產業脈動 | 製造業導入數位分身技術的發展趨勢與應用

作者:

陳侑成

刊登日期:2021/10/27

摘要:數位分身近年來討論度不斷提升,其概念最早於2002年被提出,近年受惠於人工智慧、深度學習的演進,配合5G、AR/VR、IIoT技術逐漸成熟,數位分身的應用情境再度被拿出來討論,市場發展前景深受看好。根據國際市調報告預測,2020年數位分身市場規模達到31.5億美元,預計2026年將來到482.7億美元。工業4.0是驅動數位分身市場成長的主要原因,透過無人化、自動化以及自主學習的能力,企業可大幅縮減產品開發時程與降低研發成本。本文將檢視近年來製造業導入數位分身的發展現況、企業導入原因與實施後的優勢,並進一步分析台灣未來在市場中扮演的角色與發展。
Abstract:The discussion of digital twin has been increasing in recent years. Its concept was first proposed in 2002. In recent years, benefited from the development of artificial intelligence and deep learning along with the maturity of 5G, AR/VR, and IIoT technologies, the application scenarios of digital twins have been discussed again, and the market development prospects are very optimistic. According to the forecast of global market research, the digital twin market was US$3.15 billion in 2020 and is expected to reach US$48.27 billion by 2026. Industry 4.0 is the main reason driving the growth of the digital twin market. Through unmanned, automated and self-learning capabilities, companies can significantly reduce product development time and reduce R&D costs. This article reviews the current development of digital twin in the manufacturing industry. Investigates the reasons and advantages of implementation, and further analyze Taiwan’s future role and development in the market.

關鍵詞:產業分析、數位分身、智慧製造
Keywords:Industry analysis, Digital twin, Smart manufacturing

前言
數位分身不僅是實體產品的複製品,它更像是實體的延伸,串聯整個產品生命週期。透過多個感測裝置從實體獲取資料,搭配IoT、AI技術進行資料探勘、挖掘分析與預測。數位分身由4種面向構成,包含實體分身、數位分身、實體傳給分身的資料、分身回饋給實體的資訊,透過系統不停的運作自身找出系統最佳運作模式。數位分身的應用領域包含工具機、智慧機械、航太、醫療、汽車與運輸、電子產業、農業等。全球數位分身(Digital Twin, DT)市場在2020~2026年期間,預計以58%之年複合成長率(CAGR)發展,2026年將成長至482.7億美元之市場規模。市場規模的成長歸功於製造設備的智慧化、聯網化、自動化,間接布局數位分身應用的基礎建設,促進該市場之高度成長。
全球數位分身產業分析與發展歷程  
數位分身的應用領域相當廣泛,從製造業到服務業、企業到個人、系統到元件、設計到維修,只要想的到的商業模式問題,皆可以透過數位分身提供解決方案。全球數位分身市場規模於2019 年達到 35.0億美元;2020年因遭遇COVID-19肺炎疫情,全球經濟表現與製造業產值大幅下滑,數位分身市場規模略縮為31.5億美元,預估2021年將重返正成長。國際智庫指出2020~2026年間數位分身市場規模CAGR為58%,並於2026年達到482.7億美元(圖1)。而全球主要經濟體市場概況以北美為現階段最大的數位分身市場,2019年市值為1.32億美元,占全球的38%,預估2020~2026年CAGR為56%;另外受惠於人口密度、經濟發展快速以及後疫時期企業對IoT及數位化需求提升,預估亞太地區2020~2026年數位分身市場的CAGR為62% (圖2)。

圖1  2019~2026年數位分身市場規模與未來預測  資料來源:MarketsandMarkets(2020/08)

圖2 主要經濟體數位分身市佔率與成長預估  資料來源:MarketsandMarkets(2020/08)


數位分身自2018年被Gardner Intelligence列為10大策略科技,其應用功能包含預防性維修、營運優化、效能監控、存貨管理、產品設計/發展。將近四成的應用端主要為「預防性維修」,2020年市值達12.4億美元,預估2026年市值達181.3億美元,年複合成長率為56%;營運優化2020年市值為8.3億美元,預估2026年市值達136.5億美元,年複合成長率為59%;效能監控2020年市值為5.5億美元,預估2026年市值達80.5億美元,年複合成長率為58% (圖3)。

圖3 數位分身應用功能市場   資料來源:MarketsandMarkets(2020/08)

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