根据IoT analytics《2023-2027年数位分身市场报告》报告指出，29%的全球制造业已完全或部分投入数位分身的投资，较2020年的20%显着提升，同时，若对照SimplyHire上的职缺，求职市场上对数位分身专业知识的需求不断成长；另外，与两年前相比，2023年10月提及「数位分身」的贴文增加了11%，而同一时间段内大多数其他科技主题的职缺数量有所下降。

值得注意的是，在追踪的60种技术相关技能中，数位分身相关技能是成长最显着的技能之一，整体来说，2023年至2027年间，全球数位分身市场的年复合成长率约为30%，而目前的数位分身也可以归纳出几大趋势。

图一 : 数位分身成长趋势与主要供应商（source：IoT analytics）

趋势一、部署数位分身以达到永续发展目标

在近期的执行长财报电话会议中，大约21%的人讨论永续发展议题，并且在整个2023年仍然是一个热门话题，为实现永续发展目标，许多业者正在使用数位分身，由於该技术能够模拟现实条件并提供即时资讯，组织可以用於优化资源使用，减少碳排放并改善供应和运输网路。

根据凯捷研究院的2022年数位分身报告指出，57%的组织认为其数位分身投资的关键驱动因素之一是提高其永续性，51%的组织认为数位分身将有助於实现其组织的环境可持续性目标。对业者而言，数位解决方案提供解决永续发展目标固有挑战所需的可见度、分析和洞察力，并需要涵盖从设计和营运到维护和战略业务规划的整个资产生命周期、流程和价值链。

中国综合设施服务供应商亚丁为其位於中国成都一座商业中心建立数位分身，以协助设施维护人员检查、维护和修复建筑，3D模拟可协助设施管理者视觉化、预测和优化能源消耗，效益包括降低年度能源消耗、用水量和浪费。

趋势二：复杂条件下使用数位分身作为虚拟感测器

公司现在正在建立数位分身来对硬体进行建模并根据其他条件计算数据，这不仅允许从复杂设备收集数据，还使操作员能够追踪设备性能并预测维护和停机时间，举例而言，在大型电机应用中，如大量天然气、石油或其他化学品的房间大小的电机设备，操作员需要监控设备的温度，尤其是在功率高且反覆启动的情况下更如此。如果马达在重新启动期间过热，组件可能会造成严重损坏。

不幸的是，在马达内安装感测器通常是不切实际的，操作员必须根据马达冷却所需的假设时间（具有额外的安全缓冲时间）进行工作。这表示马达的停机时间可能会超过必要的时间，从而影响营运效率与成本。为解决这个问题，西门子开发一种基於数位分身的原型虚拟感测器，它模拟如果可以将实体感测器安装在马达内，该感测器将如何运作，透过使用AR耳机，操作员可以看到马达及其内部的模拟与马达的温度。

趋势三：在云端业者建立合作关系

在过去几年中，AWS和Microsoft Azure等云端超大规模企业推出了数位分身平台，例如AWS IoT TwinMaker和Azure Digital Twins，它们允许互连各种资料来源并建立数位分身拓扑。然而，这些公司意识到他们无法自行提供端到端数位分身解决方案，因此正在与OT和类比公司合作，为其网路添加功能。

OT公司提供工业资料管理功能以及与数百万本地实体资产的连接，透过与超大规模企业合作，OT公司可以透过提供储存和运算能力等典型的云端优势，吸引更多寻求数位转型解决方案的受众。

2021年，西门子和AWS宣布扩大合作夥伴关系，数位分身技术成为重点领域。两家公司的目标是使用AWS IoT TwinMaker加速西门子Xcelerator的采用，并普及新的数位分身解决方案，该服务旨在更快、更轻松地创建包含多个资料来源的数位分身。

而公司模拟则具备建立准确、高拟真物理实体模型的专业知识，无论是机械、建筑或整个生态系统，透过与云端供应商合作，使用者可以利用这些云端服务的资料储存和运算能力来建立更强大、响应更快且更准确的厂区分身，这些分身能够扩展并无缝整合到更广泛的IT生态系中。

举例而言，2023年，Ansys和Microsoft宣布建立合作夥伴关系，帮助客户大规模设想数位分身。Ansys和Microsoft与Tata Consultancy Services合作，将Ansys Twin Builder基於物理的模拟功能与Azure Digital Twin和IoT资料集成，使Twin Builder用户能够运行场景并获得有关其系统行为的预测。

图二 : 西门子和AWS宣布扩大合作夥伴关系，数位分身技术成为重点领域。目标是普及新的数位分身解决方案。（source：西门子）

趋势四：促进不同供应商系统之间数位分身互通

各个数位分身技术提供者之间就整合标准达成一致，对於建立跨系统数位分身至关重要。有了标准，制造商就可以透过其他数位分身技术和软体提供适用於独特情况的服务。认知到这一点，各国和产业组织已采取多项措施来满足这项需求：

1. 工业4.0平台和CESMII

Plattform Industrie 4.0与清洁能源智慧制造创新研究所（CESMII）合作，为德国和美国的制造商制定标准，以更好地实现智慧、永续的竞争。此次合作解决了与工业4.0和智慧制造相关的类似挑战。

2. DTC数位分身互通框架

数位分身联盟（DTC）是一个由产业、学术界和政府专家组成的合作夥伴关系，它发布了数位分身系统互通性框架，以「统一高价值、多供应商服务的新生生态系统，这些服务可以无缝迁入到多模态、可互操作系统的系统。

3. DTC和IDTA合作

DTC和工业数位分身协会（IDTA）宣布达成一项联络协议，双方将就标准化要求进行合作，透过讨论实现互通性，协调横向领域的工作，并在开源专案、贡献和叁考实施方面进行合作。

4. DTC与OPC基金会合作

DTC和OPC基金会宣布了一项合作，目标为加速数位分身支援技术的开发和采用，并推广互通性标准和流程，以推进数位分身在多个行业制造业中的使用。

各国政府加大投入数位分身应用

各国政府都在透过启动国家或地区数位分身来转型，其中，一些政府已经启动转型流程，如中国、新加坡等。然而，美国政府对这项技术应用则相对缓慢，目前缺乏任何全面的采用路线图，联邦政府应优先考虑在即将到来的基础设施项目中使用数位孪生，并与州和地方政府合作，善用数位分身科技来提升行政效率。

数位分身与过去的传统建模技术不同，该技术与感测器等联网设备连接，以即时收集、处理和模拟数据，使用者可以快速调整虚拟模型中的叁数，并将结果转送到实体物件进行测试，这种快速修补和实验的能力使得数位分身在使用者安全、及时地识别导致最有效结果的条件方面特别有效。

而政府将数位分身用於多种目的，包括监控重要基础设施、进行模拟和简化城市规划流程，做出以数据驱动的决策，并最大限度地减少基本服务的中断。

举例而言，英国国家基础设施委员会的一份报告估计，使用数位分身与智慧电表可以为政府每花费一磅节省高达2.70英镑，因为这将有助於优化供水网路并更好地支持有针对性的维护和更新工作。

该报告还提供为更好预测和确定铁路服务中断的工具：铁路服务中断每年对英国经济造成13亿至19亿英镑的损失，让政府能将资源投注在正确地方，世界各地的城市也在使用数位孪生来更好地识别公共安全隐患、绘制犯罪热点地图并辨识需要更多政府服务的区域。

欧盟委员会则认为，开发数位分身将是向着相空间运算时代过渡的关键一步，欧盟已经在投资本地数位分身、海洋数位分身及电网。在中东，阿拉伯联合大公国、卡达和沙乌地阿拉伯正在部署数位分身来规划和监控各种重大基础设施项目。新加坡早在2012年就开始开发该国的数位身分，并在今年稍早宣布完成，而这些政府的大量投资都带来庞大市场商机。

图三 : 实现数位分身的系统架构。（source：DTC）

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汽车产业带来下个市场商机？

多年来，汽车产业一直高度期待数位分身（机器、生产线或供应链营运的数位复制）的使用，特别是在规划、品质检查和监控物流流程方面，即便许多制造和仓储业务已经使用它们来管理物料流、效率和质量，但它们需要更长的时间才能在物流供应链中更广泛地应用。

事实上是，尽管汽车物流不断提高数位化程度，但许多原始设备制造商和供应商仍然面临阻碍使用数位分身的障碍，德国汽车业者Bosch数位分身专家Birgit Boss博士认为，这是因为企业不确定何时应该投资，管理阶层普遍对共享数据犹豫不决，使得落後其他竞争对手。

图四 : 数位分身可以更轻松地追踪和测量汽车零件和产品的整个生命周期。（source：mdpi.com）

数位分身的优点之一是能提供特定资产的资料，这些资产可以是资产类型，例如特定类型的电池，也可以是资产实例，例如具有定义的序号的单一电池。数位分身是不同子模型的集合，每个子模型代表产品的不同面向，例如电池材料成分或文件的子模型，透过能够基於数位分身提供的较小子模型存取这些资讯区块，可以更轻松地追踪和测量零件和产品的整个生命周期。

这也是德国联邦经济事务和能源部以及德国汽车工业协会於2021年成立 Catena-X的原因之一。Catena-X是一项全欧洲范围内的举措，旨在创建一个开放的资料共享平台，提高汽车供应链的可见度并改善零件和材料的流动。它为资料和资讯交换建立统一标准，并在点对点系统上进行管理，以确保供应链资料交换的安全性。

Catena-X有三大支柱：一个财团、一个协会和第一家营运公司Cofinity-X，目前约有170名成员在该平台上工作，其中包括担任管理委员会和谘询委员会成员的博世，以及BME、Ford、宾士、雷诺、Stellantis、Volvo与VW等汽车制造商。要善用数位分身与资料共享，还需要一个标准化的应用程式介面（API），让每个人都可以存取所有数据，并以标准化的方式跨各种工业应用程式和机器端到端地传输数据，如果没有标准化的API，每个供应商都将实施自己的API，或者每个OEM都会向其供应商请求另一个API，这将带来庞大运作成本。