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数字孪生技术以数字化方式创建物理实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，为物理实体增加或扩展新的能力。数字孪生是一种充分利用模型、数据、智能并集成多学科技术，面向产品全生命周期，发挥着物理世界和信息世界的桥梁与纽带作用。

目前，学者们认为数字孪生技术将逐步应用于产品的整个生命周期，包括产品的设计、工艺规划，车间的生产调度优化、物流精准配送、装备智能控制、人机交互，以及后期的检测、质量分析与追述、故障预测与健康管理等。数字孪生未来将会在卫星／空间通信网络、船舶、车辆、发电厂、飞机、复杂机电装备、立体仓库、医疗、制造车间、智慧城市等领域有重要应用，且有学者提出了在这些领域应用的思路与方案。

目前，数字孪生技术在可靠性方面的应用主要是故障预测与管理，数字孪生驱动的PHM是在孪生数据的驱动下，基于物理设备与虚拟设备的同步映射与实时交互以及精准的PHM服务，形成的设备健康管理新模式。用于快速捕捉故障现象，准确定位故障原因，合理设计并验证维修策略。在数字孪生驱动的PHM中，物理设备实时感知运行状态与环境数据；虚拟设备在孪生数据的驱动下与物理设备同步运行，并产生设备评估、故障预测及维修验证等数据；融合物理与虚拟设备的实时数据及现有孪生数据，PHM服务根据需求被精准的调用与执行，保证物理设备的健康运行。