数字孪生与产品护照：数据从何而来

一家电动自行车电池制造商为每款车型维护着一个数字孪生模型。其中详细记录了电池组的每个部件：电芯、电池管理电路板、外壳、线缆和螺丝。该制造商清楚了解其结构、物料清单以及每家供应商。 但其数字孪生中并未包含电池电芯正极所含的材料成分、电芯在测试中经受了多少次充放电循环，以及其中含量超过0.1%（按重量计）的关键原材料信息。这些信息只有电芯制造商掌握，而其中部分信息甚至只有其原材料供应商才知道。

“电池护照”（即适用于电池的《数字产品护照》（DPP））正是要求提供这些信息的，自2027年2月18日起，欧盟境内的每块电动自行车电池都必须持有该护照。 本文将说明这些数据在供应链中的瓶颈所在，以及Transpareo如何从供应链中提取这些数据。

数字孪生的功能

数字孪生是产品的机器可读映射。在工业领域，它采用一种标准化形式，即“资产管理壳”（Asset Administration Shell，简称AAS），该标准由工业数字孪生协会（IDTA）制定，并作为IEC 63278国际标准得到广泛采用。 该标准将产品的数据划分为模块（即子模型），每个属性都指向共同特征目录（如ECLASS）中的一个条目。因此，每个系统都知道，“重量”这一术语在任何地方所指的都是同一事物。

关于如何描述产品的这个问题，我们已作了详细解答。AAS 与产品护照的契合程度如何，以及其发布前还存在哪些不足，请参阅我们关于“AAS 作为产品护照基础”的文章。

瓶颈就在这之前。双子座只会接收别人提供给它的数据，却无法自行收集任何数据。从众多供应商处获取可靠、及时且统一的数据才是真正的工作，而这正是Transpareo的用武之地。

数据卡在什么地方

在电池领域，有七个短板尤为突出，而在其他行业也存在同样的问题。

1. 上游供应商。实现“数字孪生”的前提是，每个参与方都需以数字形式提供其数据。 许多中小企业（SME）既没有管理数据库，也没有结构化的主数据；其信息存储在PDF文件、Excel列表以及企业资源规划（ERP）系统中的表格中。电池制造商可以作出回应，但阴极材料的具体成分只有其供应商才清楚。

2. 数据的语言。关于细胞的重量，一位供应商写的是“Weight”，下一位写的是“Net Weight”，第三位写的是“Mass”，第四位写的是“Product Weight”；有的以克为单位，有的以千克为单位。 人会将这些视为同一个字段，而机器却将其视为四个不同的字段。只要每位供应商都使用统一的特征目录和IDTA子模型，这个问题就能迎刃而解，但现实中往往缺乏这一点。

3. 物料清单。一个电池组由数百个零部件组成，其中包含数千种材料，其制造过程涉及数万个工艺参数。物料清单的每一层都会使数据量成倍增加，针对多层物料清单，IDTA 甚至专门制定了一个独立的子模型。

4. 商业秘密。配方、工艺参数、采购价格、供货来源和材料配比，这些都是供应商不愿透露的信息。电池制造商对阴极材料的配方严加保密，而透露自家供应商信息的企业则会让自己变得可被替代。因此，这类问题往往被搁置一旁。

5. 时间。一旦电厂改用其他能源，单个电池的二氧化碳排放值就会发生变化；能源来源证明和证书会过期，符合性声明则需重新更新。 根据欧盟《生态设计法规》（ESPR），能效证书中的数据必须准确、完整且最新。因此，该“数字孪生”将伴随产品贯穿其整个生命周期，并需要持续维护。

6. 接口。除了管理外壳之外，还有其他标准用于描述产品：数字孪生定义语言（DTDL）、 用于机器数据的OPC UA、用于供应链事件的GS1 EPCIS、Catena-X数据空间、产品生命周期管理（PLM）系统以及SAP的数据模型。 如果电池制造商将其数据录入SAP系统，而电池组制造商将其数字孪生存储在管理框架中，则需要进行数据转换；而在每次转换过程中，某个值都可能失去其原有含义。

7. 责任问题。如今，生成镜像、提供接口和交换数据已不成问题。但更棘手的是，究竟由谁来确保数据的准确性。 电池制造商提供了一个二氧化碳排放值：究竟是由电池组制造商、审计机构、政府部门还是认证机构来核查该数值？关于责任归属，《电池法规》给出了明确的答案：将电池投放市场的经济运营商必须确保相关信息准确、完整且最新。 在我们的例子中，这一责任主体就是电池组制造商，即使对于那些其自身从未测量的数值，也由其负责。

该概述总结了每个漏洞对护照的影响，以及Transpareo为此采取的应对措施。

问题	对护照的影响	Transpareo 的解决方案
没有自有系统的上游供应商	信息缺失，通行证仍不完整	通过链接提交查询，无需注册账户即可在浏览器中获取答复；每个环节都会将自己不知道的信息转给下一环节
名称和单位不统一	数值被混淆或换算错误	所有人都需填写护照中相同的栏目，并注明单位；模板中采用的术语均来自公开词典
包含数千个零件的物料清单	工作量随层级增加而增长	部分内容：包含比例和原产国的组件，只需描述一次即可在每个装配图中重复使用；完整的物料清单保存在PLM中
商业机密	问题仍未得到解答	系统仅询问您勾选了哪些选项；供应商向谁进一步询问的信息将由其自行掌握；每个字段都有各自的访问权限级别
过时的数据	护照显示的是过时的信息	有效文件；在到期前发送提醒；若该文件是通过申请获取的，则需向供应商提交新的申请；之后将生成一份新的、已签名的版本
孤立的数据世界	每次转换都需要耗费精力，且可能导致信息丢失	部分情况：数据通过API或表格形式获取，DTDL、OPC UA和SAP均无专用接口；数据以开放格式发布，事件采用GS1 EPCIS格式
责任归属不明	无人对数据值负责	每个层级都会验证其下层级，并以自身名义传递数据值；每个数据值的来源均被记录在案，每个版本都经过签名

我们的评估：大多数困难源于上游供应商以及由谁对价值负责的问题。其次是数据格式和商业机密，接口问题相对次要，而在管理层本身进行建模所引发的问题则最少。

管理层解决了如何描述产品数据的问题。而如何获取这些数据，则取决于供应链。

Transpareo 正是致力于解决这一问题：供应链中的信息如何以经过核查且附有来源标识的形式传递给您。

每个小组都在自己的手机上回复

通过Transpareo Upstream ，您可以直接在工作区中向电池制造商发起查询。制造商将收到一个链接，并可通过浏览器、手机或电脑进行回复 - 无需注册账户、无需下载应用、也无需使用专属管理界面，同时还能直接将检测报告以文件形式上传。 对于自己不知道的信息，制造商会将其转告给材料供应商，而后者也可以同样地将信息传递下去，一直延伸到供应链的各个环节。

您的通行证中尚缺的内容已在询价单中勾选标出。在截止日期前，Transpareo会通过电子邮件提醒供应商。关于此类询价如何在四家企业间流转，请参阅我们关于供应链多级询价的文章。

每个人都在您的字段中填写答案

电池制造商将根据您的护照中的各项内容进行填写，每项均采用与其相符的格式：化学成分从固定选项中选择，重量及其单位，国家则从列表中选择。 对于电池，Transpareo提供了一个模板，其字段符合《电池法规》的必填要求，包含固定数值、单位以及来自公共词典的术语。

由于每个人回答的都是同一个问题， 因此无需再对“Weight”和“Mass”进行换算。在发布的证书中，“kg”将转换为国际标准单位代码。关于证书中的每个术语为何都收录在公开词典中，我们将在关于产品护照词典的文章中进行说明。

如果您更愿意发送电子表格，只需发送即可：您导入表格后，Transpareo 会显示哪些必填字段尚未填写。您的 ERP、PLM 或管理平台可通过 Transpareo 的编程接口（API）进行数据传输；您只需一次性设定好哪个模块对应哪个字段。 来自 DTDL、OPC UA 或 SAP 的数据也通过相同的方式传输，因为 Transpareo 没有为此提供专用的连接接口。

供应商保留了什么

电池制造商无需向任何人透露其阴极材料的采购来源。 如果该制造商转发您的问题，他将决定是显示您的品牌名称，还是以中立的地址发送该请求。您可以看到有多少条请求被转发，但永远无法得知具体转发给了谁。关于这正是为何能够获得答复的原因，请参阅我们关于供应商采购来源的文章。

在通行证中，每个字段都有其特定的访问级别：公开、应请求提供、仅限具有合法利益的授权人员，或仅限政府机构。 每个字段均单独签名，因此，即使其余字段对读者隐藏，其所看到的每个值都带有制造商的印章。

当证书过期时

您可在Transpareo中按签发方、编号和有效期归档证书、符合性声明和检测报告，Transpareo会向您显示哪些文件即将到期。如果某份文件是应供应商要求提供的，Transpareo会在到期前自动向该供应商索取新版文件。 上传更新后的版本后，您可以查看该文件关联的已发布证书。经您确认后 ，每份证书都将获得一份新的、已签名的版本。早期版本仍可查阅，其中包含当时有效的文件。

在使用过程中会发生变化的数值（例如电池的电量或充放电循环次数）将记录在一份单独的、经过独立签名的文件中，该文件可进行更新，而无需重新签发证书。

每个值都有一个名称

电池制造商测试中得出的循环次数是否准确，由其测试报告予以证实；如有疑问，将由审核员进行核查。Transpareo 清晰地展示了每个数据背后的责任方。

每个层级都会审核下一层级的答案，接纳某个数值、对其进行修正或将其退回，并将接纳的内容以自身名义传递下去。 对您而言，每条回答都以建议的形式呈现，您可逐项采纳；在产品开发过程中，即使在数年之后，仍可追溯到每项数值由谁提供。每个发布的版本都带有两个印章 - 您作为发布者的印章和我们的印章，每位读者都可以在自己的浏览器中进行验证。

一张通行证无法证明某个数值是否正确，但可以表明谁对此负责。

借助Transpareo，该电池组的制造商能够追踪每个数值是如何得出的，并可向任何提出询问的人展示相关信息。

令人眼熟的组件

同一个电池单元包含在多个电池组中。在Transpareo中，您只需对这样的组件进行一次描述，查询也可针对该组件，从而由电池单元制造商直接对该电池单元本身作出响应。 每份合格证都会注明该部件的占比和原产国，并明确指向发布时有效的签名版本。涵盖所有层级的完整物料清单将保留在PLM系统或管理平台中，并在那里进行维护。

副本或引用

像Catena-X这样的数据室采取了一种明智的做法：每个参与方自行保管自己的数据，并在需要时予以共享，同时规定谁可以出于何种目的使用这些数据。对于联网企业之间的日常数据交换而言，这种模式非常合适。

产品护照还必须具备稳定性。几年后，市场监管机构所查阅的内容必须与今天签署的完全一致，即使届时供应商的服务器已不复存在。 因此，Transpareo会记录您已接收并签署的内容，并按版本进行保存；此外，我们还专门阐述了产品护照如何在企业破产时依然有效。

这对电池意味着什么

双胞胎继续像之前一样详细地描述这款包装。 瓶颈在于此前的供应链数据环节，而这一部分由Transpareo负责：电池制造商提供的数据会通过专属字段直接发送给您，每个环节都经过核验并附有来源名称。一旦数据到位，Transpareo系统中的认证报告将在几分钟内发布。

需要时间的是信息收集工作。电池护照在启动阶段需要哪些信息，请参阅我们关于电池护照必填数据的概述。现在就向电池制造商发送首份询价的人，将节省供应链回复所需的时间。