數(shù)字孿生行業(yè)與行業(yè)上下游關(guān)系說明

數(shù)字孿生行業(yè)與行業(yè)上下游關(guān)系說明數(shù)字孿生行業(yè)與行業(yè)上下游關(guān)系說明1、數(shù)字孿生上游行業(yè)的影響本行業(yè)的上游行業(yè)為計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、操作系統(tǒng)及通用軟件行業(yè)，其產(chǎn)業(yè)特點為：上游市場為開放市場，計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件產(chǎn)品供應(yīng)充足，廠商間競爭充分，產(chǎn)品替代性強；技術(shù)更新快，產(chǎn)品生命周期短，價格變動大；高端設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等主要由外商提供，且價格較高。上游行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、新產(chǎn)品的價格下降均將對主營業(yè)務(wù)產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用，有利于改進(jìn)技術(shù)研發(fā)手段、完善產(chǎn)品性能、提高工程實施效率。2、數(shù)字孿生下游行業(yè)的影響本行業(yè)的下游為各民用機場。近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，人們可支配收入的增長，飛機出行因其所具備的便捷性、舒適性和安全性成為人們的首選。根據(jù)國家民航局預(yù)測，我國民航業(yè)將保持10．5-13．5%的年增長率。民航業(yè)的快速發(fā)展，極大刺激了民用機場的建設(shè)需求，機場地理信息系統(tǒng)從機場的改擴(kuò)建到開始運營都發(fā)揮著舉足輕重的作用。數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)現(xiàn)階段，全球范圍內(nèi)，數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展時間短，尚處于起步階段。歐美等發(fā)達(dá)國家雖然發(fā)展起步早，但技術(shù)成熟度也不高，未來還有較大的提升空間。受中國國情需要以及數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展時間較短等因素影響，中國數(shù)字孿生技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域主要是圍繞機械制造領(lǐng)域、航空航天與國防領(lǐng)域、能源與公用事業(yè)領(lǐng)域，在國家政策及下游需求的帶動下，中國數(shù)字孿生技術(shù)市場規(guī)模出現(xiàn)了較快增長。2014年中國數(shù)字孿生技術(shù)市場規(guī)模約為27億元，2020年增長到約137億元，復(fù)合增長率31．1%。數(shù)字孿生建筑數(shù)字孿生建筑是將數(shù)字孿生使能技術(shù)應(yīng)用于建筑科技的新技術(shù)，簡單說就是利用物理建筑模型，使用各種傳感器全方位獲取數(shù)據(jù)的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，以反映相對應(yīng)的實體建筑的全生命周期過程。數(shù)字孿生建筑具有四大特點：精準(zhǔn)映射、虛實交互、軟件定義、智能干預(yù)。數(shù)字孿生建筑通過各層面的傳感器布設(shè)，實現(xiàn)對建筑的全面數(shù)字化建模，以及對建筑運行狀態(tài)的充分感知、動態(tài)監(jiān)測，形成虛擬建筑在信息維度上對實體建筑的精準(zhǔn)信息表達(dá)和映射。未來數(shù)字孿生建筑中，在建筑實體空間可觀察各類痕跡，在建筑虛擬空間可搜索各類信息，建筑規(guī)劃、建設(shè)以及民眾的各類活動，不僅在實體空間，而且在虛擬空間得到極大擴(kuò)充，虛實融合、虛實協(xié)同將定義建筑未來發(fā)展新模式。數(shù)字孿生建筑針對物理建筑建立相對應(yīng)的虛擬模型，并以軟件的方式模擬建筑人、事、物在真實環(huán)境下的行為，通過云端和邊緣計算，軟性指引和操控建筑的電熱能源調(diào)度等。通過在數(shù)字孿生建筑上規(guī)劃設(shè)計、模擬仿真等，將建筑可能產(chǎn)生的不良影響、矛盾沖突、潛在危險進(jìn)行智能預(yù)警，并提供合理可行的對策建議，以未來視角智能干預(yù)建筑原有發(fā)展軌跡和運行，進(jìn)而指引和優(yōu)化實體建筑的規(guī)劃、管理，改善服務(wù)。數(shù)字孿生建筑典型應(yīng)用場景有規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)實施、運營維護(hù)。全球數(shù)字孿生市場關(guān)注度提升，行業(yè)市場規(guī)模持續(xù)增長數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。數(shù)字孿生是一種超越現(xiàn)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(tǒng)的數(shù)字映射系統(tǒng)。數(shù)字孿生是個普遍適應(yīng)的理論技術(shù)體系，在眾多領(lǐng)域中應(yīng)用，如產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造、醫(yī)學(xué)分析、工程建設(shè)等。作為科技發(fā)展主要需求技術(shù)之一，數(shù)字孿生已經(jīng)成為全球多個國家重點布局行業(yè)。例如，美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)盟將數(shù)字孿生作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地的核心和關(guān)鍵，德國工業(yè)4．0參考架構(gòu)將數(shù)字孿生作為重要內(nèi)容。數(shù)字孿生關(guān)注度不斷提升。截止2021年10月，全球數(shù)字孿生論文數(shù)量超5000個。隨著數(shù)字孿生重要性凸顯，全球市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，2021年達(dá)74．7億元，預(yù)計2025年全球數(shù)字孿生市場規(guī)模將達(dá)264．9億元。數(shù)字孿生數(shù)字孿生像一面鏡子一樣可以建立與真實世界一樣的虛擬世界，具有高保真的特性。但數(shù)字孿生又不僅僅是一面鏡子，因為它具有交互性，它通過物理世界的映射可以真實地感知、驗證以及預(yù)測物理世界系統(tǒng)運行狀態(tài)，不斷優(yōu)化直到系統(tǒng)最優(yōu)。中國數(shù)字孿生行業(yè)規(guī)模情況數(shù)字孿生應(yīng)用需要多類數(shù)字化工具支撐，在美國對我國進(jìn)行科技封鎖、我國開展內(nèi)循環(huán)和國際國內(nèi)雙循環(huán)發(fā)展的新形勢下，我國應(yīng)充分利用工業(yè)門類齊全、應(yīng)用場景眾多的優(yōu)勢，持續(xù)培育國產(chǎn)化軟件工具和總集成總承包商，不斷積累工業(yè)數(shù)據(jù)和模型，加快人工智能與工業(yè)模型集成應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)字孿生彎道超車。如在第四次工業(yè)革命背景下，數(shù)字孿生對制造業(yè)工廠帶來的核心價值在于，通過新一代信息技術(shù)和制造技術(shù)驅(qū)動，整合多屬性、多維度、多應(yīng)用可能性的仿真技術(shù)，實現(xiàn)對工廠物理實體對象的特征、行為、形成過程和性能等進(jìn)行描述和建模，從而進(jìn)一步實現(xiàn)智能化的數(shù)字孿生，或者數(shù)字化映射。數(shù)字孿生工廠概念繼承了數(shù)字工廠的技術(shù)發(fā)展路線，為制造業(yè)實現(xiàn)CPS概念提供了一種具體的應(yīng)用技術(shù)框架，對于工業(yè)4．0、中國制造2025等基于CPS為核心的制造業(yè)戰(zhàn)略的實現(xiàn)有著指向性意義。數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)字孿生行業(yè)的上游行業(yè)主要是芯片、傳感器、監(jiān)控設(shè)備等行業(yè)。上游行業(yè)市場呈完全競爭狀態(tài)，產(chǎn)品價格會隨市場變化產(chǎn)生一定的波動。數(shù)字孿生行業(yè)的下游行業(yè)包括航空航天、電力、船舶、城市管理、農(nóng)業(yè)、建筑、制造、石油天然氣、健康醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)等行業(yè)。下游行業(yè)規(guī)模龐大，潛在需求較大。在國內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的帶動下，中國的數(shù)字孿生行業(yè)面臨著前所未有的發(fā)展機遇。數(shù)字孿生行業(yè)前景目前全球數(shù)字孿生行業(yè)巨頭公司有西門子、PTC、達(dá)索、GE、百度、谷歌、騰訊等，國內(nèi)數(shù)字孿生主要以概念企業(yè)為主，以能科股份、東方國信、天夏智慧、延華智能、賽摩電氣為代表的國內(nèi)公司紛紛布局，國內(nèi)公司尚處于起步階段，預(yù)計隨著落地項目持續(xù)增長，國內(nèi)數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)有望誕生龍頭企業(yè)。數(shù)字孿生是5G賦能產(chǎn)業(yè)鏈上的重要一環(huán)，作為5G衍生應(yīng)用，可以加速物聯(lián)網(wǎng)成型和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)字化，與5G三大場景之一的萬物互聯(lián)需求強耦合。在未來的5G時代，隨著新一代信息技術(shù)與實體經(jīng)濟(jì)的加速融合，工業(yè)