数字孪生智能制造是以新一代通信技术与先进制造技术深度融合为基础,贯穿于设计、生产、管理、服务等全流程的一种新型生产方式。相较于传统制造,智能制造具有自我感知和决策的能力。数字孪生智能制造是用仿真工具构建实时数据驱动的工厂设备和产线模型,将产品的全制造流程和生产线排产可视化,以此来实现产线的分析规划,设备的预测性维护和全工厂的布局管控。易观分析认为,数字孪生对智能制造带来的创新价值主要体现在生产制造全流程数字化管理,产品迭代式创新,设备预测性维护。
易观分析将制造行业数字孪生市场的发展周期分为四个阶段,即:探索期、市场启动期、高速发展期和应用成熟期,目前中国制造行业数字孪生市场正处于市场启动期。
中国制造行业数字孪生发展阶段分析如下:
探索期(2009年-2020年)
2009年,美国国防部提出“机身数字孪生”的概念,将数字孪生用于航空航天飞行器的维护。直到2015年5月,通用电气推出数字化风电场,才把数字孪生技术推向商用。2017年,更多国际巨头先后涉足数字孪生技术:西门子发布了数字孪生体应用模型;美国参数技术公司推出基于数字孪生技术的IoT解决方案。同年,我国北航数字孪生研究组发表了首篇数字孪生车间的文章,并于2019年牵头18家单位建立数字孪生车间标准体系。易观分析认为,到2020年,中国制造业的数字孪生基本实现了从研究到实践落地的探索。
市场启动期(2021年-2025年)
高速发展期(2026年-2035年)
根据工业和信息化部会同有关部门起草了《“十四五”智能制造发展规划》,到2035年,达到一定规模以上的制造业企业会全面普及数字化和基本实现智能转型。而制造业的智能化转型会在基础支撑的层面上推进数字孪生制造体系的搭建,落实一批智能制造领域创新载体和公共服务平台的建设并形成初步的服务网络。此外,仿真验证是数字孪生对制造业的重要价值。在产品制造阶段,借助数字孪生车间,可实时反馈产品的生产和执行状态,以及各生产要素之间的实时配套情况。
应用成熟期(2035年以后)
在2035年之后,数字孪生智能制造体系会趋向成熟,搭建数字孪生工厂的成本会通过共享应用和运营等举措得到下降,而行业数字孪生生态的系统会将网络安全风险管理当做重点。
数字孪生智能制造代表厂商列表: 解决方案厂商:DataMesh、袋鼠云、海尔卡奥斯、美云智数、全应科技、泰瑞数创、云飞励天、优锘科技、51world VR云服务商:腾讯点云、众趣科技 仿真模型供应商:奥格科技、飞渡科技、广联达、祝融科技 物联网智能终端:地平线、海康威视、华为、升哲科技