中国数字孪生市场究竟有多大
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。
“2个小区里都发现确诊案例”。2021年底,确诊消息连夜传到上海浦东花木街道,值班人员迅速将封闭小区的户主人数、小区精确地形图等信息发送至疾控中心。
很快,核酸检测的试剂数量能确定了,小区中核酸检测点、工作人员休息处等空间划分方案也生成了。接下来,小区沿街店铺负责人的电话被打通——集中隔离。
这个面积20.93平方公里的街道能快速响应防疫抗疫,靠的是一个隐形的世界——花木街道的数字孪生。
数字孪生是对现实世界的实时模拟、监测,能在数据中对现实世界进行分析和预判,在虚实之间,构建一种一一对应的关联。
在这套系统中,花木街道8924幢建筑被精准记录,近十万件包括窨井盖、电话亭、市政箱体、路灯立杆等公共设备也在虚拟城市中被精确映射。
近期魔都疫情反反复复,但数字孪生提升了疫情防控的响应速度。两年前,武汉封城时,也正是数字孪生模拟现场工序,拼装出隔离病房结构,最终创下10天建成雷神山的奇迹。
在新冠疫情期间临床试验中,也有数字孪生体代替人类志愿者进行实验,用较低风险获得精确结果。 可以说,今天的数字孪生正逐渐包圆你的衣食住行,也维续着疫情下的秩序。立方知造局将以9个问题和你一起走近数字孪生和它带来的未来想象。
什么是数字孪生?
数字孪生将现实世界中的人、物理实体或过程实时数字模拟,形成一个孪生体组成的虚拟世界。
它还有个更容易理解的名字:数字镜像。
在了解数字孪生之前,需要厘清楚一个相近的概念——物理仿真。物理仿真同样需要用到计算机软硬件模拟现实世界,用来计算数值、求算结果,但这个过程可以通过离线解决,不具备数字孪生的实时性,也无法给出分析、优化物理世界的决策功能。
技术上:
与现实世界实时仿真,数字孪生需要用到5G技术;要参与分析、优化等决策,数字孪生则需要AI、大数据、云计算的加持。
如今5G商用,AI开始普及,数字孪生有了实时仿真的前提,也有了撑起更多应用的臂力,最终从概念走到了前台。
效用上:
目前数字孪生能起到快速响应、降本增效的作用。比如制造业场景中,被称作现代工业明珠的汽车工业,就用到了数字孪生。
3000多类、3-5万个零件,经过200多种加工工艺,最终制成一辆车。每个步骤的失误,都可能不断叠加一辆汽车的故障。 在一汽红旗的车间里,有一条数字孪生产线,大至流水线状况,小至拧螺丝力度,都会被记录在数字孪生体中。一旦出现汽车故障,数字孪生体可以回溯生产数据,快速分析出原因。
数字孪生落地场景除了制造业,还伸向智慧城市、智慧医疗等领域。
数字孪生产业的玩家有哪几类?
为什么互联网大厂也要掺一脚?
数字孪生产业可分为三层:基础层、平台层、应用层。
基础层:主攻数据采集、发送、可视化技术,支撑起数字孪生核心架构;平台层:为制造、能源、医疗等领域搭建数字孪生平台;应用层:为更细分的应用场景提供服务。
互联网企业有着擅于搭建平台、打造软件应用的优势和特性,因此更多作为平台层与应用层的一体化集成商出现。
以BATH(百度、阿里、腾讯、华为)为代表的中国互联网大厂,业务模式还延伸至基础层——他们都布局了云计算业务,并或多或少涉猎人工智能、物联感知。其中华为还在网络通信、智能终端上有所布局。
这缘起于2012年住建部试点开展国家“智慧城市”工作以及2015年国务院政府报告的“互联网+”。互联网大厂通过布局云计算、大数据、AI及IOT等技术,给出了“智慧城市”解决方案,形成一定底层技术优势。
在互联网人口红利见顶,消费互联网用户饱和之后,互联网大厂继续开拓一片新的业绩增长市场,往To G、To B端迈步。
数字孪生就像一个足够大的壳,互联网企业能够将现有优势套装进去,再利用它撞开全新增量市场的大门。
不过,如图所示,互联网企业在组成数字孪生产业的各个领域中,只是一小部分。数字孪生与产业互联网有着类似的特质——江湖很大,细分领域能容纳更多玩家。
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