很荣幸能够作为江苏省工程师学会“青年科技人才托举工程”的一员，在《匠心》这个充满温度与深度的平台上，与各位同仁分享我作为一名青年科技工作者在智能制造与数字孪生领域的耕耘与思考。对我而言，“匠心”二字，不仅意味着对技术的精益求精，更蕴含着一份以智慧赋能产业、以创新驱动未来的使命与担当。它体现在“融合”与“求索”之中——将前沿信息技术与深厚工业知识相融合，在虚实交织的数字世界里，持续探寻提升制造业智能化水平的可行路径。

我的学术生涯始于对复杂系统与智能技术的浓厚兴趣。在博士毕业后，我选择扎根于河海大学机电工程学院，投身于机器人与智能制造工程这一新兴交叉学科的建设。作为一名高校教师和科研人员，我始终认为，真正的工程创新必须源于实际需求，并最终回归于实践验证。我的研究主线聚焦于智能制造系统与数字孪生技术，致力于通过构建高保真的虚拟模型来映射、分析、预测和优化物理制造系统的全生命周期行为。

当前，制造业正经历着数字化转型的深刻变革。然而，在迈向智能化的道路上，企业普遍面临生产环节多源异构数据难以融合、决策过程依赖经验、系统响应滞后等共性难题。特别是如何实现跨设备、跨工序、跨层级的高效协同与动态优化，成为提升制造效能与韧性的关键。针对这一核心挑战，我所在团队将研究视角投向了数字孪生与大模型技术的深度融合。我们认识到，传统的数字孪生侧重于几何、物理、行为规则的建模与仿真，虽能实现状态的监控与复现，但在应对突发扰动、进行智能决策与主动优化方面，其“智慧”程度仍有不足。而近年来迅猛发展的大语言模型等人工智能技术，展现出强大的知识理解、逻辑推理与生成能力，为弥补这一不足带来了新的曙光。

我们的攻关从“建模”与“赋能”两个维度展开。在建模层面，我们深入车间现场，与工程师反复沟通，梳理从订单下达到产品交付的全流程，构建了融合几何、物理、规则、知识的多维多尺度孪生模型。这不仅包括设备的三维可视化模型，更关键的是整合了工艺参数、物料流、能耗数据以及历史故障库、专家经验规则等知识要素，形成了能够全面反映系统运行状态的“数字镜像”。在赋能层面，我们创新性地引入了大语言模型作为系统的“智能中枢”。其核心突破在于：我们并非简单地将大模型作为对话接口，而是将其深度嵌入孪生系统的决策环路。我们训练大模型理解制造领域的专业术语、工艺文档、故障案例与优化目标，使其能够“读懂”孪生体实时反馈的海量数据与历史运行日志。当生产线上出现设备效率波动、物料配送延迟或质量异常趋势时，大模型能够像一位经验丰富的“总调度师”和“分析师”，快速关联多源信息，进行根因推理，并基于内置的优化算法库与知识图谱，生成包括调度调整、参数优化、维护建议在内的多套应对策略方案，供决策者参考或由系统自动执行。这实质上是将人类的领域知识、数据分析师的洞察力与算法的计算力进行了有机融合。目前，基于这套“大模型增强的数字孪生协同优化”理论框架与技术体系，我们已与多家装备制造、汽车零部件企业开展产学研合作。

除了科研攻关，作为河海大学机器人与智能制造工程专业的副系主任，我还肩负着学科建设与人才培养的重任。我坚信，青年工程师是未来“智造”的主力军。在教学中，我注重引导学生建立“系统观”和“数据思维”，通过项目式教学，让学生亲手搭建简单的数字孪生Demo，理解从物理实体到数据、再到模型、最终反馈于优化的完整逻辑链。我鼓励学生敢于跨界思考，将人工智能、物联网、工业工程等多学科知识融会贯通。同时，借助江苏省工程师学会及各类学术平台，我积极组织参与学术交流与技术研讨，与业界专家共同推动数字孪生、知识工程在智能制造领域的标准构建与应用深化。荣获“吴文俊人工智能科学技术奖”等荣誉，是对我们团队工作的莫大肯定，也更激励我们前行。展望未来，智能制造之路道阻且长。我将继续以江苏省青年科技人才托举工程为新的起点，坚守“科研报国”与“教书育人”的双重使命。一方面，进一步深化数字孪生与新一代人工智能技术的融合研究，探索更具自主性与适应性的智能制造系统；另一方面，尽己所能，培养更多具备扎实理论、精湛技能与创新精神的智能制造卓越工程师，为提升我国制造业的核心竞争力与韧性贡献自己的微薄之力。

作者简介

裴凤雀，男，工学博士，河海大学机电工程学院机器人与智能制造工程专业副教授、副系主任，硕士生导师。长期致力于智能制造系统、数字孪生、知识工程等领域的研究，重点聚焦大数据分析、大模型增强的制造系统协同优化、车间数字孪生建模与仿真验证等方向。主持国家自然科学基金、江苏省青年科技人才托举工程、江苏省农业自主创新基金等国家及省部级项目多项，作为骨干参与国防科工局重点项目、国家重点研发计划、国家工信部智能制造专项等重大课题。在国内外知名期刊及会议发表学术论文30余篇，申请发明专利20余项。研究成果荣获2024年度吴文俊人工智能科学技术奖（科技进步奖）、2023年常州市自然科学优秀学术论文奖等。同时兼任中国图学学会数字孪生专业委员会委员、中国图学学会理事会青年工作委员会委员、数字孪生青年学者委员会委员等学术职务。由江苏省工程师学会推荐并资助入选江苏省青年科技人才托举工程资助对象。