全球数字孪生市场大预测：2025 年的 358 亿美元，年复合增长率(CAGR)

枫晴林

来源：云头条


数字孪生市场估计将从2019年的38亿美元猛增到2025年的358亿美元，年复合增长率（CAGR）高达37.8%。推动数字孪生需求增长的几个因素包括：越来越广泛地采用物联网和云计算之类的技术用于实施数字孪生，以及数字孪生在医疗保健、航空航天、国防以及汽车及交通运输等行业有广阔的应用前景。

“从2019年到2025年，汽车和交通运输行业的数字孪生市场将占据最大的市场份额”
汽车及交通运输行业的数字孪生市场有望成为该市场主要的最终用户行业。由于数字孪生日益应用于设计、模拟、维护、修理、翻新、生产和售后服务，这个行业正在迅猛发展。此外，汽车及交通运输行业是诸多技术的早期采用者，由于联网汽车和自动驾驶汽车等技术的进步，这个行业对联网设备的需求不断增长，这反过来又促进了数字孪生的增长。


“预测期间系统数字孪生将促进对数字孪生市场的需求”


系统数字孪生的数字孪生市场预计在预测期间会占据最大的市场份额。这种增长归因于几个行业对系统数字孪生这一类的需求不断增长，因为系统数字孪生结合了资产/产品和流程，这些资产/产品和流程共同充当面向整个系统或网络的功能，比如石油天然气精炼厂/工厂、工厂生产线、装配线、交通网络、风力发电场、医院和国家或地区。系统孪生让用户得以深入了解一套相互依赖的设备。


“从2019年到2025年，北美数字孪生市场将占据最大的市场份额”


北美的数字孪生市场在2018年占据整个市场的最大份额；预测期间，亚太区的CAGR可能最高。推动北美市场增长的几个主要因素是这个地区强大的经济基础设施以及举足轻重的数字孪生供应商。此外，物联网和工业物联网领域加强研发活动，对高效、具有成本效益的产品制造技术的需求不断增长，这些是推动该地区市场发展的几个因素。

市场行情

驱动因素：采用数字孪生后，产品开发和计划外停运的时间和成本降低了
消除计划外停运并降低维护成本是各个行业的公司考虑提高生产力和效率的几个主要因素。据Vanson Bourne在2017年进行的研究显示，大约82%的公司在三年内至少遇到过一次计划外停运故障。此外，据阿伯丁大学在2017年进行的独立研究显示，计划外停运给公司造成的损失为每小时约25万美元。公司企业的此类停运影响生产流程、生产力、效率和客户服务。
实施数字孪生可以缩短停运时间。部署数字孪生可以帮助公司收集数据，并将数据用于带来特定的业务成果。结合各种参数对获取的数据进行分析，并积极采取预防性措施和预测性措施，以免对产品、流程和系统造成任何损害，进而有助于缩短停运时间，因而提高整体效率。
数字孪生是资产、部件、产品、流程或整套系统/单元的数字副本。数字孪生提供了可见性，以便了解位于远地的部件、流程或系统的运作情况。它用于资产/产品制造流程的整个价值链中。
汽车停运的影响可能导致巨大的经济损失。比如说，在CNH Industrial（一家从事设计和制造各种农用、工业和商用车辆及动力传动系的公司），停运一分钟造成的损失可能超过160000美元。因此，通过确定最关键的方面来部署数字孪生帮助CNH Industrial缩短了停运时间。
此外在航空航天领域，飞机的非计划维护活动会给乘客带来压力和不便。据美国通用电气（GE）发布的《未来工作》报告显示，此类活动给全球航空业造成的损失估计高达80亿美元。采用数字孪生有助于预测停运，从而可以降低航空公司的成本，缓解航空业旅行延误带来的不便。
如果实施数字孪生，工程师可以通过修改实体原型来优化产品性能，那样就可以在设计阶段根据要求进行改动。因此，创建带有数字孪生的数字原型以运行模拟有助于在任何情况下分析流程，并采取纠正措施，同时缩短时间、尽量降低成本。因此，部署数字孪生有望节省生产成本和时间。
制约：由于使用物联网和云平台，与数据安全有关的风险
如今，公司业务的诸多方面日益使用众多数字技术，比如云计算、大数据、物联网、工业物联网和AI。数字孪生整合了各种物联网传感器和用于实体孪生虚拟化的数字技术。而日益广泛的连接这个趋势在安全、合规、数据保护以及法规方面带来了更大的挑战。
越来越频繁的病毒和网络攻击带来了安全隐患。重要信息可能受到恶意病毒的威胁，对行业造成重大损失。如果物联网基础设施提供商和云平台提供商没有实施适当的安全措施，可能导致整条信息流中断。由于日益依赖基于Web的数据交换和现成的IT解决方案，采用数字孪生以及此类平台的行业容易受到针对工业系统的恶意软件的攻击。
越来越多的数据带来了安全风险；因此，数字孪生有助于将从公司许多方面的信息收集到一个地方。数字孪生可能包含与公司知识产权（IP）有关的数据、敏感数据以及对于任何企业组织而言都至关重要的物理资产。大量涌入的数据对于公司以及潜在的数字掠夺者来说都大有价值。除了合规方面需要考量的因素外，业务规划还要兼顾数据安全性、数据完整性和隐私。因此，为产品、流程或系统部署数字孪生时确保采取了严格的安全措施就显得至关重要。
在过去这十年，由于针对关键基础设施的网络攻击不断增多，网络安全已成为工业自动化用户和供应商关注的一大问题。因此，越来越多涉及云数据安全的威胁严重制约了数字孪生市场的发展。为了克服阻碍网络攻击或数据安全的这个因素，解决方案和服务提供商可以实施身份验证工具来提高安全系数，这种身份验证工具可定期检查授权的登录信息和密钥。这提高了安全级别，因而在很大程度上避免了数据泄露。
机遇：数字孪生技术在医疗保健、航空航天和汽车等行业有望迎来增长
技术创新正在促进各行各业的发展。数字孪生在技术、数据和分析以及创新等方面具有优势，因此帮助这些行业发展。目前，许多公司一直在彻底改变数据收集及分析、组织和IT基础架构，以提高运营敏捷性。数字孪生的原则和框架有助于为企业组织创建数字项目。数字孪生可以推动企业组织采取的其他数字项目。
比如在2015年，美国宇航局（NASA）国家先进制造中心实施了一套数字孪生，以便在虚拟环境中制造、测试和构建设备。这帮助这家机构提供收集上来的信息，用于检查设备的物理结构。
此外在2018年，CNH Industries和Fair Dynamics建立了CNH Industries的依维柯厢式车底盘焊接生产线的数字孪生，专注于三大用途：定期维护、基于状态的维护和预测性维护。
许多物联网供应商正在与数字技术提供商进行合作，以便在汽车、医疗保健和航空航天等行业高效地开发产品和解决方案。比如在2016年，Computer Science Corporation（CSC）与微软合作，构建工业化规模的机器学习解决方案。该公司使用微软Cortana Intelligence Suite来运行数字孪生，该数字孪生不断模拟开发混合动力汽车的新方法。
此外，法国达索系统公司开发了“Build to Operate”（按运营制造），这种产品用于制造运营管理解决方案，专门面向航空航天和国防领域。该解决方案可以监测、控制和验证制造运营的方方面面，从可复制的流程和生产顺序到交付成果在整条供应链中的流动，全程覆盖。直升机制造商空中客车公司为其目前和将来的直升机制造项目部署了这个系统。
挑战：采用数字孪生的成本效益方面缺乏认识
少数几家公司没有意识到在生产流程中采用数字孪生的优势。由于这是一项新技术，许多公司不清楚经济效益、所需的投入和成本效益。确定数字孪生的潜力被认为复杂且多样化，该技术的采用因此面临更大的复杂性。



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