Digital thread何时是“数字主螺纹”的意思？
致力于数字孪生体技术的研究与发展
通过解决方案和工程化应用造福人类
原创：数字孪生体实验室
作者：段海波
笔者一直以来主张区分数字孪生系统和数字孪生体，进而构建系统化的数字孪生概念和术语体系。
2021年11月30日，工信部发布《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》，全文四处提到数字孪生，在“推进行业领域数字化转型——装备制造”一节中提到：围绕机械、汽车、航空、航天、船舶、兵器、电子、电力等重点装备领域......构建面向装备全生命周期的数字孪生系统；
12月24日，工信部和国家标准化管理委员会发布《工业互联网综合标准化体系建设指南（2021版）》，全文21处提到数字孪生，在“工业数字孪生标准”一节中提到：......数字孪生体在速度、精度、尺度、广度、安全性、可靠性、稳定性等方面的性能要求。这是“数字孪生系统”和“数字孪生体”第一次出现在这个级别的官方文件中，这将有力推动数字孪生相关技术研发、应用和标准化工作。
但《工业互联网综合标准化体系建设指南（2021版）》采纳“数字主线”作为digital thread的译法（将数字主线标准作为工业数字孪生标准中的能力要求标准之一），这一译法值得商榷。
本文通过语料分析和业务场景分析辨析digital thread的内涵，并对其中文术语名称提出个人建议，敬请业界同仁和相关标准化专家指正。
0. 工作方法
Digital twin、digital thread等外来术语的引进和标准化基本上都涉及到相关国际标准或规范指南的采标。虽然采标有多种情况，但首先都是对外来术语的名和实的准确理解。建议参照相关国家标准（GB/T 20001.1-2001《标准编写规则 第1部分：术语》和GB/T 10112-2019《术语工作 原则与方法》）推荐的原则和方法进行外来术语的理解、翻译及其中文术语的确定。
对于digital thread这个英文概念和术语，至少要包括英文概念定义分析、英文术语单词释义、英文术语语料分析、业务场景分析、中文术语语料分析、中文术语译法分析和中文术语名称建议等步骤，而不能简单地依靠查英汉词典来挑选似是而非的中文解释作为国家标准的对应中文术语。
1. 英文概念定义分析
与数字孪生众说纷纭的几十个定义不同，digital thread的定义相当聚焦，来自和脱胎于美军方的少数几个定义得到了业界广泛认同。
定义1（国防采办大学）：an extensible, configurable and component enterprise-level analytical framework that seamlessly expedites the controlled interplay of authoritative technical data, software, information, and knowledge in the enterprise data-information-knowledge systems, based on the Digital System Model template, to inform decision makers throughout a system's life cycle by providing the capability to access, integrate and transform disparate data into actionable information.
定义2（美空军，2015；MIT，2018）：a data-driven architecture that links together information generated from across the product lifecycle.
定义3（CIMdata）：a communication framework that allows a connected data flow and integrated view of an asset’s data (i.e., its Digital Twin) throughout its lifecycle across traditionally siloed functional domains.
从上面三个定义的上位概念（企业级分析框架、数据驱动的架构或通信框架）和区别特征描述中可以看出，digital thread是个信息技术（IT）概念，是与工业软件密切相关的概念，而且没有中文“主”这个字作形容词时所包含的：
“最重要的”、“最基本的”（跟“从、辅、副”相对）；
从自身出发的，这两个“主”字的形容词释义（取自《现代汉语词典》第7版）。
另外，国内外在使用digital thread这个术语时，很多时候还指基于上述企业级分析框架、数据驱动的架构或通信框架而实现的融合（consolidated）信息流或数据流，但这一用法没有形成官方定义。即使这一用法，digital thread也没有体现出中文“主”字的涵义。
2. 英文术语单词释义
大家对digital一词的含义和翻译没有异议，问题出在thread。这里需要使用英英词典来辅助甄别thread这个多义词的所有释义。图1(a)的谷歌定义截图中thread的名词的螺纹、衣物两个释义也可以排除。名词释义1和2，digital thread究竟用了哪个，需要进一步进行英文语料分析。
图1 thread名词释义
3. 英文术语语料分析
看一下digital thread这个英文术语都与哪些动词搭配使用，对理解thread在这个术语中的本意，非常有帮助。
(a) digital thread动词搭配的相关报道
(b) digital thread相关期刊和会议论文
从图2可以看出，无论是新闻报道、市场软文，还是期刊、会议论文；无论是科技媒体、咨询公司、工业软件厂商，还是国防军工企业、国家实验室、标准化研究机构、政府主导的创新研究院，所有利益相关方对digital thread在动宾搭配上的使用有惊人的一致。由于sew、weave、stitch、spin等动词的使用，digital thread这个术语用到了借喻的修辞手法，借用纺织品相关的具体的概念术语（即在缝纫或编织中使用的长而细的棉线、尼龙线或其他纤维）来比喻指代抽象的各种人工物理系统全生命期内的各种模型数据和信息的互操作和融合及其IT框架。
为什么这一借喻来自纺织业，而不是农林牧副渔、食品加工、冶金、交通等其他行业的具体概念，比如铁链、渔网？这就要回到人类文明的发展史，特别是技术和产业革命及其与语言文化的互动去考量。顺便提一下，历史学家Sven Beckert教授的《棉花帝国：一部资本主义全球史》一书回答了一个关于国家现代化历程的重要问题：为什么世界各国的工业革命都是从（棉）纺织业开始？1733年的飞梭和1765年的甄妮纺纱机成为英国工业革命从棉纺织业开启的标志，几个世纪以来，纺织业为英语贡献了不少隐喻，诸如spin a yarn（编造杜撰）、weave spells（施展魔法）、hang on by a thread（命悬一线/千钧一发）等。
图3 二战后西方统一螺纹标准
（图片来源：大众科学）
1949年3月美国《大众科学》杂志一篇介绍统一螺纹标准（1948年底美英加三国达成协议统一美制螺纹和英制螺纹）的文章，其中有一句：我们整个的工业文明都命悬一线/螺纹（our whole industrial civilization hangs by a thread—a screw thread），用到了借喻和双关，来说明增加零部件的互换性对战争、经济乃至世界和平的重要意义。以统一螺纹标准为代表的互换性（interchangeability）是第二次工业革命的重要特征，目标是为了实现把正确的零部件，在正确的时间和地点，装在正确的武器装备或机器上。
现在我们差不多站在了第四次工业革命的门口。digital thread这一当今智能制造前沿领域从传统纺织业借用的又一概念，能否依靠其互用性（interoperability）的本质特征（图10），助力信息化目标（把正确的信息、在正确的时间、以正确的方式、传递给正确的人）的实现，进而成为开启新一轮工业革命的最新隐喻（图4），为我们编织美好未来，让我们全力以赴、拭目以待。
图4 英语文献对digital thread
所用借喻的作用和价值的认识
通过上面的语料分析可以得出结论：digital thread中的thread，用到的是图1(a)名词释义的第一个，而与第二个名词释义——a theme or characteristic, typically forming one of several, running throughout a situation or piece of writing（思绪，思路；贯穿的主线（中文翻译取自图1(b)《新牛津英汉双解大词典》第2版））——没有任何关系。
4. 业务场景分析
digital thread的业务场景分析可以进一步验证上面英文语料分析的结果，并提供新的启示。
大家会经常看到介绍digital thread的演讲喜欢用多条曲线表示产品多BOM视图间的横向联系（图5）。虽然这多条线已经暗示了digital threads没有主次之分，但这还只是为了降低理解的复杂性而采用的非常宏观层面的可视化示意。
实际上，digital thread的业务逻辑要复杂得多。除了多BOM视图间的时间复杂性，还有thread这个借喻所隐含的空间复杂性（纱线->棉线->丝带->织锦）。从2011年洛马在digital thread基础上提出数字织锦（digital tapestry）（图2(a)），到2017年AIAA航空论坛上波音、洛马、罗罗提出有时间维度和空间维度两类digital threads（图6），再到近年来CIMdata和高德纳公司指出digital threads的非线性特性（图7(a)、(b)），西门子工业软件公司利用Teamcenter“缝合”多条digital threads（图8）。这些业界大牛对digital threads业务逻辑的认识也是惊人的一致：其业务逻辑要比它的喻体——纺织品的线复杂得多；无论种类还是数量，digital threads没有主次之分；而且深入业务逻辑细节就会发现，digital threads也没有固定的方向。
所以，2019年安世亚太在撰写《数字孪生体技术白皮书》过程中，使用了图9（基于模型的协同设计场景）来表示digital threads无主次、无方向的复杂业务逻辑，进而在后续数字孪生概念体系开发过程中，基于欧美国防军工的实践，提出了时间、空间和领域三类digital threads（图10）。
5. 中文术语语料分析
下表不完全统计了近年来出版的、提及digital thread各种译法的中文图书，从中可以看出，没有任何一种译法占完全优势地位。
中国知网的检索结果也类似。12月26日，全文精确检索中文期刊、学位论文、会议和报纸，初步剔除无关噪音的检索结果如下：数字主线145篇，数字线程102篇，数字纽带59篇，数字线索135篇。
6. 中文术语译法分析
上表中的数字链、数字化生产线/数字生产线（这个译法出现在好几本书的一张讲数字孪生的图中，不知以讹传讹的源头在哪里），这几个译法都是错译，不必讨论了。这里重点分析数字主线、数字线程、数字纽带、数字线索和数字线五种译法。
正如上面几个章节的分析以及笔者在《数字孪生体标准化进展年度回顾》一文中所指出的：“数字主线”这一译法问题就出在了“主”字上，容易让人有“主次之分”、“主线辅线”、“主线支线”等额外联想。但是无论是美军方对digital thread的定义，还是各利益相关方对这一术语的语言学解读和对这一概念的业务场景分析和建模，都没有所谓的主次感、方向感。即使不把“主”“线”分开处理理解，而把“主线”当作一个语义单元，根据《现代汉语词典》第7版对“主线”的解释（贯穿事物发展过程的主要线索，特指文艺作品故事情节发展的主要线索），也还是与第3、4节提及的digital thread业务场景大相径庭。
总之，digital thread是个跨领域、跨越时空尺度的系统性概念和技术。将其译为数字“主”线，感觉无法展示其丰富的内涵，而“主”字又有很强的误导性。
安世亚太在《数字孪生体技术白皮书》中以及后续的数字孪生概念体系开发过程中，对digital thread采用了数字线程的译法。这一译法的唯一问题在于，无论中英文，线程是个计算机操作系统领域的现有术语；坑已经被占上了，现在是要借用这个坑儿的名字，把它范围扩大，再塞进另外一个近义术语，有违反术语单义性原则（在给定语境中，一个给定术语只赋予一个概念）之嫌。但考虑到计算机操作系统和PLM或工业软件领域，虽然同属信息技术的大领域，但它们的距离也足够远，用数字线程作为digital thread的中文术语名称，不会产生歧义，造成双方人员的误解和沟通困难。
数字线程译法的优点，或带来的额外好处是，回归digital thread概念定义所指出的IT和工业软件本质，用“线”来回应digital thread对纺织品线、纱线、丝线的借喻，用“程”（规矩，法则；程序。取自《现代汉语词典》第7版）来回归其企业级分析框架、数据驱动架构或通信框架的软件属性，一举两得。
而且操作系统线程和digital thread一样，其命名也是来自对纺织品的借喻。可以借用thread（线、纱线、丝线）这个喻体来分析两者的异同（图11）。例如，操作系统线程和digital thread都可以单条存在，但更多情况是多条并存；可视化的效果上，操作系统线程更短，digital thread更长；操作系统线程不需要“编织”在一起，digital thread需要编织在一起才能发挥价值。
《现代汉语词典》第7版对“纽带”的解释是，比喻能够起联系作用的人或事物。纽的本意是打活结、缠束，这也是一个比喻。这和digital thread是对thread的借喻、以及细棉丝（thread释义1）缠绕合股成棉线（thread释义1.1）有异曲同工之妙（图12）。纽带的译法更多地来自thread释义2（线状物），有连接、联系（link, bond, tie）的含义，与digital thread的业务逻辑没有矛盾。
数字线索这一译法问题出在“线索”这个词上。《现代汉语词典》第7版对“线索”的解释是，比喻事物发展的脉络或探求问题的途径。一方面，它脱离了thread的各个释义构成的语义关系网；另一方面，它也脱离了digital thread定义的业务场景和逻辑。
数字线是对digital thread的直译，完全满足翻译的“信”和“达”的要求。至于“雅”，要看具体的标准，比如“线”的单字或“数字线”三个字不满足现代汉语双音节化、四音节化的发展趋势。
回过头来再重新审视图12的digital thread各中文译法与thread各英文释义的起源对应关系。这张语义关系图可以分成三个区：
1 区的词汇都是现实物理世界的概念；
2 区是数字世界的概念；
3 区是人脑中的思维概念。
所以，一个digital thread的合格的译法（起码满足翻译的“信”的要求），应该落在①区，而且要与喻体thread的本意（释义1和释义1.1）的距离尽可能近；一个digital thread的好的译法（起码满足翻译的“信”和“达”的要求），可能落在②区，而且需要同时兼顾喻体thread的本意和本体digital thread的通信框架、数据驱动架构及其上的信息流数据流的软件属性。
所以，从语义网络分析的角度看，落在③区的数字主线和数字线索两种译法，两头不靠，都不是理想的译法。
7. 中文术语名称建议
预计digital thread这一概念和对应中文术语的标准化工作不久将会提上议事日程。以上分析和以下建议算是未雨绸缪，供标准化相关同仁参考。
全面系统地分析digital thread的业务场景，构建丰富完善的digital thread概念网络。参照笔者在《数字孪生体究竟是一种什么东西》和《数字孪生的问题空间》的提问方式，理清digital thread的各种上位概念和区别特征。建议区分作为通信框架/数据驱动架构的digital thread和其上信息流/数据流的digital thread，可用派生构词法或使用不同术语。建议区分作为IT技术的digital thread和作为工业软件平台的digital thread。
鉴于没有任何一种译法占完全优势地位，建议参照GB/T 15237.1-2000《术语工作 词汇 第1部分 理论与应用》和ISO 1087:2019《Terminology work and terminology science — Vocabulary》对digital thread候选中文译法进行可接受性评级（acceptability rating）。评价指标、权重等评价模型的建立可参考GB/T 20001.1-2001《标准编写规则 第1部分：术语》和GB/T 10112-2019《术语工作 原则与方法》推荐的原则和方法以及本文的分析过程。
鉴于大部分译法都不是十全十美，建议对最终纳入相关国家标准首选术语和许用术语的不完美译法，增加相关注释说明，以降低这些译法的误导性。例如，如果“数字主线”被纳入某项国家标准的许用术语或首选术语，建议增加注释说明如下：该术语中的“主”字不是形容词，而是为凑足四音节词而采用的没有实际含义的虚词。
如果有可能的话，可以考虑跳出术语标准化的工作范围，去超系统找解决方案。即面对与国外制造业企业和软件厂商相同或类似的业务场景和需求，加上国内制造业企业和软件厂商有中国特色的问题情境，另辟蹊径，甚至于另起炉灶，用不同的技术路线重新定义国人自己的“digital thread”。这是一条艰难的路，但如果能成功，做出来的东西叫什么名字，就不必受限于digital thread的定义和借喻了。
8. 尾声
回到开篇的问题，digital thread在什么情况下是“数字主螺纹”的意思？通过语料分析，会找到叫digital thread (depth) gauge的工具（图13），这里的digital thread就是数字螺纹或数字式螺纹了。主螺纹有两个意思：一是和副螺纹配对出现的主螺纹，二是螺纹连接承力的主要部分。语料分析发现，数字式螺纹量规这两种情况都不敏感。所以，digital thread一般不会被理解为“数字（式）主螺纹”。
2. 数字孪生的问题空间
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