数字孪生在制造和相关范畴的实践使用过程中，存在着系列科学问题和难点。环绕数字孪生五维模型：
①在物理实体维度，怎么完成多源异构物理实体的智能感知与互联互通，实时获取物理实体对象多维度数据，从而深入认识和开掘相关规则和现象，完成物理实体的可靠操控与精准执行；
②在虚拟模型维度，怎么构建动态多维多时空标准高保真模型，怎么确保和验证模型与物理实体的一致性/真实性/有效性/可靠性，怎么完成多源多学科多维模型的拼装与集成等；
③在孪生数据维度，怎么完成海量大数据和反常小数据的变频收集，怎么完成全要素/全事务/全流程多源异构数据的传输，怎么完成信息物理数据的深度交融与归纳处理，怎么完成孪生数据与物理实体、虚拟模型、服务/使用的精准映射与实时交互等；
④在连接与交互维度，怎么完成跨协议/跨接口/跨渠道的实时交互，怎么完成数据-模型-使用的迭代交互与动态演化等；
⑤在服务/使用维度，怎么根据多维模型和孪生数据，供给满意不同范畴、不同层次用户、不同事务使用需求的服务，并完成服务按需使用的增值增效等。上述科学问题是当前数字孪生研究与落地使用亟待处理的系列难题。此外，在数字孪生商业化过程中，如商业化渠道和工具研制，商业模式推广使用等方面，也存在一些难题有待研究和处理。
数字孪生何用？
数字孪生以数字化的形式在虚拟空间中构建了与物理国际一致的高保真模型，经过与物理国际间不间断的闭环信息交互反应与数据交融，能够模拟对象在物理国际中的行为，监控物理国际的变化，反映物理国际的运行状况，评估物理国际的状态，诊断产生的问题，猜测未来趋势，甚至优化和改变物理国际。
数字孪生能够打破许多物理条件的限制，经过数据和模型双驱动的仿真、猜测、监控、优化和操控，完成服务的持续创新、需求的即时响应和工业的升级优化。
根据模型、数据和服务等各方面的优势，数字孪生正在成为提高质量、增加功率、降低成本、减少损失、保证安全、节能减排的关键技术，同时数字孪生使用场景正逐渐延伸拓展到更多和更宽广的范畴。数字孪生具体功能、使用场景及作用。
