數字孿生是一種以數字化方式創建物理實體的虛擬實體，數字孿生借助歷史數據、實時數據以及算法模型等，模擬、驗證、預測、控制物理實體全生命周期過程。
一、解決信息孤島問題，釋放數據價值
我國的工業生產目前已經進入到高度自動化與信息化階段，在生產過程中產生大量信息，由于信息異地分散的特征很容易形成信息孤島，數字孿生在其中產生了重要作用。
數字孿生應用為工業產生的物理對象創建了虛擬空間，工業人員通過在虛擬空間中模擬、分析、生產預測，能夠仿真復雜的制造工藝，實現產品設計，制造和智能服務等閉環優化。
作為未來數字化企業發展的關鍵技術，數字孿生在工業產品設計、工業產品生產等常見工業領域都發揮著巨大的作用。
二、優化資源配置
數字孿生制造系統與傳統制造系統相比，具有生產要素多樣、動態生產路徑配置、人/機/物自主通訊、自組織和數據支撐的決策等特點。數字孿生制造系統中，資源能源利用耗散理論進行優化配置。在物聯網、人工智能、大數據分析等新興技術的加持下，數字孿生對于資源優化起到了雙向、持續、開放、互聯等更加深遠的幫助。
三、優化城市設計布局
城市是一個開放龐大的復雜系統，具有人口密度大、基礎設施密集等特點。實現對城市各類數據信息的實時監控，以及圍繞城鄉公共設施建設，發展科技、文化、政務、交通、司法等多方面對城市進行高效管理，是現代城市建設的核心。
數字孿生利用虛擬交互建設民眾的各類活動，不僅存在于物理空間，也在虛擬空間中得到了極大地擴充。除此之外，通過數字孿生對城市進行規劃設計，指引和優化物理城市的科技、文化、體育、生態環境治理、交通管控，進而改善市民服務，賦予城市生活“智慧”。
四、數字孿生推動智慧城市建設
人口的急劇增加與都市化發展帶來的交通擁堵、治安惡化、大氣污染、噪音污染等多種“城市病”，正嚴重影響著我們的生活。
數字孿生城市將推動新型智慧城市建設，在信息空間上構建的城市虛擬映像疊加在城市物理空間上，將極大地改變城市面貌，重塑城市基礎設施，形成虛實結合、孿生互動的城市發展新形態。借助更快速的網絡、更智能的計算，創建出一種更加智慧化的新型城市。
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