一、标准出台背景

（一）标准基础

GB/T 47691-2026《工业数字孪生系统建设实施指南》于2026 年 5 月 25 日发布，2026 年 12 月 1 日正式实施，由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会联合发布，中国机械工业联合会提出、全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159）归口管理。

标准配套配套服务商评估标准GB/T 47693-2026《工业数字孪生系统服务商评估》 同步发布实施，二者形成 “建设实施 + 服务商遴选” 双标准体系，填补国内工业数字孪生全流程落地实施统一规范空白。

起草单位覆盖工信研究机构、自动化院所、装备制造、能源、化工、轨道交通、软件服务商、高校等 30 余家跨行业主体，覆盖离散制造、流程工业、电力、煤炭、医药、建材、烟草等主流工业场景，具备极强行业普适性与实操性。

（二）制定背景

当前国内工业数字孪生落地普遍存在三大痛点：

1.建设无统一路径：企业自建、服务商方案参差不齐，设备、产线、工厂、产业链层级建设逻辑混乱，盲目上马大型孪生项目造成资源浪费；

2.成熟度无分级标尺：仅停留在三维可视化看板，虚实同步、仿真优化、智能自治能力缺乏统一判定标准；

3.成效无量化体系：重技术搭建、轻管理保障、弱效益评估，无法量化孪生系统降本、增效、提质、减排价值。

本标准立足工业企业数字化转型实际，构建分层实施、四级闭环、三维要素、五级成熟度完整落地框架，为企业、第三方服务商提供从前期策划到迭代优化全生命周期标准化操作指引，推动工业数字孪生从 “可视化噱头” 转向 “业务价值载体”。

（三）适用范围

1.实施主体：各类工业企业用于工业数字孪生策划、实施、上线应用、持续迭代改进全流程；

2.服务主体：数字孪生服务商、咨询机构、第三方评估机构开展项目评估、方案设计、交付实施、成熟度评测工作；

3.覆盖场景：全行业离散制造、流程工业、能源、轨道交通、建材、医药等设备 / 产线 / 车间 / 工厂 / 产业链多级孪生项目。

二、术语与底层逻辑框架

（一）定义厘清

标准界定 6 项核心基础术语，明确工业数字孪生核心内涵：

1.工业数字孪生：工业生产经营中由物理资产、虚拟镜像、人机交互界面构成的混合模型，区别于通用数字孪生，突出生产经营业务导向；

2.三大核心要素

￮技术要素：模型、控制、连接、数据、应用、交互、安全七大技术底座；

￮管理要素：制度体系、人力资源、资金投入、保障能力四大保障维度；

￮成效要素：企业竞争力、社会经济效益两大价值衡量维度；

3.两大评估工具

￮实施就绪度评估：项目建设前，评估企业技术、管理储备是否具备孪生落地条件，识别短板；

￮应用成熟度评估：系统上线后，从技术、管理、成效综合评判孪生应用水平，作为迭代升级依据。

（二）顶层实施路径：PDCA 全循环闭环

标准 4.1 明确核心实施逻辑：策划→实施→应用→改进四阶段 PDCA 循环，贯穿全生命周期，配套两类评估工具形成动态优化机制：

1.前置评估：策划阶段开展实施就绪度评估，同步依据 GB/T 47693-2026 完成服务商能力评估；

2.后置评估：系统上线后定期开展应用成熟度评估；

3.迭代逻辑：基于评估短板反向驱动策划优化，持续深化孪生应用，实现价值稳定递增。

整体路径解决企业 “先评估、再建设、常评测、持续改” 的标准化落地流程，杜绝一次性项目建设、无迭代无运营的行业通病。

三、两大顶层分级体系

（一）由点到链，分层规划建设

标准按覆盖边界由小到大划分五层实施范围，层级具备包含关系，企业可按需分步建设，避免一步到位巨额投入：

标准附录A针对每一层域，分别细化模型、连接、数据、安全、运维等实施要点，为不同规模企业提供轻量化、可落地分层建设方案，中小企业优先从设备/产线域切入，大型集团分步延伸至工厂、产业链域。

（二）从基础可视到自主自治

标准将工业数字孪生应用成熟度划分为初始级、基本级、优化级、智能级、自治级，逐级递进，清晰定义各阶段能力边界，企业可对标定位当前水平、制定升级路线：

1.初始级（起步阶段）

具备基础数字化、网络化硬件，仅开展设备信息化改造，孪生系统在建或未落地，无实际业务赋能；多为企业试点筹备阶段，仅完成硬件铺设，无虚拟建模与虚实交互能力。

2.基本级（价值起点）

完成对应层级实体全建模，实现实时数据采集、几何运动仿真、可视化看板；仅支持静态监测展示，无预测、反向优化能力，是行业最普遍落地水平。

3.优化级（进阶阶段）

在基本级基础上融合行业机理模型、信息模型，实现虚实双向同步；支持运行状态识别、仿真预测、参数优化，可反向调整生产工艺，孪生系统深度嵌入业务流程。

4.智能级（高阶水平）

机理模型+AI深度融合，具备自主智能分析能力；自动识别生产痛点、输出最优生产 / 运维决策方案，直接支撑企业核心经营指标提升。

5.自治级（行业最高水平）

完整自主反馈策略体系，极少人工干预即可自治运行；自主生成控制指令、自适应调整生产策略，大幅提升企业核心竞争力，为未来智能制造终极形态。

四、技术、管理、成效三位一体

标准第 5 章构建 “技术打底、管理保障、成效检验” 三维要素框架，三者相互约束、协同决定孪生项目落地效果，是方案设计、项目验收、成熟度评估核心打分维度。

（一）技术要素：七大技术底座

技术要素共7大模块，附录A针对设备/产线/车间/工厂/产业链分别给出差异化实施要求：

1.模型：核心是模型保真度、参数适配性、标准化接口、通用可复用、统一编码；杜绝模型一次性定制、无法复用、精度不足等问题；

2.控制：闭环控制算法、虚实同步机制，保障外部干扰下模型与实体状态实时同步、自动修正控制参数；

3.连接：网络带宽与覆盖、多协议接口集成、边缘计算能力，解决工业现场多设备异构接入、数据传输延迟痛点；

4.数据：多源数据清洗校验、跨系统数据融合、统一数据编码标准，夯实孪生数据底座；

5.应用：智能分析、运行预测、辅助决策三大业务功能，区分不同层级域业务分析维度（设备侧重工艺，产业链侧重供需协同）；

6.交互：定制化可视化、多终端多维度人机交互，适配现场操作工、车间管理者、集团决策层不同使用需求；

7.安全：网络与设备安全、信息资源灾备防护，覆盖防火墙、访问控制、电磁防护、数据备份、系统灾备全场景安全要求。

（二）管理要素：四大落地保障

大量孪生项目失败根源在于管理配套缺失，标准明确四大管理维度硬性要求：

1.制度体系：建立孪生建设、运维、数据、安全全流程管理制度与行业适配标准规范；

2.人力资源：配齐管理、工艺、建模、运维复合型人才，明确专职责任部门与负责人；

3.资金投入：分阶段保障建设资金、长期预留运维专项资金，建立稳定资金拨付机制；

4.保障能力：跨部门协同沟通机制、常态化运维团队与软硬件运维工具保障。

（三）成效要素：两大价值维度

标准摒弃 “重技术功能、轻业务收益” 误区，明确所有孪生项目必须量化两类成效：

1.企业竞争力维度：研发周期缩短、产能利用率提升、产品合格率、交付周期、客户响应速度、新品创新占比；

2.社会经济效益维度：生产综合成本下降、营收提升、能耗 / 碳排放降低、固废废气减排、安全生产事故减少。

企业立项、验收、成熟度评估均需以成效要素为核心考核指标，实现 “投入可测算、收益可量化”。

五、标准化实施全流程实操指引

标准第 6 章完整拆解工业数字孪生从立项到迭代的全流程操作规范，每个阶段明确强制性、推荐性工作要求：

（一）策划阶段

策划是全流程最关键环节，共 6 项核心工作：

1.确定实施范围：结合企业数字化基础，选择设备 / 产线 / 车间 / 工厂 / 产业链单一或多层组合建设；

2.明确分级实施目标：对标五级成熟度，确定项目竣工预期达到成熟度等级；

3.制定实施方案：明确最小功能集，融合大模型、区块链、边缘计算等前沿技术；

4.梳理资源需求：盘点制度、人才、资金、软硬件技术资源缺口；

5.编制实施计划：细化任务、时间节点、分工、风险管控预案；

6.实施就绪度评估：从技术、管理要素自查短板，整改完成后方可启动建设。

（二）实施阶段

1.服务商遴选：严格依据 GB/T 47693-2026 服务商评估标准筛选合作方；

2.项目建设与试运行：按照实施方案完成模型搭建、网络部署、系统集成、软硬件调试，全过程项目管控跟踪进度，完成内部试运行验证虚实同步、仿真、交互功能。

（三）应用阶段

1.建立长效运维机制：配置专职运维人员、持续运维资金、配套运维工具；

2.定期开展应用成熟度评估：对标五级成熟度、三大要素，量化系统当前成效，识别技术、管理短板，形成评估报告作为改进输入。

（四）改进阶段

基于成熟度评估结果、企业业务变化、外部技术迭代，循环执行策划 - 实施 - 应用全流程，分阶段提升成熟度等级，从基本级逐步向优化级、智能级、自治级演进，实现孪生系统持续创造增量价值。

六、对工业企业与服务商的实践指导价值

（一）对工业制造企业

1.分层分步建设，降低转型投入风险

中小企业可优先落地设备、产线级轻量化孪生，大型集团逐级拓展至车间、工厂、产业链，杜绝盲目全域一次性建设造成资金浪费；

2.标准化评估，精准定位转型短板

通过实施就绪度评估提前排查人才、网络、数据、制度短板；通过成熟度评估清晰区分项目仅 “做了可视化” 还是真正实现仿真优化、智能决策；

3.量化建设收益，支撑项目立项与考核

以成效要素为量化指标，在立项阶段测算降本增效、节能减排收益，项目验收有据可依，解决数字化项目价值难以衡量的管理难题；

4.全生命周期闭环运营，避免项目一次性交付闲置

强制建立运维与迭代改进机制，改变 “重建设、轻运维” 行业痛点，保障孪生系统长期产生业务价值。

（二）对数字孪生服务商、第三方咨询机构

1.统一交付标准，规范项目方案输出

方案设计需严格匹配五级实施范围、三级核心要素、四级实施流程，交付成果可标准化对标，减少供需双方需求分歧；

2.标准化评估工具，开展正规第三方评测业务

依托标准提供实施就绪度评估、应用成熟度评估服务，形成具备国家标准依据的专业评估报告；

3.配套服务商标准双向约束，规范行业市场

GB/T 47691 与 GB/T 47693 形成闭环，企业可按标准筛选服务商，服务商可依据指南规范自身交付体系，净化行业低价低质乱象。

七、落地实施注意事项与建议

1.坚持业务导向，杜绝重可视化轻业务

标准核心逻辑是孪生服务生产经营，所有模型、仿真、交互功能需围绕提质、降本、安全、协同业务需求设计，不可单纯追求三维视觉效果；

2.成熟度循序渐进，不盲目追求自治级

多数制造企业现阶段合理目标为优化级，优先实现虚实同步、仿真预测；智能级、自治级需配套完善 AI、机理建模、自主控制技术储备，分步升级；

3.技术与管理同步建设，不可割裂

很多企业只投入软硬件建设，忽略人才、制度、运维资金配套，标准明确管理要素与技术要素同等重要，项目策划阶段同步规划管理保障体系；

4.重视数据与安全体系前置搭建

数据融合、网络安全、信息灾备是孪生稳定运行基础，策划阶段完成网络改造、数据标准制定、安全防护方案设计；

5.常态化评估迭代，建立年度升级机制

建议企业每年开展一次应用成熟度评估，根据评估短板制定下一年度孪生系统迭代升级方案，持续挖掘系统价值。

八、总结

GB/T 47691-2026《工业数字孪生系统建设实施指南》是我国首套覆盖工业数字孪生全生命周期、分层分级、要素量化、闭环迭代的国家级实施规范，构建了 “五级实施范围、五级成熟度、三大核心要素、四阶段 PDCA 闭环、双评估工具” 完整落地体系。

标准打通工业数字孪生从前期规划、项目建设、上线运营到持续迭代全流程标准化路径，解决行业建设无标尺、落地无流程、成效无衡量三大核心痛点，为制造企业数字化转型提供可落地、可量化、可迭代的权威操作手册；同时配套服务商评估标准形成完整标准体系，推动工业数字孪生产业规范化、规模化高质量发展，助力新型工业化与智能制造全面落地。

2026 年 12 月 1 日标准正式实施后，各行业企业、服务商开展数字孪生项目均应以此标准为核心遵循，分层规划、循序渐进、以业务价值为核心，推动工业数字孪生从数字化展示工具转变为驱动企业高质量发展的核心生产要素。