1.数字孪生概念
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。
数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，可以在众多领域应用，在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。
2.数字孪生的特点
虚实映射是数字孪生的基本特征，虚实映射通过对物理实体构建数字孪生模型，实现物理模型和数字孪生模型的双向映射。这对于改善对应的物理实体的性能和运行绩效具有重要作用。
3.数字孪生应用
对于工业互联网、智能制造、智慧城市、智慧医疗等未来的智能领域来说，虚拟仿真是其必要的环节。而数字孪生虚实映射的基本特征，为工业领制造、城市管理、医疗创新等领域由“重”转“轻”提供了良好路径。
由于虚实映射是对实体对象的动态仿真，也就意味着数字孪生模型是一个“不断生长、不断丰富”的过程：在整个产品生命周期中，从产品的需求信息、功能信息、材料信息、使用环境信息、结构信息、装配信息、工艺信息、测试信息到维护信息，不断扩展，不断丰富，不断完善。
数字孪生模型越完整，就越能够逼近其对应的实体对象，从而对实体对象进行可视化、分析、优化。如果把产品全生命周期各类数字孪生模型比喻为散乱的珍珠，那么将这些珍珠串起来的链子，就是数字主线（Digital Thread）。数字主线不仅可以串起各个阶段的数字孪生模型，也包括产品全生命周期的信息，确保在发生变更时，各类产品信息的一致性。
以葛兰素史克疫苗研发及生产的实验室为例，通过“数字化双胞胎”的全面建设，最终使复杂的疫苗研发与生产过程实现了完全虚拟的全程“双胞胎”监控。企业的质量控制开支减少13%，它的返工和报废减少25%，合规监管费用也减少了70%。
从虚实映射到全生命周期管理，数字孪生展示了对于各个行业的广泛应用场景。微软作为率先进军“元宇宙”的互联网巨头，在对“商用元宇宙”应用做的详尽的技术分层中，最底层就包括了数字孪生。
显然，基于多重数字技术搭建而成的数字孪生，是目前人们对元宇宙最具体的认知。
而元宇宙所构建的虚拟现实混同社会形态，从严格意义上而言更像是数字孪生与现实物理空间的混同形态，我们可以在现实与虚拟世界中任意穿梭。
4.数字孪生标准体系
4.1 基础共性标准
包括术语标准、参考架构标准、适用准则三部分，关注数字孪生的概念定义、参考框架、适用条件与要求，为整个标准体系提供支撑作用。
4.2 数字孪生关键技术标准
包括物理实体标准、虚拟实体标准、孪生数据标准、连接与集成标准、服务标准五部分，用于规范数字孪生关键技术的研究与实施，保证数字孪生实施中的关键技术的有效性，破除协作开发和模块互换性的技术壁垒。
4.3 数字孪生工具/平台标准
包括工具标准和平台标准两部分，用于规范软硬件工具/平台的功能、性能、开发、集成等技术要求。
4.4 数字孪生测评标准
包括测评导则、测评过程标准、测评指标标准、测评用例标准四部分，用于规范数字孪生体系的测试要求与评价方法。
4.5 数字孪生安全标准
包括物理系统安全要求、功能安全要求、信息安全要求三部分，用于规范数字孪生体系中的人员安全操作、各类信息的安全存储、管理与使用等技术要求。
4.6 数字孪生行业应用标准
考虑数字孪生在不同行业/领域、不同场景应用的技术差异性，在基础共性标准、关键技术标准、工具/平台标准、测评标准、安全标准的基础上，对数字孪生在机床、车间、工程机械装备等具体行业应用的落地进行规范。
