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全球测量与工业软件领域领导企业海克斯康(Hexagon AB)近期发布了《2025数字孪生行业报告》,这是迄今为止覆盖范围最广的数字孪生行业调研之一。报告依托“数字孪生价值成熟度调研",于2024年4月至6月间,通过电话与在线访谈方式,收集了来自澳大利亚、巴西、加拿大、中国、德国、日本、韩国、沙特阿拉伯、英国、美国及哥伦比亚共11个国家660位C级高管及其直属下属的第一手数据,覆盖建筑工程与建设(AEC)、航空航天与国防、汽车制造、楼宇与设施管理、化工与石化、城市规划、通用制造、基础设施、采矿、油气及公共安全共11个行业。调研对象的公司营收分布广泛,近两成企业年收入超过10亿美元。这份报告的核心命题颇具挑战性:业界对数字孪生的认知,正在系统性地低估这项技术的真实影响力。
认知鸿沟与现实收益的落差
报告最具说服力的发现,在于对“预期"与“现实"的量化比对。海克斯康将数字孪生定义为“利用动态数据对物理世界进行精准数字化呈现,以实现模拟、分析、监测和优化"的技术体系——这一定义横跨单一产品组件的简单模型,延伸至整个城市级别的复杂数字镜像。
调研将尚未部署数字孪生的受访者与已部署者进行了对照分析。结果显示,在尚未采用该技术的106位领导者中,仅有19%预期数字孪生能够显著提升团队协作;而在554位已实际使用的管理者中,44%表示已切实感受到协作改善——两者之间相差25个百分点。类似的落差几乎贯穿所有考察维度:对主动解决问题能力的预期为28%,实际受益达47%;对安全性提升的预期为28%,现实为45%;对可靠性改善的预期为27%,实际感受为45%。值得注意的是,这一落差在财务类指标上相对收窄——收入增长的预期与现实之差仅为4个百分点,意味着受访者对量化财务回报有更接近实际的判断,而对那些较难货币化的组织效益则倾向于低估。
在投资回报方面,数据同样引人瞩目。受访企业中虽然只有不到一半(46%)建立了结构化的ROI追踪体系,但在已建立追踪机制的企业中,92%报告其投资回报率超过10%;其中37%的企业ROI达11%至20%,34%达21%至30%。受访企业平均实现了约19%的收入增长与19%的成本节约。这一数据并非基于全样本,但对于已实现测量能力的企业来说,其说服力不容忽视。正因如此,72%的受访企业计划在未来12个月内增加对数字孪生的投入,其中16%计划增幅超过25%。
在可持续发展领域,同样存在明显的认知偏差。报告显示,仅有23%尚未采用数字孪生的管理者认为该技术能够显著减少碳排放;而在已部署数字孪生的企业中,38%表示确实实现了可观的碳减排效果,减排幅度平均达15%。石油化工行业几乎有一半受访者报告了大幅碳减排——这在该行业尤为重要,因为石化领域占全球终端使用碳排放的约6.1%,与钢铁行业相当,几乎是水泥行业的两倍。
AI加速渗透,行业成熟度分化明显
数字孪生市场的另一大推动力来自人工智能的深度嵌入。80%的领导者表示,AI的发展使他们对数字孪生技术产生了更强烈的兴趣,两项技术的协同效应已被普遍认可。在已部署数字孪生的企业中,AI最主要的应用场景集中在前端数据处理(59%)和提升用户体验(56%)两方面。
海克斯康AI副总裁约翰内斯·毛恩茨(Johannes Maunz)将AI在数字孪生生命周期中的作用归纳为三个层面:在创建阶段,AI辅助规划并对现实数据进行增强处理;在更新阶段,AI大幅压缩数字孪生维护所需的时间与成本——毛恩茨举例称,无人机飞越建筑工地后的数据处理时间已从数小时压缩至约20分钟;在访问阶段,借助大语言模型(LLM),现场人员可以用更自然的方式检索所需数据。毛恩茨特别强调,“降低数据获取门槛几乎与拥有数据本身同等重要。"报告显示,43%的企业高管计划在未来一年内为其数字孪生添加AI功能,而这一比例在建筑工程领域更高达57%。
为更系统地呈现行业间的差异,报告引入了“数字孪生价值成熟度矩阵"——该矩阵以技术成熟度为横轴、业务价值为纵轴,将11个行业划分为“初学者"“优化者"和“领导者"三个梯队。公共安全行业位居领导者之列,其动力在于高度的态势感知需求;航空航天与国防、油气行业同处于技术成熟度与业务价值的高位区间。建筑工程与建设行业则处于初学者象限——在技术成熟度和业务价值两个维度上均居于较低水平,主要原因在于价值链上各方参与者(建筑师、工程师、施工企业和业主)对数字孪生的期望和理解存在严重分歧,导致整体采用进程迟滞。通用制造业被归入“优化者"类别,即已实现相对较高的业务价值但技术整合深度仍有提升空间,麦肯锡的相关调研亦印证了这一判断:86%的制造业高管认为数字孪生适用于其组织。
报告还就外界对数字孪生的五大常见误解进行了逐一厘清:其一,数字孪生并不取代人类决策——59%的受访者表示其主要功能是辅助人类判断,而非自主行动;其二,实施数字孪生无需进行整体数字化转型,分阶段推进同样有效;其三,初期并不需要完美的数据,企业可从现有数据起步逐步完善;其四,数字孪生的应用范围远超设备层面,涵盖供应链、生产线乃至犯罪现场重建等复杂非工程系统;其五,成本超支并非普遍现象,在所有实施挑战中仅排在第八位,而数据质量问题(43%)和数据集成与互操作性问题(42%)才是企业面临的最主要障碍。
中小企业的潜力洼地与数据挑战
对中小企业(SMB,年收入低于5000万美元)的专项分析,揭示了这一群体在数字孪生领域的独特处境。近一半(49%)从未听说过数字孪生的受访者,来自年收入低于5000万美元的企业——这表明该技术的市场教育工作仍在很大程度上停留在大企业层面。然而,已采用该技术的中小企业所取得的成效相当亮眼:65%报告效率大幅提升,65%表示延长了资产或系统寿命,65%反映客户满意度提高;更引人关注的是,50%的中小企业预测年度ROI可达21%至30%——这一水平高于较大规模企业的平均水平,充分说明企业体量并不制约数字孪生的价值产出。
当然,数字孪生的推广也面临结构性障碍。数据质量与集成问题始终是整个行业最普遍的挑战,56%的数字孪生使用者正在规划未来一年内的数据采集能力提升。HOK设计技术总监马克·西奇(Mark Cichy)直言,建筑与工程师群体“并非数据科学家",而行业的极低利润率也意味着企业往往缺乏专职的数据管理人员。报告以BASF在比利时安特卫普6平方公里园区的数字孪生项目为案例,展示了渐进式部署策略的价值——这一项目始于规模有限的初期探索,如今已成为覆盖全体员工日常工作的核心数字化工具。同样,奥地利克拉根福市利用4.5小时航测所获取的19000张影像构建城市数字孪生的案例,也体现了“小步快跑、持续集成"策略的可行性与有效性。
从整体来看,海克斯康这份报告传递的核心信号清晰而有力:数字孪生技术的价值正处于系统性低估的状态,而已经率先部署的企业正在悄然拉开与观望者之间的差距。96%的受访高管认可其价值,对于犹豫不决的管理者,数据已经给出了明确的答案。技术的问题或许从未是"值不值得",而是"如何起步"。
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