数字孪生是什么
数字孪生，英文名叫Digital Twin（数字双胞胎），也被称为数字映射、数字镜像。
数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程，是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。
数字孪生体被创建在信息化平台上，是虚拟的。数字孪生体最大的特点在于：它是对实体对象（本体）的动态仿真。也就是说，数字孪生体是会“动”的。它“动”的依据来自本体的物理设计模型,还有本体上面传感器反馈的数据，以及本体运行的历史数据。
如果需要做系统设计改动，或者想要知道系统在特殊外部条件下的反应，工程师们可以在孪生体上进行“实验”。这样一来，既避免了对本体的影响，也可以提高效率、节约成本。实现了现实物理系统向赛博空间数字化模型的反馈。
数字孪生有什么用
首先，它可以通过设计工具、仿真工具、物联网、虚拟现实等各种数字化的手段，将物理设备的各种属性映射到虚拟空间中，形成可拆解、可复制、可转移、可修改、可删除、可重复操作的数字镜像。
采用数字化模型的设计技术，就可以在虚拟的三维数字空间轻松地修改部件和产品的每一处尺寸和装配关系，这使得几何结构的验证工作和装配可行性的验证工作大为简单，大幅度减少了迭代过程中物理样机的制造次数、时间，以及成本。
此外，数字孪生还可以通过采集有限的物理传感器指标的直接数据，借助大样本库，通过机器学习推测出一些原本无法直接测量的指标。由此实现对当前状态的评估、对过去发生问题的诊断，以及对未来趋势的预测，并给予分析的结果，模拟各种可能性，提供更全面的决策支持。
如汽车设计方面，数字化双胞胎将现实世界和虚拟世界无缝融合，通过产品的数字化双胞胎，制造商可以对产品进行数字化设计，仿真和验证。包括机械及其他物理特性，并且一体化集成电子和电气系统，管理嵌入式软件。
新的技术提供了汽车设计的新方式，通过增材制造技术，实现更加革命性的在同一软件中的车辆设计及生产。这些数字化手段决定了产品的技术规范，所有这些数据将用于构建生产的数字化双胞胎。制造商能够规划和验证生产过程，创建工厂布局，选择生产设备，并且仿真预测并优化人员和制造过程的工作条件。
在自动生成可编程控制器的代码后，通过虚拟调试技术即可在虚拟环境中验证自动化系统，从而实现快速而高效的现场调试。随后，虚拟变为现实。将可编程控制器代码下载到车间的设备中，通过全集成自动化，可实现，高效可靠生产；通过制造运营管理系统可实现生产排程和生产执行及质量检测；通过MindSphere可随时随地监控所有机器设备，构建生产和产品以及性能的数字化双胞胎。从而使分析和评估实际生产及真实产品的性能成为了可能。
分析结果可持续反馈至产品和生产的数字化双胞胎，从而实现了现实世界中生产和产品的不断改进。只有通过采用西门子数字化企业套件这一独特而全面的工业软件与自动化产品组合，才能全面激发数字化企业潜能。
数字孪生是工业互联网关键技术和重要场景
数字孪生基于物理实体的基本状态，以动态实时的方式将建立的模型、收集的数据做出高度写实的分析，用于物理实体的监测、预测和优化。另外，数字孪生作为边缘侧技术，可以有效连接设备层和网络层，成为工业互联网平台的知识萃取工具，不断将工业系统中的碎片化知识传输到工业互联网平台中，不同成熟度的数字孪生体，将不同颗粒度的工业知识重新组装，通过工业APP进行调用。因此，工业互联网平台是数字孪生的孵化床，数字孪生是工业互联网平台的重要场景。
工业互联网平台激活数字孪生生命
随着制造业不断发展，数字孪生尽管尚未成为主流，却成为每一个数字化企业都要关注的技术。数字孪生的核心是模型和数据，但虚拟模型创建和数据分析需要专业的知识，对于不具备相关知识的人员，构建和使用数字孪生任重道远，工业互联网恰恰可以解决上述问题，通过平台实现数据分析外包、模型共享等业务。
