前言
數(shù)字孿生是前沿發(fā)展技術(shù)，近年來(lái)各國(guó)相繼出臺(tái)了相關(guān)政策推動(dòng)數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)步，使其應(yīng)用領(lǐng)域從最初的機(jī)械制造、航空航天等領(lǐng)域擴(kuò)展到智慧城市、工業(yè)4.0、智能駕駛等多個(gè)領(lǐng)域。隨著國(guó)內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)持續(xù)高水平運(yùn)行，數(shù)字孿生行業(yè)發(fā)展也受到我國(guó)政府的高度關(guān)注。近幾年來(lái)，我國(guó)數(shù)字孿生相關(guān)政策密集出臺(tái)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)數(shù)字孿生行業(yè)高速增長(zhǎng)。根據(jù)數(shù)據(jù)，2019-2023年我國(guó)數(shù)字孿生解決方案市場(chǎng)規(guī)模CAGR達(dá)41.1%。預(yù)計(jì)2024年、2025年我國(guó)數(shù)字孿生解決方案市場(chǎng)規(guī)模增速分別達(dá)39.25%、43.62%。按應(yīng)用場(chǎng)景，我國(guó)數(shù)字孿生解決方案分為設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)優(yōu)化、AI訓(xùn)練與驗(yàn)證，以及用戶互動(dòng)與體驗(yàn)三類(lèi)。目前設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)優(yōu)化占主導(dǎo)，AI訓(xùn)練與驗(yàn)證為第二大細(xì)分市場(chǎng)，用戶互動(dòng)與體驗(yàn)市場(chǎng)容量相對(duì)較小。全球數(shù)字孿生行業(yè)整體處于發(fā)展初期，市場(chǎng)參與者眾多，其中部分企業(yè)通過(guò)兼并重組促使數(shù)字孿生技術(shù)為主營(yíng)業(yè)務(wù)更好賦能，從而搶占市場(chǎng)。我國(guó)數(shù)字孿生行業(yè)參與者主要分為技術(shù)服務(wù)商和解決方案服務(wù)商。技術(shù)服務(wù)商主要提供可視化平臺(tái)、BIM、CIM、GIS等仿真建模技術(shù)，解決方案服務(wù)商包括互聯(lián)網(wǎng)巨頭、三大運(yùn)營(yíng)商和垂直領(lǐng)域綜合智慧平臺(tái)廠商。具體企業(yè)來(lái)看，神州控股、軟通動(dòng)力等企業(yè)引領(lǐng)國(guó)內(nèi)數(shù)字孿生解決方案市場(chǎng)發(fā)展。
一、各國(guó)政策推動(dòng)，數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)數(shù)字孿生行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告（2024-2031年）》顯示，數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器、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(guò)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(guò)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)字孿生是前沿發(fā)展技術(shù)，近年來(lái)各國(guó)相繼出臺(tái)了相關(guān)政策推動(dòng)數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)步，使其應(yīng)用領(lǐng)域從最初的機(jī)械制造、航空航天、智能建筑等領(lǐng)域擴(kuò)展到智慧城市、工業(yè)4.0、智能駕駛等多個(gè)行業(yè)。
各國(guó)數(shù)字孿生相關(guān)政策
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國(guó)家 |
政策名稱 |
主要內(nèi)容 |
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德國(guó) |
《德國(guó) “工業(yè)4.0”》 |
數(shù)字孿生體不是單個(gè)對(duì)象或單一的數(shù)據(jù)模型，而是包括數(shù)字化展示、功能性、模型、接口等諸多不同的方面。 |
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開(kāi)展“德國(guó)數(shù)字鐵路"項(xiàng)目，研發(fā)國(guó)家鐵路網(wǎng)數(shù)字李生系統(tǒng)。 |
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美國(guó) |
《工業(yè)應(yīng)用中的數(shù)字孿生:定義，行業(yè)價(jià)值、設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用案例》 |
從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的視角闡述了數(shù)字孿生的定義、商業(yè)價(jià)值、體系架構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生的必要基礎(chǔ)，通過(guò)不同行業(yè)實(shí)際應(yīng)用案例描述工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字孿生的關(guān)系。 |
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英國(guó) |
《英國(guó)國(guó)家數(shù)字孿生體原則》 |
構(gòu)建國(guó)家級(jí)數(shù)字孿生體的價(jià)值、標(biāo)準(zhǔn)、原則及路線圖，以便統(tǒng)一個(gè)獨(dú)立行業(yè)開(kāi)發(fā)數(shù)字孿生體的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)孿生體之間高效、安全的數(shù)據(jù)共享，釋放數(shù)據(jù)資源整合價(jià)值，優(yōu)化社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境發(fā)展方式。 |
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歐盟 |
《數(shù)字歐洲計(jì)劃之2023-2024 年工作計(jì)劃》 |
提出建立綠色協(xié)議數(shù)據(jù)空間和數(shù)字產(chǎn)品護(hù)照，應(yīng)對(duì)氣候和環(huán)境保護(hù)挑戰(zhàn)。 |
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法國(guó) |
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率領(lǐng) 22個(gè)歐洲國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)共同實(shí)施極端天氣事件數(shù)字李生系統(tǒng)”項(xiàng)目。 |
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日本 |
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拓展“PLATEAU”項(xiàng)目,在全日本范圍內(nèi)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)建3D城市模型各類(lèi)開(kāi)放數(shù)據(jù)。 |
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數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 簡(jiǎn)介 |
| 制造業(yè) | 在制造業(yè)中，數(shù)字孿生為制造商提供了一種新的方法來(lái)設(shè)計(jì)、測(cè)試和生產(chǎn)產(chǎn)品，可以幫助優(yōu)化零部件設(shè)計(jì)、改進(jìn)性能，以及提前發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題。通過(guò)將實(shí)際的工廠和設(shè)備建模為數(shù)字孿生，制造商可以在模擬環(huán)境中進(jìn)行各種測(cè)試，如產(chǎn)品驗(yàn)證、生產(chǎn)流程優(yōu)化等。數(shù)字孿生還可以用來(lái)監(jiān)測(cè)和分析設(shè)備的狀態(tài)和性能，以實(shí)現(xiàn)更好的預(yù)測(cè)性維護(hù)和更高的生產(chǎn)效率。在研發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，可以借助產(chǎn)品數(shù)字孿生模型來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)；在工藝規(guī)劃階段，可以通過(guò)對(duì)數(shù)字孿生模型的檢查來(lái)確保每個(gè)零件的成功制造以及零件的相互協(xié)調(diào)。在具體制造過(guò)程中，還可以搭建從設(shè)備到產(chǎn)線、車(chē)間、整個(gè)工廠的數(shù)字孿生模型，通過(guò)不斷采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高效排產(chǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問(wèn)題。數(shù)字孿生可用于建模和仿真制造設(shè)備、生產(chǎn)線和整個(gè)工廠。通過(guò)模擬生產(chǎn)流程，優(yōu)化工藝、改進(jìn)設(shè)備布局，提高生產(chǎn)效率和降低成本。汽車(chē)制造：汽車(chē)制造商利用數(shù)字孿生技術(shù)建立了虛擬汽車(chē)模型，通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)，制造商可以模擬汽車(chē)在不同條件下的性能，提前發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題。另外，對(duì)于新車(chē)型的研發(fā)，也可以使用虛擬環(huán)境，數(shù)字孿生技術(shù)在汽車(chē)制造業(yè)中為聯(lián)網(wǎng)車(chē)型構(gòu)建虛擬模型，更好地幫助車(chē)企在投產(chǎn)之前就對(duì)產(chǎn)品的性能與實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行精準(zhǔn)的評(píng)估。自動(dòng)駕駛：數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)于自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)也天然契合，我們知道自動(dòng)駕駛汽車(chē)包含許多傳感器，用來(lái)收集與車(chē)輛本身及汽車(chē)周?chē)h(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)。在數(shù)字孿生的世界里，可以通過(guò)云端測(cè)試場(chǎng)，根據(jù)真實(shí)道路數(shù)據(jù)生成的虛擬環(huán)境，讓自動(dòng)駕駛的算法在虛擬世界里進(jìn)行安全的實(shí)驗(yàn)與測(cè)試。航空航天：航空航天領(lǐng)域使用數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行飛機(jī)零部件的數(shù)字化建模，實(shí)現(xiàn)了對(duì)飛機(jī)全壽命周期的數(shù)字化管理，提高了維護(hù)效率。 |
| 醫(yī)療 | 數(shù)字孿生技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域中的應(yīng)用主要是在醫(yī)學(xué)影像方面。通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)，可以將患者的身體部位進(jìn)行三維建模，并模擬病變情況，從而幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地診斷和治療疾病。隨著數(shù)字孿生技術(shù)的出現(xiàn)，為個(gè)體患者提供個(gè)體化的診斷和治療將成為可能，可以對(duì)人體健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，為醫(yī)療保健提供更加精準(zhǔn)的服務(wù)，并被認(rèn)為是未來(lái)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的一部分。如今數(shù)字孿生技術(shù)在心血管疾病、癌癥、傳染病等方面的都有應(yīng)用案例。 |
| 城市規(guī)劃 | 數(shù)字孿生可用于建立虛擬城市模型，模擬城市的交通流、能源使用、環(huán)境影響等。這有助于城市規(guī)劃者優(yōu)化城市設(shè)計(jì)、改善交通流動(dòng)性，并提升城市的可持續(xù)性，可以用來(lái)模擬城市規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)，包括建筑外觀、結(jié)構(gòu)和功能。在城市規(guī)劃方面，數(shù)字孿生可以用來(lái)模擬城市交通和人口流動(dòng)，以便城市規(guī)劃師了解城市未來(lái)的需求和挑戰(zhàn)。在建筑設(shè)計(jì)方面，數(shù)字孿生可以用來(lái)評(píng)估建筑的能耗和環(huán)保指標(biāo)，幫助建筑師設(shè)計(jì)更加環(huán)保和節(jié)能的建筑物。 |
| 交通管理 | 數(shù)字孿生技術(shù)在交通管理中的應(yīng)用允許城市規(guī)劃者模擬交通流量，提前識(shí)別交通瓶頸、優(yōu)化交通信號(hào)和道路設(shè)計(jì)，并進(jìn)行智能調(diào)度。還支持智能交通系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛車(chē)輛的開(kāi)發(fā)和測(cè)試。 |
| 能源 | 數(shù)字孿生技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用主要是在能源生產(chǎn)和消費(fèi)方面。通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)，可以模擬能源生產(chǎn)和消費(fèi)的過(guò)程，從而分析能源的使用效率和優(yōu)化能源消費(fèi)方式。數(shù)字孿生可用于建模能源生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和模擬，能夠優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行、提高能源利用效率，并支持可再生能源的集成。數(shù)字孿生可以用來(lái)模擬電網(wǎng)和輸電線路，以幫助能源公司更好地預(yù)測(cè)和管理電力供應(yīng)。還可以用來(lái)優(yōu)化風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電廠的運(yùn)營(yíng)，以提高電力生成效率。甚至可以用來(lái)模擬整個(gè)城市的能源消耗情況，以幫助城市規(guī)劃師了解城市的能源需求和挑戰(zhàn)。 |
| 農(nóng)業(yè) | 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，數(shù)字孿生可用于建模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程、預(yù)測(cè)農(nóng)作物生長(zhǎng)情況，并優(yōu)化農(nóng)業(yè)決策，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。數(shù)字孿生可以用來(lái)模擬作物生長(zhǎng)，以幫助農(nóng)民預(yù)測(cè)和優(yōu)化作物收成。數(shù)字孿生可以根據(jù)不同的地理位置、氣候條件、土壤類(lèi)型等因素，模擬不同作物的生長(zhǎng)過(guò)程，包括種子萌發(fā)、植物生長(zhǎng)、氣候?yàn)?zāi)害等。這樣可以讓農(nóng)民更加準(zhǔn)確地進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃和管理。 |
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二、我國(guó)數(shù)字孿生行業(yè)高速增長(zhǎng)，解決方案中設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)優(yōu)化占主導(dǎo)
在國(guó)內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)持續(xù)高水平運(yùn)行的背景下，數(shù)字孿生技術(shù)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵助推器，其發(fā)展受到國(guó)家的重點(diǎn)關(guān)注。近幾年來(lái)，我國(guó)數(shù)字孿生相關(guān)政策密集出臺(tái)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)數(shù)字孿生行業(yè)高速增長(zhǎng)。
我國(guó)數(shù)字孿生行業(yè)相關(guān)政策
| 時(shí)間 | 政策 | 發(fā)布部門(mén) | 相關(guān)內(nèi)容 |
| 2023.04 | 《關(guān)于加強(qiáng) 5G+智慧旅游協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的通知》 | 工信部 | 鼓勵(lì)各級(jí)文化和旅游管理部門(mén)及景區(qū)管理單位，充分利用 5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、超高清視頻、數(shù)字孿生等技術(shù)，結(jié)合旅游熱點(diǎn)地區(qū)空間分布,建設(shè)5G+智慧旅游實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及應(yīng)急指揮平臺(tái)，提升旅游行業(yè)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)防范、調(diào)控疏導(dǎo)和應(yīng)急處置能力。 |
| 2023.02 | 《數(shù)字中國(guó)建設(shè)整體布局規(guī)劃》 | 中共中央 | 推動(dòng)生態(tài)環(huán)境智慧治理，加快構(gòu)建智慧高效的生態(tài)環(huán)境信息化體系，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)推動(dòng)山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理，完善自然資源三維立體"一張圖"和國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)，構(gòu)建以數(shù)字孿生流域?yàn)楹诵牡闹腔鬯w系。 |
| 2022.11 | 《數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的報(bào)告》 | 國(guó)務(wù)院 | 新型智慧城市建設(shè)取得積極進(jìn)展，城市信息模型平臺(tái)和運(yùn)行管理服務(wù)平臺(tái)建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，全國(guó)國(guó)土空間規(guī)劃數(shù)字化監(jiān)管平臺(tái)基本建成，數(shù)字孿生流域、水網(wǎng)、水利工程加快建設(shè)，智慧交通、應(yīng)急、廣電等建設(shè)成效顯著。數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)加快推進(jìn)，促進(jìn)鄉(xiāng)村宜居宜業(yè)、農(nóng)民富裕富足。 |
| 2022.08 | 《關(guān)于印發(fā)工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案的通知》 | 工信部 | 利用大數(shù)據(jù)、第五代移動(dòng)通信(5G)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、數(shù)字孿生等對(duì)工藝流程和設(shè)備進(jìn)行綠色低碳升級(jí)改造。 |
| 2022.06 | 《關(guān)于加強(qiáng)數(shù)字政府建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》 | 國(guó)務(wù)院 | 推進(jìn)智慧城市建設(shè)，推動(dòng)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新，構(gòu)建城市數(shù)據(jù)資源體系，加快推進(jìn)城市運(yùn)行"一網(wǎng)統(tǒng)管”，探索城市信息模型、數(shù)字孿生等新技術(shù)運(yùn)用，提升城市治理科學(xué)化、精細(xì)化、智能化水平。 |
| 2022.06 | 《“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+”安全生產(chǎn)行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》 | 工信部和應(yīng)急管理部 | 深化數(shù)字化管理應(yīng)用。支持工業(yè)企業(yè)、重點(diǎn)園區(qū)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于安全生產(chǎn)管理。實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備全生命周期、生產(chǎn)工藝全流程的數(shù)字化、可視化、透明化，提升企業(yè)、園區(qū)安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理能力。 |
| 2022.04 | 《“十四五”推動(dòng)石化化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》 | 工信部等六部 | 加快新技術(shù)新模式協(xié)同創(chuàng)新應(yīng)用，打造特色平臺(tái)。加快 5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與石化化工行業(yè)融合，不斷增強(qiáng)化工過(guò)程數(shù)據(jù)獲取能力，豐富企業(yè)生產(chǎn)管理、工藝控制、產(chǎn)品流向等方面數(shù)據(jù)，暢聯(lián)生產(chǎn)運(yùn)行信息數(shù)據(jù)”孤島”，構(gòu)建生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、市場(chǎng)和供應(yīng)鏈等分析模型，強(qiáng)化全過(guò)程一體化管控，推進(jìn)數(shù)字孿生創(chuàng)新應(yīng)用，加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型。打造3-5家面向行業(yè)的特色專業(yè)型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，引導(dǎo)中小化工企業(yè)借助平臺(tái)加快工藝設(shè)備、安全環(huán)保等數(shù)字化改造。圍繞化肥、輪胎等關(guān)乎民生安全的大宗產(chǎn)品建設(shè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)測(cè)、精益化服務(wù)系統(tǒng)。 |
| 2022.01 | 《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》 | 國(guó)務(wù)院 | 推動(dòng)數(shù)字城鄉(xiāng)融合發(fā)展。統(tǒng)籌推動(dòng)新型智慧城市和數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)，協(xié)同優(yōu)化城鄉(xiāng)公共服務(wù)。深化新型智慧城市建設(shè)，推動(dòng)城市數(shù)據(jù)整合共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，提升城市綜合管理服務(wù)能力，完善城市信息模型平臺(tái)和運(yùn)行管理服務(wù)平臺(tái)，因地制宜構(gòu)建數(shù)字孿生城市。加快城市智能設(shè)施向鄉(xiāng)村延伸覆蓋，完善農(nóng)村地區(qū)信息化服務(wù)供給，推進(jìn)城鄉(xiāng)要素雙向自由流動(dòng)，合理配置公共資源，形成以城帶鄉(xiāng)、共建共享的數(shù)字城鄉(xiāng)融合發(fā)展格局。構(gòu)建城鄉(xiāng)常住人口動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)發(fā)布機(jī)制，利用數(shù)字化手段助力提升城鄉(xiāng)基本公共服務(wù)水平。 |
| 2021.12 | 《“十四五”鐵路科技創(chuàng)新規(guī)劃》 | 國(guó)家鐵路局 | 深化智能建造、智能裝備、智能運(yùn)營(yíng)技術(shù)創(chuàng)新，開(kāi)展智能建造數(shù)字孿生平臺(tái)研發(fā)應(yīng)用。研發(fā)具備自感知、自決策、自適應(yīng)能力的智能動(dòng)車(chē)組，發(fā)展基于出行即服務(wù)(MaaS)+5G的全行程服務(wù)和基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)運(yùn)維智能運(yùn)營(yíng)服務(wù)技術(shù)。 |
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根據(jù)數(shù)據(jù)，2019-2023年我國(guó)數(shù)字孿生解決方案市場(chǎng)規(guī)模由27億元增長(zhǎng)至107億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為41.1%。隨著企業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型、新興技術(shù)發(fā)展以及用戶互動(dòng)偏好演變，我國(guó)數(shù)字孿生解決方案市場(chǎng)有望不斷擴(kuò)容。預(yù)計(jì)2024年我國(guó)數(shù)字孿生解決方案市場(chǎng)規(guī)模達(dá)149億元，較上年同比增長(zhǎng)39.25%；2025年我國(guó)數(shù)字孿生解決方案市場(chǎng)規(guī)模達(dá)214億元，較上年同比增長(zhǎng)43.62%。
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按應(yīng)用場(chǎng)景，我國(guó)數(shù)字孿生解決方案分為設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)優(yōu)化、AI訓(xùn)練與驗(yàn)證，以及用戶互動(dòng)與體驗(yàn)三類(lèi)。
設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)優(yōu)化使數(shù)字孿生能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)實(shí)體世界的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集及預(yù)測(cè)分析，從而提高管理效率并優(yōu)化實(shí)體世界的管理成本，目前占據(jù)數(shù)字孿生市場(chǎng)主要位置，2023年市場(chǎng)規(guī)模為67億元，占比62.6%。
AI訓(xùn)練與驗(yàn)證為數(shù)字孿生第二大細(xì)分市場(chǎng)。自動(dòng)駕駛汽車(chē)、機(jī)器人等人工智能設(shè)備的快速發(fā)展，帶動(dòng)了利用數(shù)字孿生進(jìn)行人工智能算法訓(xùn)練及驗(yàn)證的需求，基于數(shù)字孿生的模擬仿真系統(tǒng)大大推動(dòng)了人工智能研發(fā)效率，提高了快速適應(yīng)真實(shí)場(chǎng)景的能力。2023年數(shù)字孿生AI訓(xùn)練與驗(yàn)證市場(chǎng)規(guī)模為37億元，占比34.6%。
在用戶互動(dòng)與體驗(yàn)方面，用戶對(duì)于文化、娛樂(lè)及教育的沉浸式體驗(yàn)需求日益增加。同時(shí)，用戶對(duì)虛擬空間逼真度的要求也越來(lái)越高。數(shù)字孿生可大幅提升用戶互動(dòng)與體驗(yàn)的真實(shí)感。目前用戶互動(dòng)與體驗(yàn)市場(chǎng)容量相對(duì)較小，2023年為3億元，占比2.8%。
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三、海外數(shù)字孿生企業(yè)兼并重組搶占市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)解決方案市場(chǎng)由神州控股等引領(lǐng)
全球數(shù)字孿生行業(yè)整體處于發(fā)展初期，市場(chǎng)參與者眾多，其中部分企業(yè)通過(guò)兼并重組促使數(shù)字孿生技術(shù)為主營(yíng)業(yè)務(wù)更好賦能，從而搶占市場(chǎng)。目前全球數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用TOP10企業(yè)為：美國(guó)通用電氣公司、IBM 公司、PTC公司、微軟公司、Ansys公司、Siemens AG(西門(mén)子工業(yè)軟件公司)、SAP SE、甲骨文公司、SWIM.AI Inc.、羅伯特博世有限公司。
全球數(shù)字孿生行業(yè)兼并重組事件一覽
| 收購(gòu)方 | 被收購(gòu)方 | 時(shí)間 | 簡(jiǎn)介 |
| 埃森哲Accenture | Mackevision Medien Design | 2018.01 | Mackevision Medien Design是一家德國(guó) VR 內(nèi)容開(kāi)發(fā)商，利用工程數(shù)據(jù)構(gòu)建實(shí)物產(chǎn)品的"數(shù)字孿生”，通過(guò)將CGI、視覺(jué)效果和 VR 技術(shù)應(yīng)用其中，將工程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為沉浸式VR體驗(yàn)來(lái)創(chuàng)建視覺(jué)內(nèi)容，致力于為用戶提供可視化和制作服務(wù)，幫助品牌創(chuàng)建數(shù)字產(chǎn)品構(gòu)型以及虛擬展廳等服務(wù)。 |
| Cadence Design Systems,Inc | Future Facilities | 2022.07 | Cadence DesignSystems, Inc是一家專門(mén)從事電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)的軟件公司，由SDASystems 和 ECAD 兩家公司于 1988 年兼并而成。是全球最大的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、半導(dǎo)體技術(shù)解決方案和設(shè)計(jì)服務(wù)供應(yīng)商。Future Facilities 是一家數(shù)字孿生廠商，F(xiàn)uture Facilities的先進(jìn)技術(shù)和專業(yè)知識(shí)將支持Cadence 智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)(Intelligent System Design?)戰(zhàn)略，助力企業(yè)在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)和生命周期管理方面做出明智的商業(yè)決策，減少碳足跡。 |
| Matterport | VHT Studios | 2022.07 | Matterport收購(gòu)的目的是擴(kuò)展Matterport 3D捕捉服務(wù)，將數(shù)字孿生和平面圖技術(shù)與專業(yè)攝影、無(wú)人機(jī)捕捉、營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)結(jié)合，從而加速房地產(chǎn)、旅游和酒店、零售業(yè)等領(lǐng)域的數(shù)字孿生業(yè)務(wù)。 |
| Snapchat | Th3rd | 2023.03 | Th3rd是一家 3D 掃描工作室，為高端產(chǎn)品打造數(shù)字孿生，幫助品牌方和零售商將其產(chǎn)品目錄快速、大規(guī)模地?cái)?shù)字化。Snapchat 近日宣布在去年第二季度低調(diào)收購(gòu)了3D掃描工作室Th3rd，以加速AR驅(qū)動(dòng)新業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)。 |
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全球數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用TOP10企業(yè)
| 排名 | 企業(yè)名稱 |
| 1 | 美國(guó)通用電氣公司 |
| 2 | IBM公司 |
| 3 | PTC公司 |
| 4 | 微軟公司 |
| 5 | Ansys公司 |
| 6 | Siemens AG(西門(mén)子工業(yè)軟件公司) |
| 7 | SAP SE |
| 8 | 甲骨文公司 |
| 9 | SWIM.AI Inc. |
| 10 | 羅伯特博世有限公司 |
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我國(guó)數(shù)字孿生行業(yè)參與者主要分為技術(shù)服務(wù)商和解決方案服務(wù)商。技術(shù)服務(wù)商主要提供可視化平臺(tái)、BIM、CIM、GIS等仿真建模技術(shù)。解決方案服務(wù)商包括百度、阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信三大運(yùn)營(yíng)商，以及萬(wàn)瑞科技、軟通動(dòng)力、千方科技等垂直領(lǐng)域綜合智慧平臺(tái)廠商。根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)周刊發(fā)布“2023數(shù)字孿生解決方案提供商TOP50”榜單，神州控股、軟通動(dòng)力等企業(yè)引領(lǐng)國(guó)內(nèi)數(shù)字孿生解決方案市場(chǎng)。
2023數(shù)字孿生解決方案提供商TOP20
| 排名 | 企業(yè)名稱 | 排名 | 企業(yè)名稱 |
| 1 | 神州控股 | 11 | 積成電子 |
| 2 | 軟通動(dòng)力 | 12 | 科創(chuàng)信息 |
| 3 | 海爾 | 13 | 深桑達(dá) |
| 4 | 科大訊飛 | 14 | 捷安高科 |
| 5 | 中興通訊 | 15 | 金航數(shù)碼 |
| 6 | 中國(guó)建筑 | 16 | 延華智能 |
| 7 | 數(shù)字政通 | 17 | 先導(dǎo)智能 |
| 8 | 用友 | 18 | 四維圖新 |
| 9 | 佳都科技 | 19 | 廣聯(lián)達(dá) |
| 10 | 運(yùn)達(dá)科技 | 20 | 東方國(guó)信 |
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