隨著信息技術的發展，製造技術的進步，人們的（de）物質生活日益（yì）豐（fēng）富，同時對產品的智（zhì）能化、個性化需求也越來越多。如何提高生產效（xiào）率，縮短產品上市時間，采取更靈活、柔性的生產模式，提高資源和能源利用率（lǜ），快速響應市（shì）場智能化、個性化、多變的需求是當今全球工業麵（miàn）臨的主（zhǔ）要問題。為了解決這些問題，全球主要工業強國，紛（fēn）紛提出（chū）各（gè）自的智能製造戰略願景規劃，像德（dé）國提（tí）出“工業（yè）4.0”，美國提出“製造（zào）業複興計劃”，我國提出“中國製造2025”戰略。數字孿生技術作（zuò）為（wéi）構建元宇宙的核心技術之一（yī），與工業（yè）物聯網、5G通信、大數據，雲（yún）計算、人工智能、3D可視化等一係（xì）列技術，可以構建（jiàn）出（chū）現實世（shì）界物體的（de）虛擬（nǐ）鏡像，在幾何形狀、物理模型、行為狀態等方麵進行（háng）模擬、仿真、預（yù）測（cè）和輔助決策，從而能有效解決上（shàng）述問題，實現智（zhì）能製造的願景（jǐng）。

1.互操作性

數字孿生中的物理（lǐ）對象和數字空（kōng）間能夠雙向映射、動態交互和實時連接，因此數字孿生具備以多樣的數（shù）字模型映射物理實體的能力，具有能夠在不（bú）同數字模型之（zhī）間轉換（huàn）、合並和建立（lì）“表達”的等同。

2.可拓展性

數字孿生技術具備集成（chéng）、添加和替換數字模型的能力，能夠針對多尺度、多物理、多層級的模型內（nèi）容進（jìn）行擴展。

3.實時性

數字孿生技（jì）術要求（qiú）數字化，即以一種計算（suàn）機可識別和處理的方式管（guǎn）理數據以對隨時間軸變化的物（wù）理實體進行表征。表征的對象包括外觀、狀態、屬性、內在機理，形成物理實體實時狀態的數字虛體映射。

4.高保（bǎo）真性

數字（zì）孿生的保（bǎo）真性指描（miáo）述（shù）數字虛（xū）體模型（xíng）和物理實體的接近性。要求虛體和實體不僅要保持幾何結構的高度仿真，在狀（zhuàng）態、相態和時態上也要仿真。值得（dé）一提的是在不同的數字孿生場景下，同一數字虛體的仿真程度可能不（bú）同。例如工況場景中可能（néng）隻要求描述虛體的物理性質，並（bìng）不需要關注化學結構細節 。

5.閉環性

數字（zì）孿生（shēng）中的數字虛體，用於描述物理實體的（de）可視化模型和內在機理，以便於對物理實體的狀態（tài）數（shù）據進（jìn）行監視、分析推（tuī）理、優化工藝參數和運行參數，實現決策功能，即賦予數字虛體和物理實體一個大腦，因此數字孿生具有（yǒu）閉環性 。