随着底层关键技术的不断突破与深度融合,工业数字孪生产业迎来了快速发展的新机遇,特别是在即将开启的人工智能时代,数字孪生技术有望成为推动制造业数字化转型的重要引擎。
“数字孪生是人工智能在制造业落地的重要抓手。”上海市人工智能学会理事长张浩在接受第一财经采访时如此指出。“由于制造业面临着平衡优化产品上市时间、质量、价格等多重指标的复杂约束,数据规模庞大,模型支持是必不可少的。数字孪生技术通过构建精准的虚拟模型,为生产决策提供支持,实现数据分析与模型的深度融合。”
工业数字孪生,作为多技术集成和创新应用的成果,依托先进建模工具在数字空间中建立精确的物理实体模型,结合实时传感器采集的IoT数据驱动模型运行,从而获得全 局的动态仿真视图。这一过程不仅提升了企业的感知能力,也增强了模拟预测、故障预警、资源调度等方面的智能决策能力,推动业务全流程的闭环优化。
中国信通院工业互联网技术产业创新研究部副主任刘阳指出,当前工业数字孪生仍处于起步阶段,未来深度应用的关键场景包括:存量工厂的三维可视化改造推广、全场景虚拟制造诊断能力提升、实时及智能仿真的突破和国家重大工程的技术攻关。相关数据显示,2021年全球数字孪生市场已达49亿美元,预计到2026年市场规模将突破百亿,复合增长率超过58%。国内市场同样快速崛起,2022年规模达到104亿元,预计未来三年内将以超过54%的年复合增长率持续增长。
产业技术格局也在快速演变。国外厂商如Ansys、西门子和达索系统在数字孪生平台方面处于领先地位,提供多物理场、多学科、多尺度的建模仿真解决方案。与此同时,国内技术供应商也在积极追赶,尤其在建模与仿真软件方面实现了突破。例如,国内企业如中望软件、新迪数字、华天软件在二维和三维CAD技术上不断深化创新,逐步掌握自主可控的底层几何建模技术。在可视化方面,国产引擎的性能不断提升,能够支持大尺度场景的高效渲染。
以优锘科技为代表的企业,自主研发的数字孪生引擎ThingJS,已实现专业化定制与平台化,极大提升了开发与应用效率。其开发的低代码平台,减少了90%以上的开发时间,提高了工业数字孪生的便捷性和普及性,为制造企业普遍面临的高技术门槛提供了切实解决方案。
底层技术的突破与工具的平台化发展,正逐步将复杂、高门槛的数字孪生技术变为普惠型、易用型软件产品。未来,数字孪生将在制造业、城市管理、能源环保等多个领域实现规模化应用,助力企业实现智能化、数字化和可持续发展。随着技术不断成熟,行业生态日益完善,工业数字孪生将成为推动制造业迈入智能新时代的核心动力,为中国制造的升级提供坚实的技术基础。