2003年，美国密歇根大学的Michael Grieves教授首次提出Digital Twin概念。在2011年美国空军实验室开始被用来解决战斗机机体维护问题。近年来，随着各项新兴技术的成熟应用，Digital Twin逐步引起人们的广泛关注。Digital Twin可以在虚拟空间为物理空间的每个产品实体建立一个数字复制品，实现以虚控实，使产品制造过程和产品使用过程变得可控、可视化和可预测，同时还可将产品的生产制造和运营维护的需求融入到早期的产品设计过程中，形成设计改进的智能闭环。简而言之，Digital Twin可以理解为在虚拟世界对物理资产的实时仿真，并从中获取数据以服务于物理资产。

在学术界，与Digital Twin相关的论文数量也急剧上升。据北京航空航天大学陶飞教授《五维数字孪生模型及十个领域应用探索》报告中所展示的那样，从2015年开始，Digital Twin的论文数量呈现爆发式增长，预示着这一技术已经由起步期进入到成长期。

图1 Digital Twin论文数量增长（图片来源：北京航空航天大学陶飞教授《五维数字孪生模型及十个领域应用探索》报告）

在工业界，众多厂商推出了各自的Digital Twin解决方案，如GE、PTC、西门子、Oracle、ANSYS、达索、SAP等。在Gartner最新发布的《2019年十大科技战略发展趋势》中指出，包括Digital Twin在内的技术将会在五年内迅速增长、高度波动，达到临界点。这已经是Gartner连续第4年将Digital Twin列入十大科技战功发展趋势这中。Gartner预测，到2020年，互联传感器与端点将多达超过200亿，Digital Twin将服务于数十亿个物件。

Digital Twin的热度也引起了制造企业的广泛关注，根据Gartner公司最新的物联网应用调查，部署物联网（IoT）的企业和组织中有13%已经应用数字孪生，而62％的组织正在建立数字孪生应用或计划这样做。

然而，Digital Twin概念的火热与其落地之间仍然有一段距离。

首先是企业对于Digital Twin的作用与意义普遍认识不足。Digital Twin概念的复杂性是导致这一现状的原因之一。其次，Digital Twin并不是一种软件，也不是一种技术，而是一种理念，它的成功实施离不开各种传感器、物联网技术、仿真技术等的协作，它强调虚拟世界与物理世界的融合、交互，并通过虚拟世界来考察、评估和监控物理世界。

Digital Twin的火热一部分得益于智能制造的热度，对于智能系统来说，首先要感知、建模，然后才是分析推理。如果没有Digital Twin对现实生产体系的准确模型化描述，所谓的智能制造系统就是无源之水，无法落实。

最后，Digital Twin应用在国内发展环境还不成熟，没有相关标准和清晰的发展思路。Digital Twin不像其他工业软件那样，可以以软件为载体，结合业务进行实施。它涉及到多项技术的交叉，需要多方协作。同时，企业的发展阶段不同，也难以确定能从Digital Twin中直接获益，这导致了企业选择观望。

Digital Twin的发展离不开政府、学术界、产业界、工业界一起不断的探索和研究，只有不断理清其内涵与外延，这项技术才有可能在企业落地，并为企业创造真正价值。