數(shù)字孿生技術可定義為“物理實體全方位的數(shù)字化表示”，也就是說，數(shù)字孿生技術可以加快產(chǎn)品上市時間、降低制造成本，并能夠幫助企業(yè)開發(fā)更有利的產(chǎn)品組合。
那么，數(shù)字孿生技術如何讓產(chǎn)品的績效得到提高呢？根據(jù)數(shù)字孿生的概念可以知道，它涵蓋了產(chǎn)品的整個生命周期，比如，它涉及產(chǎn)品的設計，包括從機械的角度來設計產(chǎn)品，它還關系到設備的嵌入式軟件，以及與其相關的許多方面。當然，數(shù)字孿生也描述了如何制造產(chǎn)品，以及產(chǎn)品在操作、使用和維護期間的各種行為。這代表著，我們能夠在數(shù)字世界中執(zhí)行任何任務，使我們的工作效率得到有效的提升。
數(shù)字孿生之所以能夠應用到產(chǎn)品開發(fā)生命周期的所有階段，是因為它能夠?qū)崿F(xiàn)許多不同模型的仿真，而不僅僅是一個模型。為此，企業(yè)可以在任何有需要的階段采用適當?shù)哪Ｐ瓦M行應用。通常來說，“生命周期”是從產(chǎn)品設計或者工廠設計開始的。在這個階段，企業(yè)可以嘗試各種可能的想法?？梢詷嫿óa(chǎn)品的CAD模型，并對這些模型進行仿真測試，在這個過程中可以不斷的對模型進行優(yōu)化，并尋找最佳的模式?；蛟S有的企業(yè)還要尋求最終物理產(chǎn)品所要使用的嵌入式軟件，在這個階段同樣可以采用模擬仿真的方式來測試，而無需真正的在物理實體上進行詳細編碼的方式去實現(xiàn)。
下一個階段可稱之為“產(chǎn)品制造”階段，也就是產(chǎn)品進入生產(chǎn)制造的一個階段，同樣有很多的仿真工作可以開展。比如說，企業(yè)可以對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進行仿真或者設計，這是為產(chǎn)品的“可制造性”進行探索。這可以在數(shù)字空間中構建一個反饋循環(huán)，通過模擬其制造方式來設計其可制造性。一旦完成了制造過程的設計，就可以著手對設計方案進行設施了。比如，對這些信息進行自動化的前饋，進而自動化的生成PLC代碼，通過這個過程就可以完成“前饋-反饋”系統(tǒng)的設計。
接下來的一個階段就是“運營”，這是產(chǎn)品生命周期中最長的階段。在運營過程中，還需要以最佳方式讓整個系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)。例如，企業(yè)可能希望優(yōu)化燃氣輪機的效率或最大限度地減少燃氣輪機的排放?；蛘哌€希望最大限度地減少大型電機的計劃外的停機時間等等。在運營過程中，應該采用不太復雜的模型。尤其當企業(yè)需要進行實時調(diào)整和優(yōu)化的場景下，系統(tǒng)無法承受復雜模型帶來的數(shù)小時的處理時間。這時候，需要想辦法降低模型的復雜性。同時，對于要優(yōu)化的關鍵組件，運營模型還必須非常準確?？梢試L試著降低模型的邏輯復雜性，以便可以為優(yōu)化運營進行線上和實時的模擬。
最后還有一個很重要的階段，那就是“服務和維護”。在這個階段人們通常需要采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的模型。需要說明的是，人工智能在預測性維護場景下，從某種角度來看，只不過是另一種由數(shù)據(jù)驅(qū)動和定義的模型。這種模型也是產(chǎn)品生命周期中最后階段需要使用到的。重要的是，通過這個思路會發(fā)現(xiàn)這種虛實結合的數(shù)字孿生理念是一個真正的前饋循環(huán)組合，越來越多的過程和操作都可以通過自動化來完成。這也是從服務到制造、從服務到設計下一代產(chǎn)品、從工廠到設計等的良性反饋循環(huán)。
數(shù)字孿生關乎產(chǎn)品的整個生命周期，也取決于具體垂直行業(yè)領域。因為在一些垂直行業(yè)里面，并不是在所有階段都需要應用數(shù)字孿生，有些產(chǎn)品運轉(zhuǎn)和運營都很簡單，這時就沒有必要對其進行實時內(nèi)聯(lián)仿真。從本質(zhì)上講，對于每個市場、每個產(chǎn)品所有者來說，他必須明白在整個生命周期中產(chǎn)品都需要某種數(shù)字化的表示，以加快產(chǎn)品上市時間、降低制造成本，同時能夠獲得更廣泛有效的投資組合，以便于為市場提供更好的產(chǎn)品和服務。
