赛迪：2019数字孪生白皮书.pdf

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1、数字孪生白皮书（数字孪生白皮书（20192019年）年） 中国电子信息产业发展研究院 目录 一、数字孪生发展态势 二、数字孪生定义内涵 三、数字孪生应用场景 目录 四、数字孪生未来展望 1.1 数字孪生正成为全球信息技术发展的新焦点 1.2 数字孪生正成为跨国企业业务布局的新方向 1.3 数字孪生正成为主要国家数字化转型的新抓手 数字孪生发展态势 1.1 数字孪生正成为全球信息技术发展的新焦点 数字孪生技术 2016-2018年，Gartner连续三年将数字孪生列为十大战略科技发展趋势。 2019年，Gartner认为数字孪生处于期望膨胀期顶峰，将在未来5年将产生破坏性创新。 发展阶段 重点企

2、业 资料来源:赵敏，走向智能研究院 数字孪生数字孪生+数字孪生+ 西门子公司 Digital Twin 数字孪生 Digital Twin P/P/P 数字孪生 产品/生产/绩效 Comprehensive Digital Twin 综合数字孪生 PTC公司 Digital Twin 数字孪生 Digital Twin +K System 数字孪生+知识体系 Digital Twin+AR 数字孪生+增强现实 达索公司 Virtual Twin 虚拟孪生 Product lifecycle Twin 产品全生命周期孪生 3DEXPERIENCE Twin 3DEXPERIENCE孪生 ESI公

3、司 Physical-Based Virtual Twin 基于物理的虚拟孪生 Date-Drived Virtual Twin 数据驱动的虚拟孪生 Hybrid Twin 混合孪生 1.2 数字孪生正成为跨国企业业务布局的新方向 数字世界 物理世界 物（设备/机器/产品等） 数字孪 生空间 资产层 传感器、驱动器集成层 网络、协议通信层 数据、模型 （数字孪生实现） 信息层 资产功能功能层 组织和业务流程业务层 德国工业4.0参考架构 应用平台 数字孪生空间 模型平台 数据平台 图 以数字孪生体框架为核心的工业互联网Paas系统 1.3 数字孪生正成为主要国家数字化转型的新抓手 美国工业互联

4、网联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。 1.3 数字孪生正成为主要国家数字化转型的新抓手 智 慧 城 市 国家建设目标 新加坡虚拟新加坡 法国数字孪生巴黎 加拿大多伦多高科技社区 中国雄安新区数字城市 中国杭州城市大脑 国家相关知名公司 车 联 网 中国百度、华为、腾讯、阿里等 美国特斯拉、福特等 日本丰田、本田等 德国西门子等 数字孪生内涵理解 2.1 数字孪生历程 2.2 数字孪生定义 2.3 数字孪生内涵 2.4 数字孪生典型特征 2.5 数字孪生技术架构 CAx软件为数字孪生的出现奠定了 技术基础 1949年第一代CAM软件A

5、PT问世； 1969年NASA推出了第一代CAE软件 COSMIC Nastran； 1973年第一代CAPP系统AuToPros问世； 1982年二维绘图标志性工具AutoCAD 问世。 21世纪之前 技术积累期2000-2015年 概念提出期 美国军方机构开始提出数字孪生 的相关概念 2003年密歇根大学Michael Grieces 教授首次提出数字孪生概念； 2010年美国军方提出数字线程； 2011年洛克希德 马丁提出数字织锦； 2012年NASA发布了包含数字孪生 的两份技术路线图。 2020-未来 快速发展期 数字孪生技术和产业生 态都有望迎来爆发期 数字孪生将加速与AI等 新兴

6、技术融合发展进一步应 用。 数字孪生广泛应用于工 业互联网、车联网、智慧城 市等新型场景。 2015-2020年 应用萌芽期 工业软件巨头纷纷布局数 字孪生业务 西门子2017年正式发布了数 字孪生体应用模型； PTC2017年推出基于数字孪 生技术的物联网解决方案； 达索、GE、ESI等企业开始 宣传和使用数字孪生技术。 数字孪生因建模仿真技术而起、因传感技术而兴，并将随着新一代信息技术群体突破和融合发展而发展壮大。 2.1 数字孪生历程：历经技术积累、概念提出、应用萌芽、快速发展四个阶段 国外研究机构 国内行业专家 德勤：数字孪生是以数字化的形式对某一物理实体过去和目前的行为或流程进行动态