2023行業(yè)預(yù)測：全球數(shù)字孿生領(lǐng)域發(fā)文總量整體呈現(xiàn)逐年增長的趨勢

• 黃文玉 2023年11月22日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 信通院 692 40
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數(shù)字孿生是綜合運(yùn)用感知、計(jì)算、建模等信息技術(shù)，通過軟件定義，對物理空間進(jìn)行描述、診斷、預(yù)測、決策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物理空間與賽博空間的交互映射。Gartner在2018年和2019年十大戰(zhàn)略科技發(fā)展趨勢中將數(shù)字孿生作為重要技術(shù)之一。

2023年11月21日消息，近日，由中關(guān)村智友研究院等單位共同舉辦的2023航空宇航智能制造大會在京召開。會上，中國航空學(xué)會理事長林左鳴發(fā)言指出，努力發(fā)展數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字平行空間的元宇宙技術(shù)在制造工程中的應(yīng)用，是空天產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)必須努力攀登的新高峰，也是落實(shí)“鼎新革故”、“以增量帶動存量”的關(guān)鍵之所在。智能制造為空天產(chǎn)業(yè)提供了更高精度和效率的生產(chǎn)能力、更高的質(zhì)量與可靠性、更多定制化和靈活性，更好地產(chǎn)品生命周期管理等等。但智能制造不應(yīng)僅是技術(shù)層面的創(chuàng)新，更是對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理理念、合作模式的深刻變革。傳統(tǒng)的高端制造工程，一旦插上數(shù)字技術(shù)的雙翼，就會騰飛展現(xiàn)出理想的智能制造范式。我們必須鍥而不舍，牢牢把握住這一技術(shù)。

數(shù)字孿生是綜合運(yùn)用感知、計(jì)算、建模等信息技術(shù)，通過軟件定義，對物理空間進(jìn)行描述、診斷、預(yù)測、決策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物理空間與賽博空間的交互映射。Gartner在2018年和2019年十大戰(zhàn)略科技發(fā)展趨勢中將數(shù)字孿生作為重要技術(shù)之一。

數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。數(shù)字孿生是一種超越現(xiàn)實(shí)的概念，可以被視為一個(gè)或多個(gè)重要的、彼此依賴的裝備系統(tǒng)的數(shù)字映射系統(tǒng)。數(shù)字孿生是個(gè)普遍適應(yīng)的理論技術(shù)體系，可以在眾多領(lǐng)域應(yīng)用，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、醫(yī)學(xué)分析、工程建設(shè)等領(lǐng)域應(yīng)用較多。在國內(nèi)應(yīng)用最深入的是工程建設(shè)領(lǐng)域，關(guān)注度最高、研究最熱的是智能制造領(lǐng)域。數(shù)字孿生技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各類場景，以設(shè)計(jì)、監(jiān)控類場景為主。智慧城市、工業(yè)4.0和智能駕駛行業(yè)是先進(jìn)數(shù)字孿生技術(shù)使用較多的行業(yè)，也是眾多科技巨頭重點(diǎn)布局的行業(yè)。

美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)盟將數(shù)字孿生作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地的核心和關(guān)鍵。德國工業(yè)4.0參考架構(gòu)將數(shù)字孿生作為重要內(nèi)容。在我國，數(shù)字孿生城市已成為各地政府推進(jìn)智慧城市建設(shè)的主流模式選擇，產(chǎn)業(yè)界也將其視為技術(shù)創(chuàng)新的風(fēng)向標(biāo)、發(fā)展的新機(jī)遇，數(shù)字孿生應(yīng)用已在部分領(lǐng)域率先展開。

數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

在智能制造領(lǐng)域最先使用數(shù)字孿生概念的是美國的航空航天局(NASA)在阿波羅項(xiàng)目中，美國國家航空航天局使用空間飛行器的數(shù)字孿生對飛行中的空間飛行器進(jìn)行仿真分析，監(jiān)測和預(yù)測空間飛行器的飛行狀態(tài)，輔助地面控制人員作出正確的決策。從美國國家航空航天局對數(shù)字孿生的應(yīng)用來看，數(shù)字孿生主要是要?jiǎng)?chuàng)建和物理實(shí)體等價(jià)的虛擬體或數(shù)字模型，虛擬體能夠?qū)ξ锢韺?shí)體進(jìn)行仿真分析，能夠根據(jù)物理實(shí)體運(yùn)行的實(shí)時(shí)反饋信息對物理實(shí)體的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，能夠依據(jù)采集的物理實(shí)體的運(yùn)行數(shù)據(jù)完善虛擬體的仿真分析算法，從而對物理實(shí)體的后續(xù)物理產(chǎn)品運(yùn)行和改進(jìn)提供更加精確的決策。

數(shù)字孿生的發(fā)展得到我國的政策支持。2020年，“新基建”首次寫入政府工作報(bào)告，在對于該項(xiàng)熱點(diǎn)的討論中，“數(shù)字孿生”被不少代表和委員提及。2020年4月，國家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)“上云用數(shù)賦智”行動，培育新經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案》中，方案提出要圍繞解決企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型所面臨的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、通用軟件和應(yīng)用場景等難題，支持?jǐn)?shù)字孿生等數(shù)字化轉(zhuǎn)型共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，引導(dǎo)各方參與提出數(shù)字孿生的解決方案。數(shù)字孿生技術(shù)受關(guān)注程度和云計(jì)算、AI、5G等一樣，上升到國家高度。2020年9月11日，工信部副部長強(qiáng)調(diào)，要前瞻部署一批5G、人工智能、數(shù)字孿生等新技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

全球數(shù)字孿生領(lǐng)域發(fā)文總量整體呈現(xiàn)逐年增長的趨勢，尤其2018年以來勢頭活躍。我國論文發(fā)布數(shù)量與全球趨勢保持一致，且占全球論文的比例持續(xù)攀升。2022年1月-11月底全球發(fā)表1761篇數(shù)字孿生相關(guān)文章，其中中國發(fā)文占30%。2021年，中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)到45.5萬億元，中國信息通信研究院在2021年發(fā)布的《中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)就業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》指出，中國數(shù)字化人才缺口已接近1100萬，而且伴隨著全行業(yè)數(shù)字化的快速推進(jìn)，數(shù)字人才需求缺口還會持續(xù)加大。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)市場前瞻分析與未來投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》顯示：

隨著數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸建設(shè)完善，數(shù)字欒生技術(shù)將呈現(xiàn)更加蓬勃的發(fā)展態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，2014年全球數(shù)字孿生市場規(guī)模為23億美元，2022年全球數(shù)字孿生市場規(guī)模增長至165億美元。中國多類主體積極參與數(shù)字孿生實(shí)踐，中國各級政府紛紛出臺數(shù)字孿生相關(guān)的政策文件，加快推進(jìn)數(shù)字孿生技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃，美國作為最早開展數(shù)字孿生技術(shù)研究的國家，專利技術(shù)儲備靠前，研究集中在軍民兩大領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示，2022年亞太數(shù)字孿生規(guī)模占比達(dá)41.58%，北美占比27.14%，歐洲占比25.75%。

隨著數(shù)字孿生技術(shù)的日益成熟，國家和地方政府紛紛將其納入智慧城市頂層設(shè)計(jì)框架，在全國范圍加快CIM平臺的落地建設(shè)，并協(xié)調(diào)解決各種建模技術(shù)之間的兼容性以及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等問題。在國家層面，發(fā)改委、科技部、工信部、自然資源部、住建部等部委密集出臺政策文件，有力地推動了城市信息模型相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展與落地。

自數(shù)字孿生步入增長期，行業(yè)的相關(guān)投融資事件起數(shù)及融資規(guī)模整體趨勢往上增長，根據(jù)數(shù)據(jù)，2017年至2022年，國內(nèi)數(shù)字孿生相關(guān)企業(yè)融資事件共計(jì)80起，融資總額82.6億元。從融資熱度角度，2022年處于快速發(fā)展期融資金額在2021年相對回落后又持續(xù)走高，2022年攀升至25.4億元。

數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)未來市場發(fā)展前瞻

數(shù)字孿生是5G賦能產(chǎn)業(yè)鏈上的重要一環(huán)，作為5G衍生應(yīng)用，可以加速物聯(lián)網(wǎng)成型和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)字化，與5G三大場景之一的萬物互聯(lián)需求強(qiáng)耦合。在未來的5G時(shí)代，隨著新一代信息技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的加速融合，工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化演進(jìn)趨勢日益明顯，將催生一批制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型新模式、新業(yè)態(tài)，數(shù)字孿生日趨成為產(chǎn)業(yè)各界研究熱點(diǎn)，未來發(fā)展前景廣闊。

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  2023-2028年中國數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)市場前瞻分析與未來投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告

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