什么是数字孪生
孪生，即双胞胎；数字孪生，顾名思义，就是数字形式的双胞胎。
定义：数字孪生是具有数据连接的特定物理实体或过程的数字化表达，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。
数字孪生生态系统由基础支撑层、数据互动层、模型构建与仿真分析层、共性应用层和行业应用层组成。其中基础支撑层由具体的设备组成，包括工业设备、城市建筑设备、交通工具、医疗设备组成。数据互动层包括数据采集、数据传输和数据处理等内容。模型构建与仿真分析层包括数据建模、数据仿真和控制。共性应用层包括描述、诊断、预测、决策四个方面。行业应用层则包括智能制造、智慧城市在内的多方面应用。
来源
数字孪生的概念最早由密歇根大学的Michael Grieves博士于2002年提出（最初的名称为“Conceptual Ideal for PLM”），至今有超过15年的历史。
在航天领域，航天器的研发和运营必须依赖于数字化技术：在研发阶段，需要降低物理样机的成本；在运营阶段，需要对航天器进行远程状态监控和故障监测。这也是后来NASA把数字化双胞胎（即数字孪生）作为关键技术的原因。
工业4.0的关键技术
数字孪生技术帮助企业在实际投入生产之前即能在虚拟环境中优化、仿真和测试，在生产过程中也可同步优化整个企业流程，最终实现高效的柔性生产、实现快速创新上市，锻造企业持久竞争力。
数字孪生技术是制造企业迈向工业4.0战略目标的关键技术，通过掌握产品信息及其生命周期过程的数字思路将所有阶段（产品创意、设计、制造规划、生产和使用）衔接起来，并连接到可以理解这些信息并对其做出反应的生产智能设备。
数字孪生将各专业技术集成为一个数据模型，并将PLM（产品生命周期管理软件）、MOM（生产运营系统）和TIA（全集成自动化）集成在统一的数据平台下，也可以根据需要将供应商纳入平台，实现价值链数据的整合，业务领域包括“产品数字孪生”“生产数字孪生”和“设备数字孪生”
技术作用
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。
这极大的加速了操作人员对物理实体的了解，激发模拟仿真、批量复制、虚拟装配等设计活动。
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。
行业应用
目前，数字孪生技术多用于工业制造领域，尤其是汽车、电子制造领域。工业互联网是全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的结果，催动工业互联网走向完善的关键技术很多，然而最能体现工业互联网“助燃剂”5G拉动作用的就是数字孪生。
未来工业物联网最核心的应用基础是数据，无论是在生产线上的工业设备，还是城市里的垃圾箱、电灯杆，都需要采集出来并映射到数字世界，数字孪生因此不可或缺。
数字孪生在智能制造、智慧城市、智慧交通、智慧能源、智慧建筑、智慧健康等领域将会大显身手。
目前挑战
数字孪生技术的发展还存在诸多挑战，特别是互联互通方面的挑战任重道远。
据行业类专家表示，未来十年内，数字孪生将代表数十亿个事物，万物皆可数字孪生。通过数字孪生技术可以更好的了解客户需求，为物理实体创建虚拟对象，模拟其在现实环境中的行为，改善现有产品、运营和服务，使物理世界的运行数据能够通过传感器采集反馈到数字世界，使极致可视化管理、实时仿真验证和智能控制成为可能。
APCOS与数字孪生
物联网、大数据、云计算正在勾勒一张蓝图，打通各行各业的数据孤岛，把来源于物理世界的数据传送给数字孪生世界。
作为创新者与助力者，APCOS与合作伙伴一起，探索如何将数字孪生技术更好的应用于智慧城市等领域建设，用智能科学技术力量助力政府、企业应对万物的互联升级转型。
APCOS是建立在万物之间的操作系统，可以让协议不同、类型不同、数量不等、应用环境不同的设备和系统数据实现实时动态互联互通，是实现万物互联的支撑性技术产品，它可以赋能各行各业，推动其协同创新及产业化发展。
APCOS特点
1、设备接入简单：填张表
2、平台开发简单：拖拉拽
3、现场使用简单：全解耦
4、安全保障简单：非原文
5、投入决策简单：低成本
系统能主动服务工业互联网、智慧城市建设等诸多领域的实际需求，有效缓解其行业痛点与挑战，解决了工业互联网、智慧城市建设等领域中万物互联与智慧操作的底层技术难题。
