數字孿生是一個將一個過程從虛擬世界復制到現實世界對象的概念。它建立在一個雙向的信息系統中，它使用多種技術來幫助決策、減少風險和提高系統性能。

這項技術可以復制小的物體，如風電場、建筑大樓到工業環境中的大型物體。

結對過程需要幾個硬件和軟件組件來操作。這些組件是傳感器、執行器、網絡設備和數據管理平臺的組合。一旦所有的硬件和軟件組件被集成，其迭代操作將在虛擬世界中進行。從物理環境中收集實時數據，并與集中存儲系統共享，在那里對其進行分析并將其輸入數字體。這有助于模擬，找到任何障礙物，減少周轉時間，并防止昂貴的停工期。

在數字孿生環境中，有四種主要的模擬過程，基于其應用領域，它包括；

組件孿生：它復制單個組件，如傳感器，這有助于模擬組件的行為，測試其對系統的影響。

資產孿生：這些都是由單獨的孿生組件組成的，它們作為一臺機器一起工作，以跟蹤位置和預測維護。

系統/單元孿生：這些是完成系統操作所需的資產的組合。它可以是車輛、交通控制系統或工業制造系統的一部分。

過程孿生：這些包括對整個生產設施的業務流程的模擬。這種類型的模擬有助于提高整體效率，并以數據驅動的方式做出商業決策。

盡管數字孿生有幾個好處，但它的挑戰仍然存在。由于這項技術的功能是在虛擬世界中測試和建造設備，數據成為構建這一功能的重要元素，因此它的大部分挑戰都是圍繞著數據。

私營公司為使數字孿生運作而提供的數據是有限的，有時甚至沒有實時的數據。事實上，一些政府組織由于擔心隱私問題而不分享他們的數據；這限制了數字孿生的能力。

即使組織克服了數據可用性的問題，他們也需要以結構化的格式將這些數據整合到他們的平臺中。

由于大多數數字孿生功能是在下一代技術上運行的，如人工智能、物聯網和邊緣計算，對于預算有限的組織來說，初始基礎設施投資可能難以管理。另一個挑戰是確定正確的技術并將其部署到現有的操作中。高管們認為，在這么多技術的框架下，這將是一個昂貴的事情，可能需要時間來恢復初始投資/投資回報率。

數字孿生因其在多個行業的精確虛擬表現而被廣泛接受。以下是一些使用案例；

數字孿生有可能成為制造業的有價值的資產。它的應用范圍很廣；從產品設計、流程優化、運營維護到供應鏈管理。

在疫情期間，數字孿生在零售業的潛力以指數級的速度增長。數字在提高客戶體驗、店內規劃、貨運管理和物流方面發揮著關鍵作用。

在醫療保健領域，數字孿生與數據分析和物聯網一起，在提供個性化的病人護理和提高運營能力方面發揮著關鍵作用。

汽車行業在測試和分析整體車輛性能方面受益最大。

在航空航天業，數字孿生被用于飛機部件的維護、飛機跟蹤和優化整個價值鏈以及創新新部件。

數字孿生的能力是無限的，但是用數字孿生對現有模式進行本質上的改變還需要一些時間。它將是變革的重要組成部分，將顛覆行業及其運作。通過結合下一代技術，特別是物聯網、人工智能、AR/VR、擴展現實和數據分析，企業可以提高運營能力，降低成本和資產停機時間。數字孿生的測試和驗證功能將幫助決策者做出最精確的決定。