2023數字孿生技術行業未來發展前景預測

• 黃文玉 2023年7月7日 來源：互聯網 1151 74
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數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、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，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。

一、數字孿生技術行業概況

數字孿生是綜合運用感知、計算、建模等信息技術，通過軟件定義，對物理空間進行描述、診斷、預測、決策，進而實現物理空間與賽博空間的交互映射。Gartner在2018年和2019年十大戰略科技發展趨勢中將數字孿生作為重要技術之一。

數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、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，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。數字孿生是一種超越現實的概念，可以被視為一個或多個重要的、彼此依賴的裝備系統的數字映射系統。

數字孿生是個普遍適應的理論技術體系，可以在眾多領域應用，在產品設計、產品制造、醫學分析、工程建設等領域應用較多。在國內應用最深入的是工程建設領域，關注度最高、研究最熱的是智能制造領域。數字孿生技術已廣泛應用于各類場景，以設計、監控類場景為主。智慧城市、工業4.0和智能駕駛行業是先進數字孿生技術使用較多的行業，也是眾多科技巨頭重點布局的行業。

數字孿生，有時候也用來指代將一個工廠的廠房及產線，在沒有建造之前，就完成數字化模型。從而在虛擬的賽博空間中對工廠進行仿真和模擬，并將真實參數傳給實際的工廠建設。而工房和產線建成之后，在日常的運維中二者繼續進行信息交互。值得注意的是：Digital Twin不是構型管理的工具，不是制成品的3D尺寸模型，不是制成品的MBD定義。

進入21世紀，美國和德國均提出了 Cyber-Physical System(CPS)，也就是“信息-物理系統”，作為先進制造業的核心支撐技術。CPS 的目標就是實現物理世界和信息世界的交互融合。通過大數據分析、人工智能等新一代信息技術在虛擬世界的仿真分析和預測，以最優的結果驅動物理世界的運行。數字孿生的本質就是在信息世界對物理世界的等價映射，因此數字孿生更好的詮釋了 CPS,成為實現 CPS 的最佳技術。

美國工業互聯網盟將數字孿生作為工業互聯網落地的核心和關鍵。德國工業4.0參考架構將數字孿生作為重要內容。在我國，數字孿生城市已成為各地政府推進智慧城市建設的主流模式選擇，產業界也將其視為技術創新的風向標、發展的新機遇，數字孿生應用已在部分領域率先展開。

根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年中國數字孿生技術行業市場全景調研與發展前景預測報告》顯示：

數字孿生的發展得到我國的政策支持。2020年，“新基建”首次寫入政府工作報告，在對于該項熱點的討論中，“數字孿生”被不少代表和委員提及。2020年4月，國家發改委印發《關于推進“上云用數賦智”行動，培育新經濟發展實施方案》中，方案提出要圍繞解決企業數字化轉型所面臨的數字基礎設施、通用軟件和應用場景等難題，支持數字孿生等數字化轉型共性技術、關鍵技術研發應用，引導各方參與提出數字孿生的解決方案。數字孿生技術受關注程度和云計算、AI、5G等一樣，上升到國家高度。2020年9月11日，工信部副部長強調，要前瞻部署一批5G、人工智能、數字孿生等新技術應用標準。

二、數字孿生技術行業發展現狀分析

隨著數字孿生技術的日益成熟，國家和地方政府紛紛將其納入智慧城市頂層設計框架，在全國范圍加快CIM平臺的落地建設，并協調解決各種建模技術之間的兼容性以及數據標準統一等問題。在國家層面，發改委、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技術與應用的發展與落地。

全息數字電網能顯著降低運維成本和作業風險，提升工作效率，具有良好的經濟社會效益。隨著全息數字電網的建成，自動巡檢從小范圍擴展到全部區域。目前，江蘇電網已實現大規模無人機巡檢協同應用與智能管控，可支持上千架無人機同時作業。2022年全年自動巡檢作業量超過52萬架次，提前發現消除輸電鐵塔缺陷及通道隱患4.2萬處，嚴重缺陷發現率提升3倍。據估算，每年可以節約運維成本約2億元。

2021年，中國數字經濟規模達到45.5萬億元，中國信息通信研究院在2021年發布的《中國數字經濟就業發展研究報告》指出，中國數字化人才缺口已接近1100萬，而且伴隨著全行業數字化的快速推進，數字人才需求缺口還會持續加大。

在相關政策的推動下，我國已逐步形成了“技術+應用”的雙輪驅動體系，為產業發展營造了良好空間，數字孿生技術開始向諸多行業滲透。《白皮書》總結了數字孿生技術應用的“制造、能源、城市、建筑、交通、水利”六大行業和“設計/仿真、生產/作業、服務/運營、安全/管理”四大場景，而騰訊基于數字孿生云提供的云化工具鏈和開發服務，已開始助力交通、能源、建筑等行業進行數字孿生應用開發和迭代。

三、數字孿生技術行業未來發展前景預測

數字孿生是5G賦能產業鏈上的重要一環，作為5G衍生應用，可以加速物聯網成型和物聯網設備數字化，與5G三大場景之一的萬物互聯需求強耦合。在未來的5G時代，隨著新一代信息技術與實體經濟的加速融合，工業數字化、網絡化、智能化演進趨勢日益明顯，將催生一批制造業數字化轉型新模式、新業態，數字孿生日趨成為產業各界研究熱點，未來發展前景廣闊。

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