根據IoT analytics《2023-2027年數位分身市場報告》報告指出，29%的全球製造業已完全或部分投入數位分身的投資，較2020年的20%顯著提升，同時，若對照SimplyHire上的職缺，求職市場上對數位分身專業知識的需求不斷成長；另外，與兩年前相比，2023年10月提及「數位分身」的貼文增加了11%，而同一時間段內大多數其他科技主題的職缺數量有所下降。

值得注意的是，在追蹤的60種技術相關技能中，數位分身相關技能是成長最顯著的技能之一，整體來說，2023年至2027年間，全球數位分身市場的年複合成長率約為30%，而目前的數位分身也可以歸納出幾大趨勢。

圖一 : 數位分身成長趨勢與主要供應商（source：IoT analytics）

趨勢一、部署數位分身以達到永續發展目標

在近期的執行長財報電話會議中，大約21%的人討論永續發展議題，並且在整個2023年仍然是一個熱門話題，為實現永續發展目標，許多業者正在使用數位分身，由於該技術能夠模擬現實條件並提供即時資訊，組織可以用於優化資源使用，減少碳排放並改善供應和運輸網路。

根據凱捷研究院的2022年數位分身報告指出，57%的組織認為其數位分身投資的關鍵驅動因素之一是提高其永續性，51%的組織認為數位分身將有助於實現其組織的環境可持續性目標。對業者而言，數位解決方案提供解決永續發展目標固有挑戰所需的可見度、分析和洞察力，並需要涵蓋從設計和營運到維護和戰略業務規劃的整個資產生命週期、流程和價值鏈。

中國綜合設施服務供應商亞丁為其位於中國成都一座商業中心建立數位分身，以協助設施維護人員檢查、維護和修復建築，3D模擬可協助設施管理者視覺化、預測和優化能源消耗，效益包括降低年度能源消耗、用水量和浪費。

趨勢二：複雜條件下使用數位分身作為虛擬感測器

公司現在正在建立數位分身來對硬體進行建模並根據其他條件計算數據，這不僅允許從複雜設備收集數據，還使操作員能夠追蹤設備性能並預測維護和停機時間，舉例而言，在大型電機應用中，如大量天然氣、石油或其他化學品的房間大小的電機設備，操作員需要監控設備的溫度，尤其是在功率高且反覆啟動的情況下更如此。如果馬達在重新啟動期間過熱，組件可能會造成嚴重損壞。

不幸的是，在馬達內安裝感測器通常是不切實際的，操作員必須根據馬達冷卻所需的假設時間（具有額外的安全緩衝時間）進行工作。這表示馬達的停機時間可能會超過必要的時間，從而影響營運效率與成本。為解決這個問題，西門子開發一種基於數位分身的原型虛擬感測器，它模擬如果可以將實體感測器安裝在馬達內，該感測器將如何運作，透過使用AR耳機，操作員可以看到馬達及其內部的模擬與馬達的溫度。

趨勢三：在雲端業者建立合作關係

在過去幾年中，AWS和Microsoft Azure等雲端超大規模企業推出了數位分身平台，例如AWS IoT TwinMaker和Azure Digital Twins，它們允許互連各種資料來源並建立數位分身拓撲。然而，這些公司意識到他們無法自行提供端到端數位分身解決方案，因此正在與OT和類比公司合作，為其網路添加功能。

OT公司提供工業資料管理功能以及與數百萬本地實體資產的連接，透過與超大規模企業合作，OT公司可以透過提供儲存和運算能力等典型的雲端優勢，吸引更多尋求數位轉型解決方案的受眾。

2021年，西門子和AWS宣布擴大合作夥伴關係，數位分身技術成為重點領域。兩家公司的目標是使用AWS IoT TwinMaker加速西門子Xcelerator的採用，並普及新的數位分身解決方案，該服務旨在更快、更輕鬆地創建包含多個資料來源的數位分身。

而公司模擬則具備建立準確、高擬真物理實體模型的專業知識，無論是機械、建築或整個生態系統，透過與雲端供應商合作，使用者可以利用這些雲端服務的資料儲存和運算能力來建立更強大、響應更快且更準確的廠區分身，這些分身能夠擴展並無縫整合到更廣泛的IT生態系中。

舉例而言，2023年，Ansys和Microsoft宣佈建立合作夥伴關係，幫助客戶大規模設想數位分身。Ansys和Microsoft與Tata Consultancy Services合作，將Ansys Twin Builder基於物理的模擬功能與Azure Digital Twin和IoT資料集成，使Twin Builder用戶能夠運行場景並獲得有關其係統行為的預測。

圖二 : 西門子和AWS宣布擴大合作夥伴關係，數位分身技術成為重點領域。目標是普及新的數位分身解決方案。（source：西門子）

趨勢四：促進不同供應商系統之間數位分身互通

各個數位分身技術提供者之間就整合標準達成一致，對於建立跨系統數位分身至關重要。有了標準，製造商就可以透過其他數位分身技術和軟體提供適用於獨特情況的服務。認知到這一點，各國和產業組織已採取多項措施來滿足這項需求：

1. 工業4.0平台和CESMII

Plattform Industrie 4.0與清潔能源智慧製造創新研究所（CESMII）合作，為德國和美國的製造商制定標準，以更好地實現智慧、永續的競爭。此次合作解決了與工業4.0和智慧製造相關的類似挑戰。

2. DTC數位分身互通框架

數位分身聯盟（DTC）是一個由產業、學術界和政府專家組成的合作夥伴關係，它發布了數位分身系統互通性框架，以「統一高價值、多供應商服務的新生生態系統，這些服務可以無縫遷入到多模態、可互操作系統的系統。

3. DTC和IDTA合作

DTC和工業數位分身協會（IDTA）宣布達成一項聯絡協議，雙方將就標準化要求進行合作，透過討論實現互通性，協調橫向領域的工作，並在開源專案、貢獻和參考實施方面進行合作。

4. DTC與OPC基金會合作

DTC和OPC基金會宣布了一項合作，目標為加速數位分身支援技術的開發和採用，並推廣互通性標準和流程，以推進數位分身在多個行業製造業中的使用。

各國政府加大投入數位分身應用

各國政府都在透過啟動國家或地區數位分身來轉型，其中，一些政府已經啟動轉型流程，如中國、新加坡等。然而，美國政府對這項技術應用則相對緩慢，目前缺乏任何全面的採用路線圖，聯邦政府應優先考慮在即將到來的基礎設施項目中使用數位孿生，並與州和地方政府合作，善用數位分身科技來提升行政效率。

數位分身與過去的傳統建模技術不同，該技術與感測器等聯網設備連接，以即時收集、處理和模擬數據，使用者可以快速調整虛擬模型中的參數，並將結果轉送到實體物件進行測試，這種快速修補和實驗的能力使得數位分身在使用者安全、及時地識別導致最有效結果的條件方面特別有效。

而政府將數位分身用於多種目的，包括監控重要基礎設施、進行模擬和簡化城市規劃流程，做出以數據驅動的決策，並最大限度地減少基本服務的中斷。

舉例而言，英國國家基礎設施委員會的一份報告估計，使用數位分身與智慧電錶可以為政府每花費一磅節省高達2.70英鎊，因為這將有助於優化供水網路並更好地支持有針對性的維護和更新工作。

該報告還提供為更好預測和確定鐵路服務中斷的工具：鐵路服務中斷每年對英國經濟造成13億至19億英鎊的損失，讓政府能將資源投注在正確地方，世界各地的城市也在使用數位分身來更好地識別公共安全隱患、繪製犯罪熱點地圖並辨識需要更多政府服務的區域。

歐盟委員會則認為，開發數位分身將是向著相空間運算時代過渡的關鍵一步，歐盟已經在投資本地數位分身、海洋數位分身及電網。在中東，阿拉伯聯合大公國、卡達和沙烏地阿拉伯正在部署數位分身來規劃和監控各種重大基礎設施項目。新加坡早在2012年就開始開發該國的數位身分，並在今年稍早宣布完成，而這些政府的大量投資都帶來龐大市場商機。

圖三 : 實現數位分身的系統架構。（source：DTC）

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汽車產業帶來下個市場商機？

多年來，汽車產業一直高度期待數位分身（機器、生產線或供應鏈營運的數位複製）的使用，特別是在規劃、品質檢查和監控物流流程方面，即便許多製造和倉儲業務已經使用它們來管理物料流、效率和質量，但它們需要更長的時間才能在物流供應鏈中更廣泛地應用。

事實上是，儘管汽車物流不斷提高數位化程度，但許多原始設備製造商和供應商仍然面臨阻礙使用數位分身的障礙，德國汽車業者Bosch數位分身專家Birgit Boss博士認為，這是因為企業不確定何時應該投資，管理階層普遍對共享數據猶豫不決，使得落後其他競爭對手。

圖四 : 數位分身可以更輕鬆地追蹤和測量汽車零件和產品的整個生命週期。（source：mdpi.com）

數位分身的優點之一是能提供特定資產的資料，這些資產可以是資產類型，例如特定類型的電池，也可以是資產實例，例如具有定義的序號的單一電池。數位分身是不同子模型的集合，每個子模型代表產品的不同面向，例如電池材料成分或文件的子模型，透過能夠基於數位分身提供的較小子模型存取這些資訊區塊，可以更輕鬆地追蹤和測量零件和產品的整個生命週期。

這也是德國聯邦經濟事務和能源部以及德國汽車工業協會於2021年成立 Catena-X的原因之一。Catena-X是一項全歐洲範圍內的舉措，旨在創建一個開放的資料共享平台，提高汽車供應鏈的可見度並改善零件和材料的流動。它為資料和資訊交換建立統一標準，並在點對點系統上進行管理，以確保供應鏈資料交換的安全性。

Catena-X有三大支柱：一個財團、一個協會和第一家營運公司Cofinity-X，目前約有170名成員在該平台上工作，其中包括擔任管理委員會和諮詢委員會成員的博世，以及BME、Ford、賓士、雷諾、Stellantis、Volvo與VW等汽車製造商。要善用數位分身與資料共享，還需要一個標準化的應用程式介面（API），讓每個人都可以存取所有數據，並以標準化的方式跨各種工業應用程式和機器端到端地傳輸數據，如果沒有標準化的API，每個供應商都將實施自己的API，或者每個OEM都會向其供應商請求另一個API，這將帶來龐大運作成本。