數(shù)字孿生行業(yè)與行業(yè)上下游關(guān)系說(shuō)明

數(shù)字孿生行業(yè)與行業(yè)上下游關(guān)系說(shuō)明數(shù)字孿生行業(yè)與行業(yè)上下游關(guān)系說(shuō)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(jì)算機(jī)、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(diǎn)為：上游市場(chǎng)為開(kāi)放市場(chǎng)，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件產(chǎn)品供應(yīng)充足，廠商間競(jìng)爭(zhēng)充分，產(chǎn)品替代性強(qiáng)；技術(shù)更新快，產(chǎn)品生命周期短，價(jià)格變動(dòng)大；高端設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等主要由外商提供，且價(jià)格較高。上游行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、新產(chǎn)品的價(jià)格下降均將對(duì)主營(yíng)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(shí)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(jī)場(chǎng)。近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，人們可支配收入的增長(zhǎng)，飛機(jī)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(guó)家民航局預(yù)測(cè)，我國(guó)民航業(yè)將保持10．5-13．5%的年增長(zhǎng)率。民航業(yè)的快速發(fā)展，極大刺激了民用機(jī)場(chǎng)的建設(shè)需求，機(jī)場(chǎng)地理信息系統(tǒng)從機(jī)場(chǎng)的改擴(kuò)建到開(kāi)始運(yùn)營(yíng)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(shí)間短，尚處于起步階段。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家雖然發(fā)展起步早，但技術(shù)成熟度也不高，未來(lái)還有較大的提升空間。受中國(guó)國(guó)情需要以及數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展時(shí)間較短等因素影響，中國(guó)數(shù)字孿生技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域主要是圍繞機(jī)械制造領(lǐng)域、航空航天與國(guó)防領(lǐng)域、能源與公用事業(yè)領(lǐng)域，在國(guó)家政策及下游需求的帶動(dòng)下，中國(guó)數(shù)字孿生技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模出現(xiàn)了較快增長(zhǎng)。2014年中國(guó)數(shù)字孿生技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模約為27億元，2020年增長(zhǎng)到約137億元，復(fù)合增長(zhǎng)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(jiǎn)單說(shuō)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(guò)程，在虛擬空間中完成映射，以反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體建筑的全生命周期過(guò)程。數(shù)字孿生建筑具有四大特點(diǎn)：精準(zhǔn)映射、虛實(shí)交互、軟件定義、智能干預(yù)。數(shù)字孿生建筑通過(guò)各層面的傳感器布設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的全面數(shù)字化建模，以及對(duì)建筑運(yùn)行狀態(tài)的充分感知、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，形成虛擬建筑在信息維度上對(duì)實(shí)體建筑的精準(zhǔn)信息表達(dá)和映射。未來(lái)數(shù)字孿生建筑中，在建筑實(shí)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(dòng)，不僅在實(shí)體空間，而且在虛擬空間得到極大擴(kuò)充，虛實(shí)融合、虛實(shí)協(xié)同將定義建筑未來(lái)發(fā)展新模式。數(shù)字孿生建筑針對(duì)物理建筑建立相對(duì)應(yīng)的虛擬模型，并以軟件的方式模擬建筑人、事、物在真實(shí)環(huán)境下的行為，通過(guò)云端和邊緣計(jì)算，軟性指引和操控建筑的電熱能源調(diào)度等。通過(guò)在數(shù)字孿生建筑上規(guī)劃設(shè)計(jì)、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(xiǎn)進(jìn)行智能預(yù)警，并提供合理可行的對(duì)策建議，以未來(lái)視角智能干預(yù)建筑原有發(fā)展軌跡和運(yùn)行，進(jìn)而指引和優(yōu)化實(shí)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(chǎng)景有規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)實(shí)施、運(yùn)營(yíng)維護(hù)。全球數(shù)字孿生市場(chǎng)關(guān)注度提升，行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、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)字孿生是個(gè)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(jì)、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(gè)國(guó)家重點(diǎn)布局行業(yè)。例如，美國(guó)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(guó)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(gè)。隨著數(shù)字孿生重要性凸顯，全球市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，2021年達(dá)74．7億元，預(yù)計(jì)2025年全球數(shù)字孿生市場(chǎng)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(shí)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?yàn)樗哂薪换バ?，它通過(guò)物理世界的映射可以真實(shí)地感知、驗(yàn)證以及預(yù)測(cè)物理世界系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，不斷優(yōu)化直到系統(tǒng)最優(yōu)。中國(guó)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(guó)對(duì)我國(guó)進(jìn)行科技封鎖、我國(guó)開(kāi)展內(nèi)循環(huán)和國(guó)際國(guó)內(nèi)雙循環(huán)發(fā)展的新形勢(shì)下，我國(guó)應(yīng)充分利用工業(yè)門(mén)類齊全、應(yīng)用場(chǎng)景眾多的優(yōu)勢(shì)，持續(xù)培育國(guó)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(shí)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(duì)制造業(yè)工廠帶來(lái)的核心價(jià)值在于，通過(guò)新一代信息技術(shù)和制造技術(shù)驅(qū)動(dòng)，整合多屬性、多維度、多應(yīng)用可能性的仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠物理實(shí)體對(duì)象的特征、行為、形成過(guò)程和性能等進(jìn)行描述和建模，從而進(jìn)一步實(shí)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(shí)現(xiàn)CPS概念提供了一種具體的應(yīng)用技術(shù)框架，對(duì)于工業(yè)4．0、中國(guó)制造2025等基于CPS為核心的制造業(yè)戰(zhàn)略的實(shí)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(chǎng)呈完全競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，產(chǎn)品價(jià)格會(huì)隨市場(chǎng)變化產(chǎn)生一定的波動(dòng)。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(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的帶動(dòng)下，中國(guó)的數(shù)字孿生行業(yè)面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)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(mén)子、PTC、達(dá)索、GE、百度、谷歌、騰訊等，國(guó)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(guó)信、天夏智慧、延華智能、賽摩電氣為代表的國(guó)內(nèi)公司紛紛布局，國(guó)內(nèi)公司尚處于起步階段，預(yù)計(jì)隨著落地項(xiàng)目持續(xù)增長(zhǎng)，國(guó)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(chǎng)景之一的萬(wàn)物互聯(lián)需求強(qiáng)耦合。在未來(lái)的5G時(shí)代，隨著新一代信息技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的加速融合，工業(yè)