隨著智能制造的推進，數(shù)字孿生已成為智能制造的通用技術，在軍工制造、高端裝備等很多行業(yè)得到廣泛應用。
數(shù)字孿生是在軟件定義作用下，長期的要素數(shù)字化所形成的結果。要素泛指物理世界的各種人、機、物、數(shù)據(jù)、圖文、語言、物理信息等實體要素。因此，數(shù)字孿生是一種經(jīng)過長期發(fā)展形成的數(shù)字化通用技術。
數(shù)字孿生目前應用于很多行業(yè)，德國西門子、法國達索、美國通用電氣、美國參數(shù)技術等公司都進行了積極探索。
西門子：將數(shù)字孿生融入數(shù)字化戰(zhàn)略
西門子公司緊跟德國工業(yè)4.0和智能制造的發(fā)展趨勢，近年來高度重視數(shù)字孿生技術的研究與應用探索，通過近兩年時間的研發(fā)，已經(jīng)把數(shù)字孿生融入其數(shù)字化戰(zhàn)略，并深入解決方案中。2017年年底，正式發(fā)布了完整的數(shù)字孿生應用模型。西門子的數(shù)字孿生體應用模型包括：數(shù)字孿生產(chǎn)品，可以使用數(shù)字孿生進行有效的新產(chǎn)品設計；數(shù)字孿生生產(chǎn)，在制造和生產(chǎn)規(guī)劃中使用數(shù)字孿生；數(shù)字孿生體績效，使用數(shù)字孿生捕獲、分析和踐行操作數(shù)據(jù)，從而形成一個完整的解決方案體系，并把西門子現(xiàn)有的產(chǎn)品及系統(tǒng)包攬其中，例如Teamcenter、PLM等。
在車輛領域，西門子通過數(shù)字孿生將現(xiàn)實世界和虛擬世界無縫融合，通過產(chǎn)品的數(shù)字孿生，制造商可以對產(chǎn)品進行數(shù)字化設計、仿真和驗證，包括機械以及其他物理特性，并且將電器和電子系統(tǒng)一體化集成。新的技術提供了新的汽車設計與制造模式，基于數(shù)字孿生制造商能夠規(guī)劃和驗證生產(chǎn)過程、創(chuàng)造工廠布局、選擇生產(chǎn)設備、仿真與預測，并優(yōu)化人員和制造過程的工作條件。
空客：數(shù)字孿生提高企業(yè)自動化程度
空中客車公司（以下簡稱“空客”）在飛機組裝過程中使用數(shù)字孿生技術以提高自動化程度并縮短交貨時間。
在碳纖維增強基復合材料機身結構的組裝過程中，因為CFRP組件的存在，在組裝過程中要求剩余應力不得超過特定值。為達到減小剩余應力的目的，空客開發(fā)了應用數(shù)字孿生技術的大型配件裝配系統(tǒng)，對裝配過程進行自動控制以減小剩余應力。該系統(tǒng)的數(shù)字孿生模型具有以下幾方面的特點：
一是建立數(shù)字孿生體的行為模型。在該裝配系統(tǒng)中創(chuàng)建的數(shù)字孿生模型不僅是相應實際零部件的三維CAD模型，同時基于裝備的傳感器，也對各組件的行為模型進行建模，包括組件的力學行為模型及形變行為模型。
二是建立不同層級的數(shù)字孿生體。在該裝配系統(tǒng)中，不僅對各組件建立相應的數(shù)字孿生體模型，同時對系統(tǒng)本身也建立了相應的數(shù)字孿生體模型。系統(tǒng)本身的數(shù)字孿生體用于系統(tǒng)設計，為每個裝配過程提供預測性仿真。
三是虛實交互與孿生體的協(xié)調(diào)工作。在裝配過程中，多個定位單元均配備傳感器、驅動器與控制器，各個定位單元在收集傳感器數(shù)據(jù)的同時，還需與相鄰的定位單元相配合。傳感器將獲得的待裝配體的形變數(shù)據(jù)與位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉ㄎ粏卧臄?shù)字孿生體，孿生體通過對數(shù)據(jù)的處理以計算相應的校正位置，在有關剩余應力值的限制范圍內(nèi)引導組件的裝配過程。
GE：數(shù)字孿生將為企業(yè)帶來更多收益
幾十年來，通用電氣公司（GE）收集了大量資產(chǎn)設備（如航空發(fā)動機）的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)挖掘分析，能夠預測可能發(fā)生的故障和時間，但無法確定故障發(fā)生的具體原因，為解決這一問題，GE近年來格外重視數(shù)字孿生技術的應用與探索。
GE認為，數(shù)字孿生體的構建必須將設備機理模型和數(shù)據(jù)驅動分析結合起來，這個過程極為復雜，對于普通用戶而言，通常不具備這種專業(yè)能力。GE將已有的大量資產(chǎn)設備數(shù)據(jù)和模型疊加，通過Predix平臺，提供了一個通用的數(shù)字孿生體模型目錄，包括多個工業(yè)數(shù)據(jù)分析模型以及超過300個資產(chǎn)和流程模型。這樣用戶就可以利用現(xiàn)有的通用模型進行模型構建、仿真、訓練，從而快速構建數(shù)字孿生體，并可在現(xiàn)場運行或在云端大規(guī)模運行，將模型推向使用端，然后再將它們產(chǎn)生的信息傳回云端。
以風力渦輪機為例，Predix提供的通用數(shù)字孿生體必須針對特定電廠的具體風力渦輪機進行定制。Predix中的風力渦輪機通用模型包含：具有材料和組件細節(jié)的PLM系統(tǒng)信息、三維幾何模型、可根據(jù)物理算法預測行為的仿真模型等。此外，該模型還包含維護服務日志、缺陷和解決方案詳情。一般這種機器的工作壽命很長，需要承受極端的天氣狀況，而且與其他眾多渦輪機一起運行。因此，風力渦輪機案例的建模必須包括整個風電廠。每臺風力渦輪機大體相似，但其所處位置和條件（包括風向、尾流效應、維護記錄等）都不相同。根據(jù)不斷變化的風力條件來優(yōu)化風力渦輪機，并在現(xiàn)場協(xié)調(diào)不同數(shù)字孿生體之間的相互作用，在無須對硬件設備進行較大改變的情況下，將風電廠的發(fā)電量提高了5%。
