36氪钻研院 2022年中国数字孪生行业洞察讲演

白色卡门

数字孪生是在数据整合剖析根底上，构建与物理实体相对于应的平行虚构实体，并终究完成虚构实体对物理实体的反哺赋能。作为数字经济及产业元宇宙开展的首要抓手，近些年来我国数字孪生行业开始遭到普遍关注，但总体尚处于起步阶段，开展时间较短。将来，跟着政策环境优化、技术演进以及行业规范和体系逐渐成熟，数字孪生运用场景广度和深度将进一步拓展，推进行业市场范围迅速增长。按照IDC数据，预计到2025年，寰球数字孪生市场范围将增至264.6亿美元，2020-2025年CAGR高达38.35%。
1、开展概略定义
数字孪生是以数字化形式创立物理实体的虚构实体，借助历史数据、实时数据以及算法模型等，摹拟、验证、预测、管制物理实体全生命周期进程的技术伎俩[1]，贯通由实向虚、再由虚控实的全流程闭环。数字孪生凭借其总体布局、信息可视化、危险预测、辅佐决策等运用价值，被普遍运用于工业和民生的各个畛域，关于进步产品设计精度、晋升出产效力和交通运转效力等方面具备首要意义，已成为数字经济及产业元宇宙开展的首要能源。
政策反对数字孪生技术和运用开展，多地发展数字孪生城市试点示范
近些年来，我国多部委密集出台相干政策，助力数字孪生技术和运用开展。《对于推进先进制作业和古代办事业深度融会开展的实行意见》（发改产业〔2019〕1762号），提出反对数字孪生技术在工业畛域的运用；《对于推动“上云用数赋智”行为 培育新经济开展实行计划》（发改高技〔2020〕552号）将数字孪生与大数据、人工智能、5G等数字技术并列，反对相干行业和企业开展数字孪生技术；《国民经济和社会开展第十四个五年布局和 2035 年近景指标纲领》，将“探究建立数字孪生城市”归入放慢数字社会建立步调的重点任务工作。另外，上海、浙江、广东等省市放慢启动数字孪生城市建立试点示范，推进数字经济与实体经济深度融会。


运用需要旺盛，数字孪生开展前景宽广
作为完成真假融会首要的复合技术，数字孪生在各行业的需要日趋低落，目前已被普遍运用于智慧城市、智能制作、智慧医疗等诸多畛域。其中，数字孪生在智慧城市中的运用不停拓展深入，次要基于遥感、传感器等技术完成城市全因素数据会集，构建城市数字孪生体，并应用大数据、人工智能、云计算等技术进步其准确度，终究帮忙完成交通、气象环境、仓储物流等社会民生的无效监测及治理。近些年来，我国智慧城市市场范围日趋扩张，将带动数字孪生的进一步开展。按照东吴证券数据，预计2022年中国新型智慧城市市场范围将冲破1.1万亿元，2020-2022年CAGR为十二.3%。


2、开展现状产业生态构造：由根底层、两头层和运用层三部份组成
（1）根底层：次要包罗芯片、传感器、监控装备等硬件装备以及网络、算力等根底因素，担任数字孪生数据收集和网络发送。目前，传感器畛域仍由美、日、德企业主导，中国外乡企业市场份额较小；监控装备畛域，国产品牌拥有一定劣势，海康威视作为行业龙头企业，曾提出“物信融会”的架构体系，引领监控装备智能化转型。（2）两头层：包罗数据互动、模型构建、仿真摹拟和个性运用。其中，数据互动担任数字孪生的信息收集、传输同步与加强；模型构建提供获得数据和建设数字化模型的办事；仿真摹拟是按照物理对象以后形态经过物理法则和机理剖析预测将来形态的进程；个性运用则为产品提供全生命周期办理，进行形容、诊断、预测和决策。（3）运用层：包罗智慧城市、智能制作、智慧医疗等多方面运用。数字孪生技术拥有普适性特征，可在各行业的场景中落地，运用规模不停拓展。


典型运用场景1：智慧交通
智慧交通是数字孪生在智慧城市运用中最为遍及的场景之一。跟着城市化过程的疾速开展，城市交通网络构造日趋繁杂，以人力为主导的交通办理存在效力不高、车辆追踪难题等痛点，成为制约城市高效运转的瓶颈。数字孪生可利用多种传感器和网络通讯技术，完成路途根底设施生命周期的静态监测，对路途参预者进行精准定位，并结合数据挖掘、大数据可视化等技术构建数字孪生智慧交通，帮忙交通办理部门事后制订交通应急和引导计划，减缓交通拥挤问题，同时在产生医疗营救时可为其布局最优线路，大幅进步营救效力。
典型运用场景2：工业互联网
数字孪生是搭建工业互联网平台的症结技术，基于物理对象的理想数据创立与其平行的虚构数字空间，完成从产品研发设计、出产制作到培修办事等工业全生命周期的真假交融与精准映照。在产品设计环节，基于数字孪生的工业互联网平台可精确婚配设计所需数据及相干模型算法并反馈给设计人员，在测试设计品质时，设计人员可经过验证虚构产品疾速摹拟运转情况实现测试；在出产制作环节，对制作工艺、制作进程进行摹拟仿真，可以帮忙改进工艺流程，进步出产效力；在保护环节，数字孪生技术可经过延续收集、智能剖析运转数据，帮忙预测保护任务的最好时点及周期。


3、开展瞻望数字孪生仍处于开展初期，将来行业集中度无望继续晋升
目前，中国数字孪生仍处于初期开展阶段，竞争格式扩散且集中度较低。市场次要参预者分为以航天云网、卡奥斯等为代表的技术研发商，以上海优也等为代表的技术征询办事商以及以比亚迪、特斯联等为代表的技术运用解决计划商，凭借各自研发才能、协作资源、运用拓展才能等劣势，谋求市场当先位置。短时间来看，腾讯、阿里巴巴等巨头也在放慢数字孪生规划步调，行业竞争将进一步加剧。长时间来看，伴有行业规范和体系逐渐成熟，头部玩家会经过合并扩大、上上游协作等策略，减速构建技术、运用场景等方面竞争劣势，市场集中度无望不停晋升。
技术演进，推进数字孪生运用场景和运用深度拓展
数字孪生中心流程节点为数据、建模、仿真摹拟和预测剖析，次要难点在于多源数据的融会、三维可视化渲染以及摹拟剖析等。目前，大部份企业仍处于可视化阶段，尚未完成摹拟剖析，技术总体仍在疾速演进中。跟着根底实践和症结中心技术瓶颈不停冲破，数据源、可视化、摹拟仿真等因素将失掉继续优化，推进数据集成类型和规模扩展以及建模效力和精度进步，从而进一步推进数字孪生运用广度和深度的晋升。将来，伴有政策环境优化、技术演进及各行业数字化转型旺盛需要，数字孪生行业无望继续向好开展。按照 IDC 数据，到2024年，中国约40%的城市将经过人工智能及数字孪生技术完成理想世界与虚构世界的融会，进步城市运转效力。
[1]材料来源：中国电子技术规范化钻研院：数字孪生运用白皮书（2020版）。
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