2023数字孪生技术行业未来发展前景预测

一、数字孪生技术行业概况

数字孪生是综合运用感知、计算、建模等信息技术，通过软件定义，对物理空间进行描述、诊断、预测、决策，进而实现物理空间与赛博空间的交互映射。Gartner在2018年和2019年十大战略科技发展趋势中将数字孪生作为重要技术之一。

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，可以在众多领域应用，在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。在国内应用最深入的是工程建设领域，关注度最高、研究最热的是智能制造领域。数字孪生技术已广泛应用于各类场景，以设计、监控类场景为主。智慧城市、工业4.0和智能驾驶行业是先进数字孪生技术使用较多的行业，也是众多科技巨头重点布局的行业。

数字孪生，有时候也用来指代将一个工厂的厂房及产线，在没有建造之前，就完成数字化模型。从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟，并将真实参数传给实际的工厂建设。而工房和产线建成之后，在日常的运维中二者继续进行信息交互。值得注意的是：Digital Twin不是构型管理的工具，不是制成品的3D尺寸模型，不是制成品的MBD定义。

进入21世纪，美国和德国均提出了 Cyber-Physical System(CPS)，也就是“信息-物理系统”，作为先进制造业的核心支撑技术。CPS 的目标就是实现物理世界和信息世界的交互融合。通过大数据分析、人工智能等新一代信息技术在虚拟世界的仿真分析和预测，以最优的结果驱动物理世界的运行。数字孪生的本质就是在信息世界对物理世界的等价映射，因此数字孪生更好的诠释了 CPS,成为实现 CPS 的最佳技术。

美国工业互联网盟将数字孪生作为工业互联网落地的核心和关键。德国工业4.0参考架构将数字孪生作为重要内容。在我国，数字孪生城市已成为各地政府推进智慧城市建设的主流模式选择，产业界也将其视为技术创新的风向标、发展的新机遇，数字孪生应用已在部分领域率先展开。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国数字孪生技术行业市场全景调研与发展前景预测报告》显示：

数字孪生的发展得到我国的政策支持。2020年，“新基建”首次写入政府工作报告，在对于该项热点的讨论中，“数字孪生”被不少代表和委员提及。2020年4月，国家发改委印发《关于推进“上云用数赋智”行动，培育新经济发展实施方案》中，方案提出要围绕解决企业数字化转型所面临的数字基础设施、通用软件和应用场景等难题，支持数字孪生等数字化转型共性技术、关键技术研发应用，引导各方参与提出数字孪生的解决方案。数字孪生技术受关注程度和云计算、AI、5G等一样，上升到国家高度。2020年9月11日，工信部副部长强调，要前瞻部署一批5G、人工智能、数字孪生等新技术应用标准。

二、数字孪生技术行业发展现状分析

随着数字孪生技术的日益成熟，国家和地方政府纷纷将其纳入智慧城市顶层设计框架，在全国范围加快CIM平台的落地建设，并协调解决各种建模技术之间的兼容性以及数据标准统一等问题。在国家层面，发改委、科技部、工信部、自然资源部、住建部等部委密集出台政策文件，有力地推动了城市信息模型相关技术与应用的发展与落地。

全息数字电网能显著降低运维成本和作业风险，提升工作效率，具有良好的经济社会效益。随着全息数字电网的建成，自动巡检从小范围扩展到全部区域。目前，江苏电网已实现大规模无人机巡检协同应用与智能管控，可支持上千架无人机同时作业。2022年全年自动巡检作业量超过52万架次，提前发现消除输电铁塔缺陷及通道隐患4.2万处，严重缺陷发现率提升3倍。据估算，每年可以节约运维成本约2亿元。

2021年，中国数字经济规模达到45.5万亿元，中国信息通信研究院在2021年发布的《中国数字经济就业发展研究报告》指出，中国数字化人才缺口已接近1100万，而且伴随着全行业数字化的快速推进，数字人才需求缺口还会持续加大。

在相关政策的推动下，我国已逐步形成了“技术+应用”的双轮驱动体系，为产业发展营造了良好空间，数字孪生技术开始向诸多行业渗透。《白皮书》总结了数字孪生技术应用的“制造、能源、城市、建筑、交通、水利”六大行业和“设计/仿真、生产/作业、服务/运营、安全/管理”四大场景，而腾讯基于数字孪生云提供的云化工具链和开发服务，已开始助力交通、能源、建筑等行业进行数字孪生应用开发和迭代。

三、数字孪生技术行业未来发展前景预测

数字孪生是5G赋能产业链上的重要一环，作为5G衍生应用，可以加速物联网成型和物联网设备数字化，与5G三大场景之一的万物互联需求强耦合。在未来的5G时代，随着新一代信息技术与实体经济的加速融合，工业数字化、网络化、智能化演进趋势日益明显，将催生一批制造业数字化转型新模式、新业态，数字孪生日趋成为产业各界研究热点，未来发展前景广阔。

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