全球數位孿生市場規模、份額和趨勢分析報告—產業概況和 2032 年預測

數位孿生市場規模

• 2024 年全球數位孿生市場規模為267.3 億美元，預計到 2032 年將達到 4,532 億美元，預測期內 複合年增長率為 42.45%。
• 市場成長主要得益於工業 4.0 實踐的日益普及以及物聯網、人工智慧和雲端技術的融合，從而實現跨行業的即時數據分析、預測性維護和營運效率
• 此外，對成本效益高、基於模擬的規劃的需求不斷增長，以及最大限度地減少複雜系統停機時間的需求，使得數位孿生成為優化產品生命週期管理的重要工具，從而顯著促進了行業增長。

數位孿生市場分析

• 數位孿生提供實體資產、系統或流程的即時虛擬表示，由於其能夠增強效能監控、預測性維護和類比驅動的決策，因此在現代工業營運、產品開發和基礎設施管理中正成為越來越重要的工具。
• 數位孿生解決方案需求的不斷增長，主要得益於物聯網、人工智慧和雲端技術的快速應用、對營運效率的日益關注，以及製造業、醫療保健、能源和運輸等行業對數據驅動洞察的需求不斷增長
• 由於早期採用先進技術、主要行業參與者的強大影響力以及各行業對預測性維護和即時模擬的需求不斷增長，北美在 2024 年佔據數位孿生市場的主導地位，市場份額達到32.5%。
• 由於快速的工業化、智慧製造計劃以及物聯網和人工智慧技術的日益普及，亞太地區預計將在預測期內成為數位孿生市場成長最快的地區
• 產品數位孿生領域在2024年佔據了41.7%的市場份額，這得益於其在產品工程和製造領域的早期應用。企業利用產品孿生來模擬產品在各種條件下的物理屬性和行為，從而實現大規模設計驗證和客製化。此技術有助於在量產前確保產品的可靠性、合規性和效率。

報告範圍和數位孿生市場細分

數位孿生市場趨勢

“人工智能驅動的預測洞察的採用率不斷上升”

• 全球數位孿生市場的一個關鍵且不斷擴展的趨勢是將人工智慧 (AI) 和機器學習整合到數位孿生平台中，以實現高級預測分析和即時營運洞察。這種融合正在透過提高預測準確性和實現系統自主調整來重塑資產管理。
  • 例如，西門子在製造業中利用人工智慧數位孿生來預測設備故障並優化生產計劃，從而顯著減少停機時間和營運成本
• 人工智慧整合使數位孿生能夠持續從感測器資料和使用模式中學習，從而改善決策、自動產生維護建議並持續提升系統效率。這些不斷發展的功能正在加速各行各業的採用，旨在提高資產可靠性並優化流程。
• 這一趨勢為營運智慧設定了新的基準，促使供應商開發更複雜的人工智慧增強數位孿生解決方案，以滿足產業對效能和自動化日益增長的期望
• 能源、交通和工業製造等領域對人工智慧增強數位孿生的需求正在快速增長，這些領域的系統複雜性和性能要求特別高

數位孿生市場動態

司機

“新興工業4.0舉措”

• 工業 4.0 的快速發展是推動製造業、汽車業、能源業和其他工業領域採用數位孿生技術的主要驅動力
  • 例如，實施智慧工廠的公司正在利用數位孿生來模擬生產線、優化資源利用率並實現預測性維護，從而顯著提高營運效率
• 數位孿生與工業 4.0 目標一致，透過提供實體資產與其數位對應物之間的即時同步，實現增強的監控、診斷和流程自動化
• 這一驅動力在大力投資數位轉型的地區尤為強勁，這些地區的企業尋求提高敏捷性、減少停機時間並加速創新
• 隨著工業 4.0 計畫的不斷發展，數位孿生正成為實現互聯、智慧和數據驅動的工業環境不可或缺的工具

克制/挑戰

“與傳統基礎設施和數據孤島的整合複雜性”

• 阻礙數位孿生更廣泛部署的一個重大挑戰是將其與傳統 IT 系統和碎片化資料環境整合的複雜性
  • 例如，較舊的製造工廠通常使用與現代數位孿生平台不相容的過時軟體和孤立數據，導致實施過程成本高且耗時
• 組織難以同步來自多個來源的即時數據，確保互通性，並在不中斷現有營運的情況下保持系統準確性
• 這些整合問題需要對基礎設施升級和專業知識進行大量投資，這可能會延遲投資回報並阻礙採用，尤其是在中小型企業中
• 應對這項挑戰需要具有靈活架構的可擴展解決方案，可以適應現有環境並支援跨平台的無縫資料流

數位孿生市場範圍

市場根據技術、應用、類型和行業進行細分。

• 依技術

根據技術，數位孿生市場細分為物聯網 (IoT) 和工業物聯網 (IIoT)、區塊鏈、人工智慧和機器學習、擴增實境、虛擬實境和混合實境、大數據分析以及 5G。物聯網和工業物聯網 (IIoT) 領域在 2024 年將佔據最大的市場收入份額，這得益於連網設備在實現即時資料收集和遠端監控方面發揮的基礎性作用。工業和商業基礎設施中感測器的普及支持了物聯網驅動的數位孿生的部署，從而促進了關鍵系統的精確模擬、預測性維護和效能最佳化。這些功能對於製造業和能源等資產正常運作時間和成本效益至關重要的產業尤其重要。

人工智慧和機器學習領域預計將在2025年至2032年期間實現最快成長，因為它能夠增強數位孿生的智慧和決策能力。人工智慧/機器學習演算法使數位孿生能夠從真實數據中自我學習，在故障發生之前進行預測，並持續適應動態環境。這些功能在先進的工業自動化、智慧城市和醫療診斷領域越來越受歡迎，因為這些領域對高精度和自主操作至關重要。

• 按應用

根據應用，市場細分為產品設計與開發、機器設備健康監測、流程支援與服務。產品設計與開發領域在2024年佔據了主導地位，因為數位孿生技術能夠實現快速原型設計、虛擬測試和迭代設計改進，而無需實際生產成本。這可以縮短產品上市時間並增強創新，尤其是在航空航天和汽車等高科技行業。對永續和高效產品生命週期管理的日益重視進一步推動了該領域的應用。

預計到2032年，機器和設備健康監測將成為成長最快的領域，這得益於製造工廠和重工業對預測性維護和營運效率日益增長的需求。透過持續鏡像即時性能數據，數位孿生技術有助於識別異常、優化維修計劃並延長資產壽命。這種主動方法對於最大限度地減少停機時間和在關鍵任務環境中保持生產力至關重要。

• 依類型

根據類型，數位孿生市場細分為產品數位孿生、流程數位孿生和系統數位孿生。產品數位孿生領域在2024年佔據了最大的市場份額，達到41.7%，這主要歸功於其在產品工程和製造領域的早期應用。企業利用產品孿生來模擬產品在各種條件下的物理屬性和行為，以實現大規模的設計驗證和客製化。此技術有助於在量產前確保產品的可靠性、合規性和效率。

隨著電網、智慧工廠和交通網路等複雜互聯繫統對整體模擬和監控的需求日益增長，系統數位孿生領域預計將在2025年至2032年間實現最高成長。系統孿生透過整合多個組件和流程的數據，提供全面的洞察，增強態勢感知和即時決策能力。

• 按行業

根據產業，數位孿生市場可分為航空航太和國防、汽車和交通、住宅和商業、醫療保健、能源和公用事業、石油和天然氣以及其他領域。航空航太和國防領域在2024年佔據了最大的收入份額，這得益於該行業對性能優化、預測性維護和關鍵任務系統模擬的強勁需求。該行業的數位孿生技術有助於提高飛機安全性、降低維護成本，並模擬飛行條件以增強培訓和設計。

預計醫療保健領域將在2025年至2032年期間以最快的複合年增長率增長，這得益於患者專屬數位孿生和醫院基礎設施數位化呈現的日益普及。這些創新支援個人化治療計劃、即時診斷和虛擬手術。人們日益關注改善患者治療效果、降低醫療成本以及實現遠距醫療功能，這將繼續拓展醫療領域數位孿生應用的邊界。

數位孿生市場區域分析

• 北美在數位孿生市場佔據主導地位，2024 年其收入份額最高，為 32.5%，這得益於先進技術的早期採用、主要行業參與者的強大影響力以及各行業對預測性維護和實時模擬的需求不斷增長
• 該地區受益於高額研發投入、強大的 IT 基礎設施以及製造業和醫療保健行業的快速數字化，從而加速了數位孿生解決方案的部署
• 數位孿生與人工智慧、物聯網和雲端平台的日益整合進一步推動了成長，使各行各業能夠優化效能、降低成本並提高營運效率

美國數位孿生市場洞察

2024年，美國數位孿生市場佔據了北美最大的收入份額，這得益於物聯網技術的廣泛應用以及對工業自動化日益增長的重視。航空航太、汽車和醫療保健等關鍵產業正在利用數位孿生來提升資產性能、模擬即時狀況並改善預測分析。政府對智慧製造的大力支持以及智慧基礎設施的快速普及，進一步推動了市場的成長。

歐洲數位孿生市場洞察

受永續製造、高效能源管理和預測性維護需求不斷增長的推動，歐洲數位孿生市場預計將在預測期內實現強勁的複合年增長率。隨著促進能源效率和綠色創新的嚴格法規出台，德國、法國和北歐地區的各行各業正在越來越多地應用數位孿生技術。歐洲對工業4.0計畫的重視以及在城市中心部署智慧基礎設施也為市場擴張做出了重大貢獻。

英國數位孿生市場洞察

受智慧城市計畫、醫療保健數位化和基礎設施現代化發展的支持，英國數位孿生市場預計將實現強勁的複合年增長率。英國政府對公共服務數位轉型的投入，加上英國強大的學術和技術研究生態系統，正在推動數位孿生領域的創新。城市規劃、交通運輸和公用事業管理領域的應用是關鍵的成長領域。

德國數位孿生市場洞察

由於德國在製造自動化和卓越工程領域的領先地位，德國數位孿生市場預計將穩步擴張。數位孿生技術在汽車、能源和工業機械領域日益普及，旨在減少停機時間並提高生產效率。德國在工業4.0計畫下注重永續生產和創新，使其成為歐洲數位孿生技術應用的領先國家。

亞太數位孿生市場洞察

受中國、日本和韓國等國家快速工業化、智慧製造計畫以及物聯網和人工智慧技術日益普及的推動，亞太地區數位孿生市場預計在2025年至2032年間實現最快的複合年增長率。該地區對基礎設施建設和智慧城市計畫的重視，加上政府支持數位轉型的利多政策，正在推動多個產業數位孿生的整合。

日本數位孿生市場洞察

由於先進製造業、汽車和電子產業的強勁需求，日本數位孿生市場正在蓬勃發展。日本在精密工程領域的聲譽以及對機器人和自動化技術的早期應用，為數位孿生在設計最佳化、維護和性能模擬方面的應用提供了支援。將數位孿生融入醫療保健和城市規劃也正成為一種重要趨勢，這與日本對創新和效率的承諾相契合。

中國數位孿生市場洞察

2024年，中國數位孿生市場佔據亞太地區最大的市場收入份額，這得益於政府支持的「中國製造2025」等倡議以及對智慧基礎設施的大力投資。在本土科技巨頭和新創企業的大力支持下，數位孿生技術正在智慧製造、能源、交通和醫療保健等領域廣泛應用。中國龐大的工業基礎和數位轉型的推動力是推動市場成長的關鍵因素。

數位孿生市場份額

數位孿生產業主要由知名公司主導，包括：

• 通用電氣（美國）
• PTC（美國）
• 西門子（德國）
• SAP SE（德國）
• 戴爾科技（美國）
• 思科系統（美國）
• 羅伯特·博世有限公司（德國）
• 微軟公司（美國）
• IBM公司（美國）
• Ansys（美國）
• Swim Inc.（美國）
• 甲骨文公司（美國）
• NetNumber Inc.（美國）
• Telensa（英國）
• Actility SA（法國）
• LINK LABS（美國）
• Telia公司（瑞典）
• Accent Advanced Systems, SLU（西班牙）
• 聯發科技股份有限公司（台灣）
• Halberd Bastion Pty Ltd（澳洲）
• 高通科技公司（美國）
• u-blox（瑞士）

全球數位孿生市場的最新發展

• 2024年2月，凱捷與即時3D內容創建領域的領導者Unity擴大了策略聯盟。作為此次合作的一部分，凱捷收購了Unity的數位孿生專業服務部門。此次整合使Unity的數位孿生專家能夠融入凱捷，從而增強即時3D視覺化軟體的實施，使其能夠更好地服務於數位孿生的工業應用，從而加速各行各業的創新和效率。
• 2024年1月，知名汽車技術供應商法雷奧與汽車軟體供應商Applied Intuition合作，開發了一個強大的數位孿生平台。該平台專注於高級駕駛輔助系統 (ADAS) 感測器仿真，使原始設備製造商 (OEM) 能夠更快地推出可靠且安全的ADAS功能。此次合作代表著汽車安全與技術整合領域的重大進步。
• 2023年3月，WSP與亞馬遜網路服務公司（AWS）合作，為複雜的基礎設施項目創建數位孿生模型。此次合作利用AWS的雲端資料處理和分析能力，促進創新，並為多個產業提供永續的解決方案。此次合作旨在增強WSP在基礎設施規劃、環境永續性和數據驅動決策方面的服務，最終推動基礎設施管理和韌性的進步。
• 2022年3月，西門子與Protium合作，利用數位孿生技術開發飛機加氫基礎設施。此次合作與英國政府在2030年實現淨零碳排放的目標相契合。透過利用先進的數位孿生技術，此次合作旨在為航空業打造高效可持續的解決方案，推廣更環保的替代方案，並支持更廣泛的環境永續性倡議。
• 2022年2月，ANSYS公司與亞馬遜網路服務公司（AWS）建立策略夥伴關係，以增強模擬流程。透過在AWS上部署ANSYS產品，此次合作旨在使模擬軟體更易於存取和用戶友好。使用者可以使用網頁瀏覽器從任何位置存取強大的模擬工具，從而實現高階工程模擬的普及，並實現各行各業更高效的設計和測試流程。

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