2023數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)未來發(fā)展前景預(yù)測

• 黃文玉 2023年7月7日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1151 74
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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(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。

一、數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)概況

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(duì)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(duì)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)。

數(shù)字孿生，有時(shí)候也用來指代將一個(gè)工廠的廠房及產(chǎn)線，在沒有建造之前，就完成數(shù)字化模型。從而在虛擬的賽博空間中對(duì)工廠進(jìn)行仿真和模擬，并將真實(shí)參數(shù)傳給實(shí)際的工廠建設(shè)。而工房和產(chǎn)線建成之后，在日常的運(yùn)維中二者繼續(xù)進(jìn)行信息交互。值得注意的是：Digital Twin不是構(gòu)型管理的工具，不是制成品的3D尺寸模型，不是制成品的MBD定義。

進(jìn)入21世紀(jì)，美國和德國均提出了 Cyber-Physical System(CPS)，也就是“信息-物理系統(tǒng)”，作為先進(jìn)制造業(yè)的核心支撐技術(shù)。CPS 的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)物理世界和信息世界的交互融合。通過大數(shù)據(jù)分析、人工智能等新一代信息技術(shù)在虛擬世界的仿真分析和預(yù)測，以最優(yōu)的結(jié)果驅(qū)動(dòng)物理世界的運(yùn)行。數(shù)字孿生的本質(zhì)就是在信息世界對(duì)物理世界的等價(jià)映射，因此數(shù)字孿生更好的詮釋了 CPS,成為實(shí)現(xiàn) CPS 的最佳技術(shù)。

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。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)市場全景調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》顯示：

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(duì)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(dòng)，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)。

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

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(tái)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(tái)政策文件，有力地推動(dòng)了城市信息模型相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展與落地。

全息數(shù)字電網(wǎng)能顯著降低運(yùn)維成本和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提升工作效率，具有良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。隨著全息數(shù)字電網(wǎng)的建成，自動(dòng)巡檢從小范圍擴(kuò)展到全部區(qū)域。目前，江蘇電網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模無人機(jī)巡檢協(xié)同應(yīng)用與智能管控，可支持上千架無人機(jī)同時(shí)作業(yè)。2022年全年自動(dòng)巡檢作業(yè)量超過52萬架次，提前發(fā)現(xiàn)消除輸電鐵塔缺陷及通道隱患4.2萬處，嚴(yán)重缺陷發(fā)現(xiàn)率提升3倍。據(jù)估算，每年可以節(jié)約運(yùn)維成本約2億元。

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(huì)持續(xù)加大。

在相關(guān)政策的推動(dòng)下，我國已逐步形成了“技術(shù)+應(yīng)用”的雙輪驅(qū)動(dòng)體系，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造了良好空間，數(shù)字孿生技術(shù)開始向諸多行業(yè)滲透?！栋灼房偨Y(jié)了數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的“制造、能源、城市、建筑、交通、水利”六大行業(yè)和“設(shè)計(jì)/仿真、生產(chǎn)/作業(yè)、服務(wù)/運(yùn)營、安全/管理”四大場景，而騰訊基于數(shù)字孿生云提供的云化工具鏈和開發(fā)服務(wù)，已開始助力交通、能源、建筑等行業(yè)進(jìn)行數(shù)字孿生應(yīng)用開發(fā)和迭代。

三、數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)未來發(fā)展前景預(yù)測

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。

中研普華利用多種獨(dú)創(chuàng)的信息處理技術(shù)，對(duì)市場海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務(wù)，最大限度地降低客戶投資風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)營成本，把握投資機(jī)遇，提高企業(yè)競爭力。想要了解更多最新的專業(yè)分析請點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2022-2027年中國數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)市場全景調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》。

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