数字孪生（DigitalTwin），即现实世界（系统）的数字化。具体来说，数字孪生指的是一种在信息化平台内创建实体系统的数字映射，仿真模拟物理实体、流程或者系统的技术。数字孪生技术可对物理实体展开分析和优化，并可借助于依赖传感器数据了解物理实体的状态，对变化做出响应，帮助改善操作，因此对促进智能制造发展具备重要意义。伴随着企业数字化的更进一步促进，越来越多的国家和组织都逐渐重视数字孪生技术在生产生活中的应用。
数字孪生技术是近年来在智能化城市建设中备受瞩目的关键技术，其本质是将现实世界的系统、实体或流程在信息化平台上创建出精确的数字映射。这一技术通过仿真模拟，能够实时反映物理实体的状态，并借助传感器数据进行分析和优化，对变化做出响应，极大地促进了智能制造的发展。
数字孪生的概念自2003年由美国密歇根大学的迈克尔·格里弗斯教授提出以来，经过不断发展，尤其是在NASA、美国空军以及西门子等机构和企业的推动下，已经成为了一个完整的理论和技术体系。如今，数字孪生正与人工智能深度结合，使得信息空间与物理空间的交互更加实时和准确，通过自我学习和迭代，提高了仿真模拟的精度和效率。
在智能制造领域，数字孪生技术扮演着关键角色。它可以实现在网络空间中复制产品和生产系统，使虚拟模型与物理模型保持同步，实时响应动态变化。Gartner将其列为十大战略科技发展趋势之一，众多大型制造商如洛克希德马丁公司也开始广泛应用，以推动工业4.0的发展。中国也将数字孪生技术作为实现《中国制造2025》目标的重要工具。
数字孪生的应用范围广泛，覆盖了安全急救、环境保护、航空航天、电力、汽车、油气、医疗、航运、城市治理、农业和建筑等多个领域。在产品生命周期的每个阶段，如设计、生产、运营和维护，都能找到数字孪生技术的身影，它通过模拟预测潜在问题，优化性能，减少风险，提升了各领域的运营效率和决策精度。
例如，在智慧城市管理中，数字孪生可以构建城市的数字镜像，监测交通流量、能源消耗、环境污染等，实现精细化管理。在健康医疗领域，数字孪生可以帮助医生进行个性化治疗方案的制定，提高医疗服务的质量。在建筑建设中，它能提前发现设计缺陷，减少施工过程中可能出现的问题，实现绿色建筑和可持续发展。
随着物联网、大数据和云计算等技术的进步，数字孪生的应用将更加广泛和深入，有望成为未来智能化社会的核心技术之一，对各个行业的转型升级发挥着关键作用。未来，我们预计会看到更多创新的应用案例，数字孪生将进一步推动社会的数字化进程，实现更高层次的智能互联。
