中国电子技术标准化研究院：数字孪生应用白皮书（2020版）.pdf-资料库

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数字孪生应用白皮书 2020 版主编单位：中国电子技术标准化研究院　树根互联技术有限公司 2020年11月中国电子技术标准化研究院

主　编：赵　波副主编：程多福　贺东东编委会编写组中国电子技术标准化研究院　郭　楠　韦　莎　马原野　贾仕齐　李瑞琪　周　航　李　佳　张　晖　焦国涛　程雨航　胡　琳　王成然　夏娣娜　许　威　纪婷钰　廖胜蓝　何宏宏　张　欣　胡成林　左　鹏　崔文雅树根互联技术有限公司　刘　洁　沈　鹏　周　旸　彭　雪　郑志喜　陈立峰　段文娟特斯联科技集团有限公司　安　韧　孙　鹏　徐　超　关普璟　侯博月中机生产力促进中心　肖承翔　李根梓　尚耀明当家移动绿色互联网技术集团有限公司（51WORLD）　刘晓伦　张　帆　张焜棋中汽研汽车工业工程（天津）有限公司　包伟伟　石华军　刘　莹　门　峰　苏青福中船第九设计研究院工程有限公司　汪彦钧　熊冠楚　王　真中国汽车技术研究中心有限公司　高　岳　刘静榕　闫相文　陈日强　董方岐中国电子技术标准化研究院

北京航空航天大学　陶　飞　张　萌　马　昕东华大学　鲍劲松　黄德林　李　婕上海优也信息科技有限公司　林诗万　柴　正　李志芳　刘祯祺　金　周泰瑞数创科技（北京）有限公司　刘俊伟　唐莉萍　王金兰　黄　栋　黄慧敏阿里巴巴（中国）有限公司　张　磊　伍　剑　胡　宁中国汽车工程研究院股份有限公司　王红钢　李剑平　王　锐　朱红国腾讯云计算（北京）有限责任公司　李永韬　王永霞　李　晋　刘莫闲软通智慧科技有限公司　尹洪涛　柏　翔　雒冬梅国家管网集团北方管道有限责任公司管道科技研究中心　李　博　薛向东　盖健楠北京和利时智能技术有限公司　朱毅明西门子（中国）有限公司　朱国良　张　珺安世亚太科技股份有限公司　段海波中国电子技术标准化研究院

深圳华龙讯达信息技术股份有限公司　龙小昂　陈　曦　张亚杰　赵　东　聂道龙中机研标准技术研究院（北京）有限公司　潘康华中国电子技术标准化研究院

目录前言..................................................................................................................... 1 一、数字孪生概述............................................................................................. 1 （一）数字孪生发展背景 .......................................................................... 1 （二）数字孪生的定义及典型特征 .......................................................... 3 （三）数字孪生与其他技术的区别 .......................................................... 5 二、数字孪生相关概念及内涵......................................................................... 8 （一）相关术语 .......................................................................................... 8 （二）相关概念 ........................................................................................ 13 三、数字孪生应用发展综述........................................................................... 16 （一）应用需求方向 ................................................................................ 16 （二）数字孪生产业图谱 ........................................................................ 26 （三）应用发展现状 ................................................................................ 37 （四）数字孪生技术体系 ........................................................................ 73 （五）推动条件 ........................................................................................ 92 四、数字孪生标准化当前工作、现状及需求............................................... 99 （一）标准化工作概述 ............................................................................ 99 （二）智能制造领域数字孪生标准化现状及需求 .............................. 105 1 中国电子技术标准化研究院

数字孪生应用白皮书（三）智慧城市领域数字孪生标准化现状及需求 ...............................110 （四）智慧交通领域数字孪生标准化现状及需求 ...............................112 （五）智慧健康领域数字孪生标准化现状及需求 ...............................113 五、存在的挑战..............................................................................................115 （一）数据相关的挑战 ...........................................................................115 （二）基础知识库相关的挑战 ...............................................................117 （三）安全相关的挑战 ...........................................................................119 （四）商业模式相关的挑战 .................................................................. 120 （五）人才相关的挑战 .......................................................................... 122 （六）多系统融合的挑战 ...................................................................... 123 （七）互联互通互操作的挑战 .............................................................. 124 六、典型应用案例......................................................................................... 126 （一）智能制造领域 .............................................................................. 126 （二）智慧城市领域 .............................................................................. 208 （三）智慧交通领域 .............................................................................. 241 （四）智慧能源领域 .............................................................................. 266 （五）智慧建筑领域 .............................................................................. 278 （六）智慧健康领域 .............................................................................. 292 七、结论与展望............................................................................................. 300 （一）趋势的展望 .................................................................................. 300 （二）支持与监管政策相关建议 .......................................................... 301 （三）技术开发与应用相关建议 .......................................................... 303 2 中国电子技术标准化研究院

前言数字化转型是我国经济社会未来发展的必由之路。习近平总书记指出，世界经济数字化转型是大势所趋。当前，世界正处于百年未有之大变局，数字经济已成为全球经济发展的热点，美、英、欧盟等纷纷提出数字经济战略。数字孪生等新技术与国民经济各产业融合不断深化，有力推动着各产业数字化、网络化、智能化发展进程，成为我国经济社会发展变革的强大动力。未来，所有的企业都将成为数字化的公司，这不只是要求企业开发出具备数字化特征的产品，更指的是通过数字化手段改变整个产品的设计、开发、制造和服务过程，并通过数字化的手段连接企业的内部和外部环境。数字孪生技术作为推动实现企业数字化转型、促进数字经济发展的重要抓手，已建立了普遍适应的理论技术体系，并在产品设计制造、工程建设和其他学科分析等领域有较为深入的应用。在当前我国各产业领域强调技术自主和数字安全的发展阶段，数字孪生技术本身具有的高效决策、深度分析等特点，将有力推动数字产业化和产业数字化进程，加快实现数字经济的国家战略。本白皮书力求以较为浅显易懂的方式对数字孪生相关定义、特征进行阐述，并针对当前数字孪生的技术热点、应用领域、产业情况和标准化工作进展进行了分析。白皮书涵盖了 6 个领域共计 31 个数字孪生应用案例。本白皮书通过梳理数字孪生技术和产业应用发展情况，分析数字孪 1 中国电子技术标准化研究院

数字孪生应用白皮书生技术热点、行业动态和未来趋势，提出相关的标准化工作需求，希望可以作为数字孪生技术领域、产业发展和标准化之间的初始连接纽带，加快推动数字孪生发展应用。 2 中国电子技术标准化研究院

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