image of a digital twin model
Intellectual Property

数字孪生及其法律影响

发布于 Aug 05, 2021
更新于 Aug 27, 2026
1 分钟阅读

随着数字化的发展以及物联网(IoT)的日益普及,数字孪生(Digital Twin)的影响变得越来越重要。这是因为数字孪生通常具有复杂的性质,并且与相关资产对应的知识产权权利往往存在一定的不明确性。

此外,由于这些资产具有数字化属性,它们通常属于无形的概念或创意,而根据知识产权保护的特点,这类资产往往较难得到有效保护。因此,首先了解什么是数字孪生、它的应用场景以及由此产生的法律影响是非常重要的。

思想中的创意是一种知识产权资产,这也是为什么知识产权能够创造财富。在理想情况下,这种财富应该公平地流向每一位贡献者,而不产生争议。根据创新贡献程度以及企业推出创新成果的时间节点,企业可能会选择申请专利。然而,知识产权和专利权并不容易追踪,并且经常存在争议。

## 什么是数字孪生?

数字孪生(Digital Twin)是一种利用传感器以及其他数据来源收集的信息,创建出的实体对象、系统或流程的虚拟复制模型。

该技术能够提供现实世界实体的数字化表示,并可用于实时监测、分析以及优化其运行性能。数字孪生可以应用于多个行业,对于了解物理系统的运行状态、提升性能、减少停机时间以及提高整体效率具有重要价值。

数字孪生是一项较新的技术概念,最早于 2010 年由美国 NASA(美国国家航空航天局)的 John Vickers 正式定义。不过,该概念的起源可以追溯到更早的 2002 年,当时 Michael Grieves 已经开始推动相关理念的发展。

数字孪生最初被应用于制造业,用于通过“数字线程”(Digital Thread)创建数字模型。这些模型代表产品设计过程中最低层级的数据基础,并能够进一步用于制造实体产品。

数字孪生概念主要由三个部分组成:

1. 物理产品

即现实世界中的实际对象或系统。

2. 数字产品

即该实体对象在数字环境中的虚拟模型。

3. 两者之间的连接关系

即物理实体与数字模型之间的数据交互和实时同步机制。

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近年来,像数字孪生这样的创新技术影响范围极其广泛,甚至已经超越了国家和地域的界限。

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数字孪生的类型

数字孪生通常利用来自传感器以及其他数据来源的实时数据。随后,数字模型会通过高级分析技术、机器学习以及人工智能对这些数据进行分析。

值得注意的是,数字孪生主要分为三种类型:

1.  数字孪生原型 (DTP)

涵盖产品设计、分析以及实现实体产品所需的相关流程。

数字孪生原型存在于实际物理产品制造之前,用于帮助设计和开发产品。

2. 数字孪生实例(DTI)

由产品制造完成后的不同版本组成。

数字孪生实例记录和反映特定产品在实际生命周期中的数据和变化。

3. 数字孪生聚合体 (DTA)

是多个数字孪生实例数据的集合。

通过汇总和分析这些数据,可以用于判断如何进一步改进产品性能和设计。

数字孪生的应用

根据德勤(Deloitte)的一项研究,到 2023 年,数字孪生的应用规模预计将增长 38%,达到 160 亿美元。

这是因为数字孪生能够帮助企业基于模型进行决策。因此,不同行业可以通过以下方式应用数字孪生技术并从中获益。

制造业

制造业是数字孪生应用最广泛的领域之一。

这是因为制造业会产生大量数据,而这些数据能够支持数字孪生模型的建立。

在制造过程中,数字孪生可以用于产品上市前的可行性测试。因此,工程师可以利用数字孪生帮助企业设计同一产品的多个版本。

此外,根据数字模型提供的分析结果,制造商能够提供更加个性化的产品和服务。

数字孪生还可以帮助企业监控和分析最终产品,从而协助工程师发现缺陷产品。

同时,数字孪生还能优化机器生产效率。这是因为该模型可以预测实体设备何时需要维护,使技术人员能够提前采取纠正措施。

不过,维护数字孪生系统需要投入大量成本,并需要专业的数据科学人才支持。

航空航天业

数字孪生技术的应用降低了航空航天领域的高额测试成本。

过去,航空航天工程通常需要制造实体复制品,用于模拟真实环境中的运行情况。例如,航天器需要在地面制造物理模型,以模拟其在轨道中的实时运行体验。

这也是为什么数字孪生技术的起源可以追溯到航空航天领域,尤其是美国 NASA 的相关研究。

如今,航空航天工程师利用数字孪生模型预测飞机机身、发动机以及其他影响乘客安全的重要组件可能出现的问题。

事实上,数字孪生提供的数据和分析结果具有极高价值。根据 Business Wire 的调查,75% 的空军高管支持采用数字孪生技术。

 汽车行业

汽车行业利用数字孪生技术设计更理想的产品。

通过数字孪生,制造商可以模拟和分析整个生产过程,包括压力测试等环节。

此外,数字孪生对于自动驾驶汽车的发展也具有重要作用。

由于自动驾驶汽车存在技术限制和安全风险,如果没有数字孪生技术支持,实际测试过程将会更加困难。

除上述行业外,数字孪生还广泛应用于:

* 医疗健康(Healthcare)
* 供应链管理(Supply Chain)
* 建筑行业(Construction)
* 零售行业(Retail)

等多个领域。

image of a person creating digital models on his system
protection of intellectual property through data protection and internet of things

数字孪生的法律影响

由于数字孪生具有高度复杂的性质,因此其涉及广泛的法律问题。除了数字孪生设计本身产生的知识产权权利之外,还需要考虑多个其他因素。

例如,数字孪生可以作为物理实体(Physical Twin)数据的储存和管理平台。其中包括关于实体资产设计、建造过程、运行表现以及价值折旧等方面的具体信息。

然而,随着数字化程度不断提高,数字孪生的应用范围和模型复杂度也将持续扩大。随着越来越复杂的预测模型逐渐普及,它们未来将具有什么样的法律地位以及产生哪些法律影响?

例如,英国政府正在推动开发更加复杂的数字孪生系统,用于在人口增长规划、城市规划等关键领域辅助决策。因此,这种规模的数字孪生模型将在所有权和治理方面带来新的挑战。

因此,对于数据所有权、因果关系以及责任归属等法律问题,必须建立明确的规则。



## 数据所有权问题

特别是数据所有权属于知识产权领域的重要权利之一,但目前的知识产权体系尚未充分适用于数字孪生。

例如,假设一个数字孪生系统被独立设计和运营,而不是由其对应的物理实体直接控制。当双方发生冲突时,如何确定法律责任以及解决相关争议可能会非常困难。

在某些情况下,可以通过项目合同提前约定数字孪生以及相关数据的所有权,从而避免潜在冲突。

这种方式类似于摄影师在创作过程中明确规定不同图片的所有权与使用权归属。

相关协议还需要考虑数字孪生的生命周期。

例如,数据访问权限的有效期限应至少与数字孪生本身的生命周期相同,甚至更长。这是因为数字孪生的准确性和价值最终取决于输入其中的数据质量。



## 数据共享与保密问题

另一方面,由数据共享和保密产生的法律影响同样带来了复杂挑战。

如果没有数据共享,数字孪生将无法发挥作用。

然而,目前大多数知识产权法律和相关法律规范,并没有充分考虑非必要数据共享的问题,尤其是在所有权本身已经模糊的复杂情况下。

因此,聘请知识产权专家对数字孪生的使用方式、所有权关系以及法律影响进行分析,通常能够帮助企业更好地发挥数字孪生的价值。

尤其需要注意的是,必须充分考虑数据共享过程中可能产生的风险,并采取适当措施确保敏感数据的保密性。

事实上,可以通过在合同中加入:

* 保密协议(Non-Disclosure Agreement, NDA)
* 保密条款(Confidentiality Clauses)

来加强数据保护和执行力度。



## 数字孪生产生的责任问题

数字孪生带来的责任归属问题可能是其最复杂的法律影响之一。

从法律角度来看,要让某一方承担损失责任,必须证明该方未履行其应承担的义务,并且该失职行为直接导致了相关损失或伤害。

然而,由于数字孪生通常由多个互相连接的系统组成,因此责任认定非常困难。

一个系统中的变化可能会影响整个数字孪生模型。

此外,由于数字孪生涉及多个用户和数据来源,一旦出现错误,可能很难确定错误来源以及责任主体。

解决这一问题的一种方式是建立集中式管理中心,由其负责审核并授权所有数据变更。

但是,即使采用这种方式,错误仍然可能发生,并且可能难以追踪。因此,责任归属并不是一个简单的问题。



## 外部因素导致的错误

此外,数字孪生系统中的错误也可能来源于系统之外。

例如,如果物理实体上的传感器无法准确运行,那么输入数字孪生的数据可能本身就是错误的。

由英国 Digital Built Britain(数字化建筑英国)的 Digital Framework Task Group(数字框架工作组)发布的 **Gemini Principles(双子原则)**,旨在帮助多个参与方在需要高精度数据的数字孪生项目中建立信任。

这些原则强调:

* 明确项目目的(Clarity of Purpose)
* 确保数据质量(Quality)
* 保证系统有效运行(Effective Function)

以促进数字孪生系统的最佳运行。

这些原则也应考虑纳入合同中,以增强项目参与者之间的信任和责任机制。

结论

数字领域是一个不断扩张并快速发展的空间。

因此,数字孪生的应用必然会持续增长,并变得更加复杂。

随着数字孪生模型越来越先进,其涉及的法律问题也将更加广泛且难以处理。

因此,所有参与数字孪生项目的相关方,都应该在项目开始阶段明确:

* 所有权(Ownership)
* 责任(Responsibility)
* 法律责任归属(Liability)

如果这些问题能够被合理定义和管理,将确保所有参与方获得充分的法律保障。

因此,在数字孪生项目中,聘请知识产权专家提供指导可能是理想选择。

如果您希望进一步了解数字孪生与知识产权保护相关内容,欢迎联系我们 [email protected]


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#internet of things #intellectual property protection #IoT

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