未來物理世界中的各種事物都將可以透過數字孿生技術複製，孿生世界將在物理世界和數字世界之間建立準實時聯絡，實現物理世界和數字世界的互聯、互通、互操作。數字孿生將在各領域發揮巨大作用，極大地改變我們的工作和生活。
數字孿生以數字化方式複製一個物理物件，模擬物件在現實環境中的行為，對產品、製造過程乃至整個工廠進行虛擬模擬，從而提高製造企業產品研發、製造的生產效率。
與傳統的產品設計不同，數字孿生技術在虛擬的三維空間裡打造產品，可以輕鬆地修改部件和產品的每一處尺寸和裝配關係，使得產品幾何結構的驗證工作、裝配可行性的驗證工作、流程的可實行性大為簡化，可以大幅度減少迭代過程中的物理樣機的製造次數、時間和成本。
據 Gartner 預測，到 2021 年，全球 50％的大型工業企業將使用數字孿生技術，效率提高達 10％。尤其是製造業和工程行業的公司，如果想要在競爭中保持領先地位，就需要考慮將實施數字孿生技術納入公司的智慧發展戰略中。
數字孿生的真正功能在於能夠在物理世界和數字世界之間全面建立準實時聯絡，實現物理世界與數字世界互聯、互通、互操作，構建虛擬世界對物理世界描述、診斷、預測、決策新體系，最佳化物理世界資源配置效率。
從具體實現路徑來看，數字孿生首先對物理物件各類資料進行整合，是物理物件的忠實對映。其次，數字孿生存在於物理物件的全生命週期，與其共同進化，並不斷積累相關知識。最後，數字孿生不僅對物理物件進行描述，而且能夠基於模型最佳化物理物件，最終實現對物理世界的改造。
波音777是世界首架無圖紙、無模型、利用數字孿生設計的客機。波音777的零部件多達300萬個，設計過程中沒有“一張圖紙”，直接進行量產。透過數字孿生技術，有效縮短研發週期40%，減少返工量50%。
在智慧城市的建設中，數字孿生提供了更多的可能性。少數城市率先利用數字孿生技術進行智慧城市管理，杭州數字孿生城市已現雛形。在杭州蕭山區，透過阿里雲 ET 城市大腦自動調配紅綠燈，讓 120 救護車到達現場時間縮短了一半，在分秒必爭的急救路上，用技術為患者開出一條“綠色生命線”。藉助 ET 城市大腦的力量，杭州目前已經實現交通訊號燈的智慧配置，試點區域通行時間減少 15.3%。
達索公司的“跳動心臟”的專案，成功地捕捉到如何透過每股肌肉纖維來產生電力，以複製
出人類心臟的真實動作。在準確地描繪整個物理過程後，模型就會自己建立起來。親眼看到 3D 版心臟的缺陷，有助於外科醫生規劃最佳手術方案。
隨著傳統的建模模擬技術與物聯網、大資料、人工智慧技術的進一步融合 , 數字孿生的價值和作用將會得到更大的體現，數字孿生將會在更多領域發揮更為重要的作用。
未來，無論在製造、醫療、建築等領域都將在賽博世界探索建立起一套與物理空間實時聯動的執行體系，實現對製造流程、建築結構、醫學實驗、城市管理等方面資源最佳化配置。基於“物理實體+數字孿生”的資源最佳化配置體系將成為數字化發展的終極模式。
過去幾十年資料量的爆炸式增長，意味著物理世界的數字孿生不斷完善。未來，物理世界的數字映象將從分時到實時、從宏觀到微觀不斷完善，形成一個完整的數字孿生。其作用從輔助人類進行物理世界的改造，進化到決定物理世界改造，甚至創造超越人類想象的新世界。
