第一章 行業(yè)概況

1.1 定義

數(shù)字孿生是利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。即針對物理實體在虛擬世界中1:1重建一個“數(shù)字孿生體”。實際應(yīng)用例如視頻化社交、視頻會議、直播等內(nèi)容。視頻內(nèi)容以及參與者都是真實的，而直播和會議的空間是虛擬的，參與者能夠通過互動、打賞等手段影響這一虛擬場景。

圖 數(shù)字孿生行業(yè)生命周期過程

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 東方財富網(wǎng)

1.2 本質(zhì)

數(shù)字孿生的本質(zhì)是信息建模，旨在為現(xiàn)實世界中的物理對象在數(shù)字虛擬世界中構(gòu)建完全一致的數(shù)字模型，但數(shù)字孿生所涉及的信息建模不再是基于傳統(tǒng)的基本信息傳輸格式。

與傳統(tǒng)建模相比，難度和應(yīng)用效果呈指數(shù)級增長。主要表現(xiàn)在數(shù)字抽象描述難度和應(yīng)用效果呈指數(shù)級增長。主要表現(xiàn)在數(shù)字孿生可以有多個變化，即根據(jù)不同的用途和場景構(gòu)建不同形式的數(shù)字模型。

1.3 特征

（1）虛擬現(xiàn)實映射：數(shù)字孿生技術(shù)要求數(shù)字空間中物理對象的數(shù)字表示，現(xiàn)實世界中的物理對象和數(shù)字空間中的孿生可以實現(xiàn)雙向映射、數(shù)據(jù)連接和狀態(tài)交互；

（2）實時同步：基于實時傳感等多種數(shù)據(jù)的獲取，孿生可以全面、準(zhǔn)確、動態(tài)地反映物理對象的狀態(tài)變化，包括外觀、性能、位置、異常等；

（3）共生演變：在理想狀態(tài)下，數(shù)字雙的映射和同步狀態(tài)應(yīng)涵蓋雙對象從設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)營到報廢的全生命周期，雙對象應(yīng)隨著雙對象的生命周期進(jìn)程不斷演變和更新；

（4）閉環(huán)優(yōu)化：建立孿生的最終目的是通過描述物理實體的內(nèi)在機(jī)制、分析規(guī)律、洞察趨勢，形成基于分析和模擬的優(yōu)化指令或策略，實現(xiàn)物理實體決策優(yōu)化功能的閉環(huán)。

1.4 現(xiàn)狀

數(shù)字孿生是在數(shù)據(jù)整合分析基礎(chǔ)上，構(gòu)建與物理實體相對應(yīng)的平行虛擬實體，并最終實現(xiàn)虛擬實體對物理實體的反哺賦能。作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)及產(chǎn)業(yè)元宇宙發(fā)展的重要抓手，近年來我國數(shù)字孿生行業(yè)開始受到廣泛關(guān)注，但整體尚處于起步階段，發(fā)展時間較短。

未來，隨著政策環(huán)境優(yōu)化、技術(shù)演進(jìn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和體系逐步成熟，數(shù)字孿生應(yīng)用場景廣度和深度將進(jìn)一步拓展，推動行業(yè)市場規(guī)模迅速增長。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，預(yù)計到2025年，全球數(shù)字孿生市場規(guī)模將增至264.6億美元，2020-2025年CAGR高達(dá)38.35%。

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 36氪證券研究院

作為實現(xiàn)虛實融合重要的復(fù)合技術(shù)，數(shù)字孿生在各行業(yè)的需求日益高漲，目前已被廣泛應(yīng)用于智慧城市、智能制造、智慧醫(yī)療等諸多領(lǐng)域。其中，數(shù)字孿生在智慧城市中的應(yīng)用不斷拓展深化，主要基于遙感、傳感器等技術(shù)實現(xiàn)城市全要素數(shù)據(jù)匯集，構(gòu)建城市數(shù)字孿生體，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等技術(shù)提高其精確度，最終幫助實現(xiàn)交通、氣候環(huán)境、倉儲物流等社會民生的有效監(jiān)測及治理。

近年來，我國智慧城市市場規(guī)模日益擴(kuò)大，將帶動數(shù)字孿生的進(jìn)一步發(fā)展。通過對城市數(shù)據(jù)的全域標(biāo)識、狀態(tài)感知、實時分析，來實現(xiàn)城市的模擬、監(jiān)控以及控制，解決城市規(guī)劃、管理、服務(wù)過程中的問題。

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 東昊證券研究院

1.5 應(yīng)用

數(shù)字孿生（Digital Twin）技術(shù)正被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)制造、工程建設(shè)、智慧城市、汽車駕駛、政府機(jī)構(gòu)、醫(yī)學(xué)分析及文旅創(chuàng)意等諸多領(lǐng)域。數(shù)字孿生是一種“能將物理世界和數(shù)字世界打通實現(xiàn)虛實融合”的復(fù)合技術(shù)，未來它的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>

• 數(shù)字孿生具有將虛擬空間和物理實體緊密融合的特點，在5G技術(shù)下，數(shù)字孿生將更容易落地。
• 在工業(yè)領(lǐng)域，數(shù)字孿生的使用將大幅推動產(chǎn)品在設(shè)計、生產(chǎn)、維護(hù)及維修等環(huán)節(jié)的變革。通過數(shù)字孿生技術(shù)，不僅能夠?qū)S設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，實現(xiàn)故障預(yù)判和及時維修，還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控、遠(yuǎn)程維修，極大降低運(yùn)營成本，提高安全性。
• 在醫(yī)療領(lǐng)域，個人的健康監(jiān)測與管理通過數(shù)字孿生可以更清楚地了解身體的變化，對疾病做出及時預(yù)警。未來可通過各種新型醫(yī)療檢測和掃描儀器以及可穿戴設(shè)備，完美地復(fù)制出一個數(shù)字化身體。通過追蹤這個數(shù)字化身體的運(yùn)動與變化，來更好地進(jìn)行健康監(jiān)測和管理。
• 在智慧城市領(lǐng)域，無人機(jī)群將為城市提供基于圖像掃描的城市數(shù)字模型，使街道、社區(qū)、娛樂、商業(yè)等各功能模塊都可擁有數(shù)字模型，便于人類對城市智慧化管理。

第二章 商業(yè)模式和技術(shù)發(fā)展

2.1 數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)鏈

由基礎(chǔ)層、中間層和應(yīng)用層三部分組成

（1）基礎(chǔ)層：主要包括芯片、傳感器、監(jiān)控設(shè)備等硬件設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)、算力等基礎(chǔ)要素，負(fù)責(zé)數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。目前，傳感器領(lǐng)域仍由美、日、德企業(yè)主導(dǎo)，中國本土企業(yè)市場份額較??；監(jiān)控設(shè)備領(lǐng)域，國產(chǎn)品牌具有一定優(yōu)勢，?？低曌鳛樾袠I(yè)龍頭企業(yè)，曾提出“物信融合”的架構(gòu)體系，引領(lǐng)監(jiān)控設(shè)備智能化轉(zhuǎn)型。

（2）中間層：包括數(shù)據(jù)互動、模型構(gòu)建、仿真模擬和共性應(yīng)用。其中，數(shù)據(jù)互動負(fù)責(zé)數(shù)字孿生的信息采集、傳輸同步與增強(qiáng)； 模型構(gòu)建提供獲取數(shù)據(jù)和建立數(shù)字化模型的服務(wù)； 仿真模擬是根據(jù)物理對象當(dāng)前狀態(tài)通過物理規(guī)律和機(jī)理分析預(yù)測未來狀態(tài)的過程； 共性應(yīng)用則為產(chǎn)品提供全生命周期管理，進(jìn)行描述、診斷、預(yù)測和決策。

（3）應(yīng)用層：包括智慧城市、智能制造、智慧醫(yī)療等多方面應(yīng)用。數(shù)字孿生技術(shù)具有普適性特點，可在各行業(yè)的場景中落地，應(yīng)用范圍不斷拓展。

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 36氪證券研究院

圖：數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)圖譜

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 36氪證券研究院

2.2 商業(yè)模式

幾十年來，基礎(chǔ)設(shè)施以及建筑、工程和施工（AEC）行業(yè)一直在各種項目中使用計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)和建筑信息建模(BIM)軟件來創(chuàng)建特定的2D和3D可交付成果，這個行業(yè)正在朝著工具和行業(yè)云集成套件的模式發(fā)展，這為打造新商業(yè)模式、行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和更具協(xié)作性的工作方式打開了一扇大門。

隨著數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，AEC行業(yè)企業(yè)也看到了通過為客戶管理和維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生帶來的新收入機(jī)會。

在基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)順應(yīng)新工作方式的同時，這些新的商業(yè)模式也在顛覆基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)，帶來新的機(jī)會。正如各種平臺模型給音樂、書籍、零售和零工經(jīng)濟(jì)服務(wù)等行業(yè)帶來的影響一樣，數(shù)字孿生也有可能讓基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)從中受益。

由于數(shù)字孿生是基于云的平臺業(yè)務(wù)模式，因此它不僅為圍繞核心數(shù)字孿生模型的運(yùn)營和維護(hù)服務(wù)帶來了可能性，還有圍繞這些孿生模型提供增值的數(shù)字服務(wù)，例如可視化、協(xié)作、物理安全和網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)分析和支持AI的預(yù)防性維護(hù)。

此外，基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)商還可以與數(shù)字孿生提供商和周邊服務(wù)供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)展開合作，通過出售實物資產(chǎn)以及通過數(shù)字孿生模型提供持續(xù)的數(shù)字服務(wù)中受益。隨著時間的推移，這些基于訂閱的服務(wù)可能會大大增加原始銷售價格。例如，一個10萬平方英尺的房地產(chǎn)項目可以在五年內(nèi)從數(shù)字孿生相關(guān)服務(wù)中獲得100萬美元的附加收入，并且近80%的資產(chǎn)生命周期價值是在運(yùn)營中實現(xiàn)的。

2.3 技術(shù)發(fā)展

數(shù)字孿生的技術(shù)實現(xiàn)依賴于諸多新技術(shù)的發(fā)展和高度集成以及跨學(xué)科知識的綜合應(yīng)用，不僅是一個復(fù)雜的、協(xié)同的系統(tǒng)工程，涉及的關(guān)鍵技術(shù)方法還包括建模、大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、模擬仿真等。

舉例而言，如果把數(shù)字孿生的構(gòu)建比作“數(shù)字人”的創(chuàng)造，則其核心的建模過程相當(dāng)于骨架的搭建過程；采集數(shù)據(jù)、開展數(shù)據(jù)治理和大數(shù)據(jù)分析，相當(dāng)于生成人的肌肉組織；而數(shù)據(jù)在物理世界和賽博空間之間的雙向流動正如人體的血液，所提供的動能使數(shù)字機(jī)體不斷成長，對物理世界對象的映射更趨精準(zhǔn)；模擬仿真使“數(shù)字人”具備智慧，從而使通過賽博空間高效率、低成本優(yōu)化物理實體成為可能。

圖 數(shù)字孿生對象從“實物”演進(jìn)到“實體”

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行

（1）數(shù)字孿生建模技術(shù)經(jīng)歷了從實物的“組件組裝”式建模到復(fù)雜實體的多維深度融合建模的發(fā)展。

建模是數(shù)字孿生落地應(yīng)用的引擎。以前，數(shù)字孿生建模一般是通過將不同領(lǐng)域的獨(dú)立模型“組裝”成更大的模型來實現(xiàn)。產(chǎn)品、設(shè)備等實物通過“組裝”建?？梢赃_(dá)到較好的效果，但復(fù)雜實體的建模往往是跨領(lǐng)域、跨類型、跨尺度，涉及多個維度，通過單一維度的“組件組裝”，建模效果欠佳。

多維深度融合建模技術(shù)的逐漸成熟，支撐更復(fù)雜的實體組織或數(shù)字城市的孿生模型構(gòu)建。多維度建模技術(shù)的引入，通過融合不同粒度的屬性、行為、特征等“多空間尺度”，以及刻畫物理對象隨時間推進(jìn)的演化過程、實時動態(tài)運(yùn)行過程、外部環(huán)境與干擾影響等“多時間尺度”模型，使數(shù)字孿生模型能夠同時反映建模對象在微觀和宏觀層面上的特征。

（2）深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等新興機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展使得大數(shù)據(jù)分析能力顯著提升，這種分析能力是構(gòu)建面向?qū)嶓w的復(fù)雜數(shù)字孿生體的基礎(chǔ)支撐。

當(dāng)前，企業(yè)內(nèi)部各部門數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑不一、數(shù)據(jù)的自采率和實時性不高等問題普遍存在，制約了企業(yè)數(shù)字孿生刻畫的準(zhǔn)確度。隨著深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等新興機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的引入，實現(xiàn)多維異構(gòu)數(shù)據(jù)的深度特征提取，大大提高了數(shù)據(jù)分析效率，使得構(gòu)建面向企業(yè)的復(fù)雜數(shù)字孿生體成為可能。

（3）模擬仿真技術(shù)從早期的有限元分析對物理場的仿真，發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)模型對復(fù)雜實體組織的仿真。

有限元分析主要關(guān)注某個專業(yè)領(lǐng)域，比如實物的應(yīng)力或疲勞等，但物理現(xiàn)象往往都不是單獨(dú)存在的，例如只要運(yùn)動就會產(chǎn)生熱，而熱反過來又影響一些材料屬性。這種物理系統(tǒng)的耦合就是多物理場，分析復(fù)雜度要比單獨(dú)分析一個物理場大得多。而由于實體組織更加復(fù)雜，除了傳統(tǒng)的物理特性外，還涉及復(fù)雜的業(yè)務(wù)因素，如工業(yè)制造企業(yè)需要面向人、機(jī)、料、法、環(huán)、財?shù)榷鄠€要素，且須考慮多要素間的復(fù)雜關(guān)系，需要依靠分布式仿真、交互式仿真、智能Agent等網(wǎng)絡(luò)模型不斷進(jìn)行迭代發(fā)展。

2.4 政策監(jiān)管

近年來，我國多部委密集出臺相關(guān)政策，助力數(shù)字孿生技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展?！蛾P(guān)于推動先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合發(fā)展的實施意見》（發(fā)改產(chǎn)業(yè)〔2019〕1762號），提出支持?jǐn)?shù)字孿生技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用；《關(guān)于推進(jìn)“上云用數(shù)賦智”行動 培育新經(jīng)濟(jì)發(fā)展實施方案》（發(fā)改高技〔2020〕552號）將數(shù)字孿生與大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等數(shù)字技術(shù)并列，支持相關(guān)行業(yè)和企業(yè)發(fā)展數(shù)字孿生技術(shù)；《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，將“探索建設(shè)數(shù)字孿生城市”納入加快數(shù)字社會建設(shè)步伐的重點工作任務(wù)。此外，上海、浙江、廣東等省市加快啟動數(shù)字孿生城市建設(shè)試點示范，推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實體經(jīng)濟(jì)深度融合。

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 公開資料整理

第三章 行業(yè)估值、定價機(jī)制和全球龍頭企業(yè)

3.1 行業(yè)綜合財務(wù)分析和估值方法

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

鋼鐵行業(yè)估值方法可以選擇市盈率估值法、PEG估值法、市凈率估值法、市現(xiàn)率、P/S市銷率估值法、EV企業(yè)價值法、EV/Sales市售率估值法、RNAV重估凈資產(chǎn)估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF現(xiàn)金流折現(xiàn)估值法、紅利折現(xiàn)模型、股權(quán)自由現(xiàn)金流折現(xiàn)模型、無杠桿自由現(xiàn)金流折現(xiàn)模型、凈資產(chǎn)價值法、經(jīng)濟(jì)增加值折現(xiàn)模型、調(diào)整現(xiàn)值法、NAV凈資產(chǎn)價值估值法、賬面價值法、清算價值法、成本重置法、實物期權(quán)、LTV/CAC（客戶終身價值/客戶獲得成本）、P/GMV、P/C(customer)、梅特卡夫估值模型、PEV等。

3.2 行業(yè)發(fā)展和驅(qū)動因子

（1）宏觀政策。

國家的宏觀政策對數(shù)字孿生的發(fā)展指明了方向。數(shù)字孿生是城市發(fā)展和建設(shè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要落腳點，助力推動城市數(shù)字化的建設(shè)，來引領(lǐng)城市規(guī)劃建設(shè)向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。同時國家的“十四五”規(guī)劃里面明確的指出，探索建設(shè)數(shù)字孿生城市，那么多地的政府也在發(fā)布的新型智慧城市建設(shè)的規(guī)劃或者意見中提到了，探索建設(shè)數(shù)字孿生的城市，又以數(shù)字孿生為導(dǎo)向來推進(jìn)新型智慧城市的建設(shè)。

（2）技術(shù)的發(fā)展

新興的技術(shù)是數(shù)字孿生發(fā)展的一個助推劑。數(shù)字孿生以生產(chǎn)生活數(shù)字化為內(nèi)核，以大數(shù)據(jù)技術(shù)為依托，以人工智能、集成電路和物聯(lián)網(wǎng)為主攻方向，5G大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等先進(jìn)的技術(shù)，為數(shù)字孿生提供了基礎(chǔ)的支撐技術(shù)。近年來，數(shù)字孿生的核心技術(shù)也發(fā)生了巨大的變化和進(jìn)步，持續(xù)引領(lǐng)數(shù)字孿生的技術(shù)革命。

（3）用戶的需求

行業(yè)客戶的業(yè)務(wù)需求，一直在牽引著企業(yè)持續(xù)的投資，以家族聚焦的業(yè)務(wù)賽道的客戶為例，可以看到無論是應(yīng)急管理、公共安全、軌道交通、城市交通等客戶都存在非常旺盛的業(yè)務(wù)需求。客戶非?？释诖龜?shù)字孿生的技術(shù)，能夠去幫用戶解決城市應(yīng)急管理中看不到的高危險的應(yīng)用的情景。

3.3 行業(yè)風(fēng)險分析和風(fēng)險管理

（1）標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏

目前，人們尚未建立一套數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)體系，所以在理論研究與應(yīng)用實踐中往往會出現(xiàn)一些現(xiàn)實隱憂。首先，對數(shù)字孿生的理解與溝通缺乏標(biāo)準(zhǔn)輔助。目前，人們對數(shù)字孿生的理解與認(rèn)識是不同的。這將導(dǎo)致人們在交流時存在一定障礙。其次，數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)的研究與實施缺乏標(biāo)準(zhǔn)參考。由于缺乏數(shù)字孿生相關(guān)模型、數(shù)據(jù)、連接與服務(wù)等標(biāo)準(zhǔn)的參考，從而導(dǎo)致不同數(shù)字孿生團(tuán)隊研發(fā)的產(chǎn)品兼容性差、難以互相操作，數(shù)據(jù)集成困難。最后，數(shù)字孿生的落地應(yīng)用缺乏標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。由于數(shù)字孿生缺乏適用準(zhǔn)則、實施要求、支持工具和技術(shù)平臺等標(biāo)準(zhǔn)參考，容易使用戶對數(shù)字孿生產(chǎn)生使用困惑。

（2）虛擬模型的真實性不足

數(shù)字孿生的主要思想是為物理實體創(chuàng)建一個虛擬模型，以便通過建模和仿真分析來模擬和反映物理實體的狀態(tài)和行為，并通過虛實交互反饋，預(yù)測和控制它們的狀態(tài)和行為。由此可見，數(shù)字孿生的應(yīng)用發(fā)展離不開虛擬模型的構(gòu)建，而高保真、高精度、高質(zhì)量的虛擬模型能夠?qū)崿F(xiàn)虛實之間的交互，實時更新與動態(tài)演化，從而實現(xiàn)對物理實體世界的動態(tài)、真實映射。

但由于人類的認(rèn)知水平、技術(shù)水平以及基礎(chǔ)設(shè)施的限制，數(shù)字孿生中所建立的虛擬模型并不能完全保證真實可信。比如，通過“數(shù)字孿生+醫(yī)療”的應(yīng)用，可以對個人健康風(fēng)險進(jìn)行實時監(jiān)測，并及時做出預(yù)警，但在時刻監(jiān)測反饋中所帶來的心理暗示、情感融入是否會影響真實性，仍值得考慮。因此，在數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展過程中，建立一個高保真的數(shù)字孿生模型，并使其能夠最大程度反映物理實體世界的真實特性，依然任重道遠(yuǎn)。

（3）網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險

以數(shù)字孿生技術(shù)為基礎(chǔ)的智能制造的虛擬空間與物理空間之間的連接以及過程中各組成部分之間的連接都建立在網(wǎng)絡(luò)信息流傳遞的基礎(chǔ)之上，隨著數(shù)字孿生技術(shù)與智能制造的加速融合，由封閉系統(tǒng)向開放系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變勢在必行，系統(tǒng)性的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險將集中呈現(xiàn)。

一方面，智能制造的基礎(chǔ)設(shè)備和控制系統(tǒng)面臨未知網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險。原有的基礎(chǔ)設(shè)備多為長期運(yùn)行在封閉系統(tǒng)環(huán)境下的簡單設(shè)備，相關(guān)的硬件芯片、軟件控制系統(tǒng)等都可能存在一定的未知安全漏洞，同時由于缺乏應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的固有安全措施，極易遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)紊亂、管理失控乃至系統(tǒng)致癱等網(wǎng)絡(luò)安全問題。

另一方面，智能制造系統(tǒng)面臨數(shù)據(jù)安全風(fēng)險。隨著當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)攻擊方式的不斷變化，智能制造系統(tǒng)產(chǎn)生和存儲了生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)、生產(chǎn)操作數(shù)據(jù)以及工廠外部數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能是通過大數(shù)據(jù)平臺存儲，也可能分布在用戶、生產(chǎn)終端、設(shè)計服務(wù)器等多種設(shè)備上，任何一個設(shè)備的安全問題都可能引發(fā)數(shù)據(jù)是泄密風(fēng)險。同時，隨著智能制造與大數(shù)據(jù)、云計算的融合，以及第三方協(xié)作服務(wù)的深度介入、大量異構(gòu)平臺的多層次協(xié)作等因素，網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險點急劇增加，帶來更多的入侵方式和攻擊路徑，進(jìn)一步增加數(shù)據(jù)安全風(fēng)險。

在數(shù)字孿生體方面存在的某些安全風(fēng)險：

• 系統(tǒng)訪問：如果黑客可以訪問數(shù)字孿生，他們可以從其復(fù)制的系統(tǒng)或資產(chǎn)中獲取信息，并控制這些物理資產(chǎn)，從而導(dǎo)致無法控制的行為。
• 知識產(chǎn)權(quán)盜竊：例如，數(shù)字孿生體是知識產(chǎn)權(quán)的藍(lán)圖;黑客可以對該財產(chǎn)進(jìn)行逆向工程和重建，同時自行進(jìn)行研究和開發(fā)
• 信息完整性：當(dāng)有人訪問數(shù)據(jù)并進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的更改時，數(shù)據(jù)可能會失去其完整性。為了保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性，必須獲取正確的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地解釋它，并實施身份驗證和安全過程以防止未經(jīng)授權(quán)的更改。

3.4 競爭分析 - 行業(yè)收并購重組

圖 深圳桑達(dá)（從右往左看）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

圖 眾合科技（從右往左看）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

圖 延華智能（從右往左看）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

圖 神州數(shù)碼（從右往左看）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

3.5 中國企業(yè)重要參與者

（1）深圳桑達(dá)：是一家以電子整機(jī)產(chǎn)品、新興電子元器件等電子高新技術(shù)產(chǎn)品為主導(dǎo)的企業(yè)。公司主要產(chǎn)品包括手機(jī)、稅控收款機(jī)、高速公路緊急電話等電子整機(jī)產(chǎn)品和高清數(shù)字電視FBT、DC-AC電源等電子元器件。

（2）神州數(shù)碼：公司主營業(yè)務(wù)為云計算和數(shù)字化轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)、信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新業(yè)務(wù)、信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新業(yè)務(wù)。主要產(chǎn)品為云管理服務(wù)（MSP）、數(shù)字化解決方案（ISV）、視頻云產(chǎn)品和服務(wù)、超算中心云上服務(wù)、信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新業(yè)務(wù)、信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新業(yè)務(wù)。2021年，榮獲第二屆鼎信杯、金融賽道信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新優(yōu)秀應(yīng)用產(chǎn)品獎、中國數(shù)字化年會年度數(shù)據(jù)安全產(chǎn)品獎以及2021行業(yè)信息化最佳產(chǎn)品。

（3）眾合科技：公司主要從事智慧交通及泛半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。智慧交通領(lǐng)域的主要產(chǎn)品為全自動列車運(yùn)行控制系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、列車智能化、綜合智能運(yùn)維、智慧工務(wù)、時空大數(shù)據(jù)平臺等。泛半導(dǎo)體領(lǐng)域以半導(dǎo)體單晶硅材料為核心，產(chǎn)品涵蓋單晶硅錠、3-8英寸研磨片和拋光片等，并通過自主發(fā)展、并購、參股等多種方式對半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體設(shè)備、國產(chǎn)替代通用或?qū)Ｓ眉呻娐?、傳感器等核心技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了重點布局，促成了“一個核心，多個亮點”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。

3.6 全球重要競爭者

根據(jù)2021年的數(shù)字孿生市場報告顯示，目前數(shù)字孿生領(lǐng)域排名前十的企業(yè)分別是：通用電氣、IBM、美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC）、微軟、安思系統(tǒng)、西門子、樹液（SAP）、甲骨文、游泳人工智能、博世。

（1）通用電氣：是世界上最大的提供技術(shù)和服務(wù)業(yè)務(wù)的跨國公司，總部位于美國波士頓。自從托馬斯·阿爾瓦·愛迪生創(chuàng)建了通用電氣公司以來，GE在公司多元化發(fā)展當(dāng)中逐步成長為出色的跨國公司，業(yè)務(wù)遍及世界上100多個國家。

（2）IBM：總公司在紐約州阿蒙克市。1911年托馬斯·約翰·沃森創(chuàng)立于美國，是全球最大的信息技術(shù)和業(yè)務(wù)解決方案公司，擁有全球雇員 31萬多人，業(yè)務(wù)遍及160多個國家和地區(qū)。

該公司創(chuàng)立時的主要業(yè)務(wù)為商業(yè)打字機(jī)，之后轉(zhuǎn)為文字處理機(jī)，然后到計算機(jī)和有關(guān)服務(wù)。2013年9月19日，IBM收購了英國商業(yè)軟件廠商Daeja Image Systems，打算將其并入軟件集團(tuán)和企業(yè)內(nèi)容管理(ECM)業(yè)務(wù)。2014年1月9日，IBM宣布斥資10億美元組建新部門，負(fù)責(zé)公司最新電腦系統(tǒng)Watson。

（3）美國參數(shù)技術(shù)公司：1985年成立，公司總部位于美國馬薩諸塞州。自 1985 年以來，PTC 一直為頂尖的客戶提供服務(wù)、收購重要的公司并創(chuàng)造在業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的產(chǎn)品，以幫助用戶獲得持久的產(chǎn)品和服務(wù)優(yōu)勢。該公司的技術(shù)解決方案改變了在整個產(chǎn)品生命周期（從概念和設(shè)計到采購和服務(wù)）中創(chuàng)造產(chǎn)品和提供產(chǎn)品服務(wù)的方式。

第四章 未來展望

4.1 數(shù)字孿生仍處于發(fā)展早期，未來行業(yè)集中度有望持續(xù)提升

目前，中國數(shù)字孿生仍處于早期發(fā)展階段，競爭格局分散且集中度較低。市場主要參與者分為以航天云網(wǎng)、卡奧斯等為代表的技術(shù)研發(fā)商，以上海優(yōu)也等為代表的技術(shù)咨詢服務(wù)商以及以比亞迪、特斯聯(lián)等為代表的技術(shù)應(yīng)用解決方案商，憑借各自研發(fā)能力、合作資源、應(yīng)用拓展能力等優(yōu)勢，謀求市場領(lǐng)先地位。

短期來看，騰訊、阿里巴巴等巨頭也在加快數(shù)字孿生布局步伐，行業(yè)競爭將進(jìn)一步加劇。長期來看，伴隨行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和體系逐步成熟，頭部玩家會通過合并擴(kuò)張、上下游合作等戰(zhàn)略，加速構(gòu)建技術(shù)、應(yīng)用場景等方面競爭優(yōu)勢，市場集中度有望不斷提升。

4.2 技術(shù)演進(jìn)，推動數(shù)字孿生應(yīng)用場景和應(yīng)用深度拓展

數(shù)字孿生核心流程節(jié)點為數(shù)據(jù)、建模、仿真模擬和預(yù)測分析，主要難點在于多源數(shù)據(jù)的融合、三維可視化渲染以及模擬分析等。

目前，大部分企業(yè)仍處于可視化階段，尚未實現(xiàn)模擬分析，技術(shù)整體仍在快速演進(jìn)中。隨著基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸不斷突破，數(shù)據(jù)源、可視化、模擬仿真等要素將得到持續(xù)優(yōu)化，推動數(shù)據(jù)集成類型和范圍擴(kuò)展以及建模效率和精度提高，從而進(jìn)一步推動數(shù)字孿生應(yīng)用廣度和深度的提升。

未來，伴隨政策環(huán)境優(yōu)化、技術(shù)演進(jìn)及各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型旺盛需求，數(shù)字孿生行業(yè)有望持續(xù)向好發(fā)展。根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)，到2024年，中國約40%的城市將通過人工智能及數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)實世界與虛擬世界的融合，提高城市運(yùn)行效率。

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