一位机械与航空航天工程教授带领罗格斯大学学生团队，提出了一种在网络攻击发生时仍能保障制造连续性的技术方案，用于保护关键国家安全和基础设施相关部件的生产不被中断。罗格斯工程学院机械与航空航天工程系副教授 Rajiv Malhotra 建议，通过构建数字孪生框架来增强制造系统面对网络攻击时的韧性。

这项研究由 Malhotra 教授与罗格斯学生及多位校外研究人员共同完成，成果发表在《制造系统杂志》上。论文重点探讨了如何创建几何和工艺层面的数字孪生——即物理过程或系统的虚拟复制体——以在增材制造遭遇网络攻击时保持可靠性。这类攻击可能损坏零部件、干扰生产，从而对国家安全构成威胁。团队的工作同时回应了制造、材料、成本和供应链等方面的可扩展性基础难题，这些问题此前一直制约着制造韧性的实现。

现代制造高度依赖数字化和互联，这也使生产系统更容易受到恶意软件攻击。攻击者可以通过篡改增材制造部件的几何形状，或在其中植入难以检测的局部缺陷，削弱零部件性能。作者指出，这类网络攻击会阻碍从电子产品、航天器到生物医学设备和汽车等多种产品的生产，对社会福祉、经济稳定以及国家安全造成广泛而深远的负面影响。

“传统应对网络攻击的方式，通常是先发现并上报问题，然后停产，修补网络层的安全漏洞，最后再恢复生产。这个过程往往需要数周时间，而且并不能保证下一次攻击不会利用网络层的其他薄弱环节，”Malhotra 解释道。

他强调，提升系统韧性的目标，是在网络层仍持续遭受攻击且尚未完全修复的情况下，依然能够不间断地生产高质量的关键部件。

Malhotra 表示，数字孪生可以“协同运作，在制造数字链条中那些容易遭受网络物理攻击的关键节点上构建韧性——例如部件模型、机器固件以及工艺规划软件等”。

在具体功能上，这一数字孪生框架能够快速修复遭到攻击的数字几何模型，而无需反复经历“制造—打印—校正”的反复试错过程；同时还能阻止局部缺陷在制造过程中形成，即便攻击本身及其具体修改方式尚不清楚。“对未知攻击保持可扩展的防护能力至关重要，”Malhotra 强调。

目前，这项研究仍在推进中。Malhotra 和团队已经开始与行业合作伙伴对接，探索如何将该框架在实际制造工厂中落地应用和商业化。

展望后续工作，Malhotra 表示，团队计划将研究范围扩展到更多类型的攻击场景，包括针对传感器信号、生产设备以及人员安全的攻击，并考虑结合混合制造系统，以更全面地缓解攻击导致的缺陷问题。

“我们还会把这一方法延伸到国防和航天领域的远征制造场景中，并非常期待与当前研究范围之外的更多行业伙伴开展合作，”他补充道。