数字孪生技术应用现状与行业未来发展前景展望

• 黄文玉 2022年11月29日 来源：百度百科 中研报告 人民日报 TPP城市化新观察 490 26
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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。

数字孪生技术的概念

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。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。

根据中研普华产业研究院发布的《2021-2026年中国数字孪生技术行业市场前瞻分析与未来投资战略规划报告》显示：

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。

数字孪生技术应用现状

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。

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。

数字孪生城市应用已经渗透到城市生产、生活、生态等诸多领域，数字孪生技术可实现对城市人、地、物的整体感知和推演，帮助城市进行全面系统、合理预判的规划设计，避免“拆了建”“建了拆”，实现“一张蓝图建到底”。截至2021年6月底，中国、德国、美国、英国等主要经济体均出台国家政策，推动数字孪生技术研究、建设和应用;中国浙江、上海等多个省份和城市出台相关政策探索建设数字孪生城市。

数字孪生技术未来发展趋势展望

虽然目前还只能在有限场景中应用，但人们相信，数字孪生技术前景广阔。随着技术不断演进，精密机械的增加，数字孪生发挥重要价值的应用场景会相应增加，其性价比也将不断提高。比如，在技术设计和测试时，数字孪生可以让很多由于物理条件限制、依赖于真实的物理实体而无法完成的操作变成可能;再比如，当数字孪生技术能应用于造价不菲的航天器、核电站时，这些设施的寿命与安全都将得到进一步提升。

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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