今天分享的是【2024中国数字孪生行业研究报告】 报告出品方：清华五道口

行业图谱研究是清华大学五道口金融学院科创金融研 究中心科技成果转化研究的一项子课题，目标定位于清晰理解前沿科 技成果的技术核心、科创企业的技术竞争力及科研工作者的研究进度， 从而助力科技成果转化效率的提升。行业图谱研究将以系列形式展开， 选取国家战略重点科技领域的商业应用场景逐一进行，时效性较强。 本报告为行业图谱研究之计算机科学系列中的课题：中国数字孪 生行业研究报告。数字孪生技术，作为一种前沿技术，实现了将物理 实体在虚拟空间中的精确映射，形成了一种被称为“数字双胞胎”的 存在。

这一技术利用物联网技术，实现了数据的实时双向交换，使得虚拟实体能够全面反映其对应物理实体的生命周期，从而在集成底层 数据信息的基础上，支持仿真预测和优化决策。数字孪生技术起源于 美国航天与军事领域，后被通用电气首次应用于工业生产。

在西门子、 达索等巨头的推动下，该技术从美国扩散到欧洲。随着人工智能、物 联网、虚拟现实等技术进步和元宇宙概念兴起，数字孪生技术不断完 善，在城市管理、智慧工业、自动驾驶测试及医疗等领域展现出巨大 应用潜力，成为推动各行业数字化转型与升级的重要支撑技术。

根据技术复杂性，数字孪生分为五个等级，目前正处于由数字经 济、工业互联网的发展、政策支持、技术进步及市场需求增长等因素 驱动的快速成长阶段。数字孪生的关键技术主要包括建模、渲染和仿 真三大方面。建模技术通过 3D 扫描、参数化建模和逆向工程等方法 创建物理实体的数字模型，代表软件有 SolidWorks、CATIA 等。渲染 技术则通过基于物理的渲染（Physically Based Rendering, PBR）、实 时渲染和云渲染等手段实现逼真的视觉效果，主流平台有 Unreal Engine、Unity 等。

数字孪生技术在多个行业展现出显著应用价值，推动了城市管理、 智慧工业、自动驾驶测试和智慧医疗的发展。在城市管理中，数字孪 生城市通过物联网和地理信息系统实现实时监控和优化，应用于交通 管理（如 Siemens 和 IBM 在新加坡的智慧交通系统）、零碳智慧园区 （如微软的雷德蒙德园区）和应急管理（如通用电气的解决方案）。

在智慧工业领域，数字孪生贯穿离散型和流程型工业的各个阶段，提 升生产效率和设备可靠性，主要应用企业包括软通动力、GE、 Siemens 和 IBM。自动驾驶测试方面，企业如 Waymo、Tesla、百度和 Aptiv 利用数字孪生进行大规模虚拟仿真测试，提高系统性能和安全 性。智慧医疗领域，通过 IBM 的 Watson Health 和 GE Healthcare 的 Edison 平台等实现设备管理、手术模拟和个性化治疗，显著提升医疗 服务质量和效率。总的来说，数字孪生技术为各行业提供了强大的创 新驱动力和效率提升手段。

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