數(shù)字孿生技術(shù)是智能制造深入發(fā)展的必然階段，是智能制造的推進抓手和運行體現(xiàn)。數(shù)字孿生的核心是分析推理決策，與當前制造業(yè)智能化提升的本質(zhì)內(nèi)涵是直接呼應(yīng)的。智能制造是感知、分析、推理、決策和控制的閉環(huán)過程，與數(shù)字孿生所強調(diào)的充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程的理念一脈相承。以CPS模式為核心的智能制造是面向產(chǎn)品、裝備、系統(tǒng)，目前數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用也已經(jīng)從傳統(tǒng)的產(chǎn)品孿生向產(chǎn)線、車間、工廠的系統(tǒng)級孿生方向發(fā)展，已經(jīng)從傳統(tǒng)基于三維可視化模型向直指本質(zhì)的決策推理模型轉(zhuǎn)變。數(shù)字孿生是當前智能制造理念的物化落實的具體體現(xiàn)。

數(shù)字孿生與產(chǎn)品研制生產(chǎn)全生命周期階段具有融合的體現(xiàn)關(guān)系。在產(chǎn)品研發(fā)階段的設(shè)計分析的擬實仿真評估、工藝設(shè)計階段的工藝系統(tǒng)虛擬驗證、生產(chǎn)制造階段的生產(chǎn)制造運行大數(shù)據(jù)／人工智能決策、制造資源狀態(tài)評估與預(yù)防性維護等、試驗測試階段的虛擬試驗測試評估、服役運維階段的裝備性能動態(tài)預(yù)測評估等方面，并且能夠有效地與面向全生命周期跨地域／專業(yè)的綜合研制集成融合，從而能夠有效地支撐和發(fā)展形成制造業(yè)新模式。

（1）數(shù)字孿生與賽博物理系統(tǒng)的關(guān)系

賽博物理系統(tǒng)作為智能制造的核心模式，體現(xiàn)了動態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行的閉環(huán)過程，支持了裝備／系統(tǒng)的自適應(yīng)、自組織的智能化發(fā)展理念，數(shù)字孿生是CPS的具體體現(xiàn)，重點是突出虛實融合下的數(shù)據(jù)處理、仿真分析、虛擬驗證及運行決策等。

（2）數(shù)字孿生與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)／工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

數(shù)字孿生是閉環(huán)CPS過程的典型體現(xiàn)，具有“虛實同步、以實融虛、以虛控時”特點，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)／工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)資源狀態(tài)及控制的泛在化基礎(chǔ)設(shè)施能力是支持數(shù)字孿生得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)，同時數(shù)字孿生也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺貫通軟硬環(huán)節(jié)的有效支撐。

（3）數(shù)字孿生與工業(yè)軟件／工業(yè)APP的關(guān)系

工業(yè)軟件是產(chǎn)品研發(fā)過程中知識經(jīng)驗的軟件物化，是工業(yè)APP所強調(diào)的服務(wù)化特點的源頭支撐。數(shù)字孿生閉環(huán)過程中的數(shù)字孿生體是工業(yè)軟件的重要體現(xiàn)方式，體現(xiàn)了對物理對象的幾何、物理、行為、規(guī)則及約束的多維、不同粒度的多空間、推進演化／實時過程／外部干擾的多時間等尺度的綜合。

（4）數(shù)字孿生與大數(shù)據(jù)／人工智能的關(guān)系

數(shù)字孿生體是數(shù)字孿生的核心，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)分析、推理決策等，大數(shù)據(jù)所體現(xiàn)對工業(yè)物聯(lián)／互聯(lián)支持下海量狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史運行經(jīng)驗數(shù)據(jù)的分析處理，人工智能所體現(xiàn)的對案例訓練和規(guī)則推理，大數(shù)據(jù)／人工智能是支撐數(shù)字孿生體向智能化縱深發(fā)展的重要技術(shù)。

（5）數(shù)字孿生與AR／VR／MR的關(guān)系

雖然數(shù)字孿生的本質(zhì)是推理決策，但目前數(shù)字孿生比較多的應(yīng)用領(lǐng)域還是具有三維可視化外在展示需求，從而與目前AR／VR／MR等新型顯示及應(yīng)用技術(shù)具有自然的密切關(guān)系，能夠構(gòu)建一個更加豐富的全態(tài)化擬真展示模型，提升虛擬融合的交互直觀度和深度。

（6）數(shù)字孿生與設(shè)備健康管理的關(guān)系

數(shù)字孿生在資產(chǎn)密集型行業(yè)應(yīng)用主要是以設(shè)備維護為重點的，涉及到以設(shè)備健康管理為核心的數(shù)字化移交及運行監(jiān)控。設(shè)備性能數(shù)字雙胞胎用于故障預(yù)測、健康管理及預(yù)測性維護，并反饋運行信息給設(shè)計以優(yōu)化設(shè)計，改善產(chǎn)品性能。

（7）數(shù)字孿生與基于模型系統(tǒng)工程的關(guān)系

基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）是實現(xiàn)全生命周期集成研發(fā)的核心思想，數(shù)字化孿生體將促進建模、仿真與優(yōu)化技術(shù)無縫集成到產(chǎn)品全生命周期的各個階段，也是面向加工、裝配等DFX技術(shù)發(fā)展的重要使能基礎(chǔ)，是推動MBSE核心思想發(fā)展的重要著力點。

（8）數(shù)字孿生與數(shù)字主線的關(guān)系

數(shù)字主線是從過程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)驅(qū)動的角度實現(xiàn)全生命周期集成的重要技術(shù)，從狹義角度而言，為全生命周期各階段業(yè)務(wù)模型的處理提供數(shù)據(jù)銜接傳遞支持，從廣義角度而言，為整個全生命周期鏈條提供統(tǒng)一的信息模型規(guī)范支持，是數(shù)字孿生體在不同尺度上的數(shù)據(jù)獲取與分析方面的具體體現(xiàn)，是數(shù)字孿生閉環(huán)控制模型的重要支撐。