隨著信息技術（shù）的發展，製造技術的進步，人（rén）們的物質生活日益豐富，同時對（duì）產品的智能化、個性化需（xū）求也越（yuè）來越多。如何提高生產效率，縮短產品上（shàng）市時間，采取更靈活、柔性的生產模式，提高資（zī）源和能源利用率（lǜ），快速響應市場智能化（huà）、個性（xìng）化、多（duō）變的需求是當今全球工業（yè）麵臨的主要問題。為了解決這些問（wèn）題，全球（qiú）主要工業強國，紛紛提出各自（zì）的智能製造（zào）戰略願景規劃，像德國提出“工業4.0”，美國提（tí）出（chū）“製造業複興計劃”，我國提出“中（zhōng）國製造2025”戰略。數字（zì）孿生技術（shù）作為構建元宇宙的核心技術之一，與工業物聯網、5G通信、大（dà）數據，雲計算、人工智能、3D可視化等一係列技術，可以構建出現實世界物（wù）體的（de）虛擬鏡像，在幾何形狀、物理（lǐ）模型、行為狀態等方麵（miàn）進行模擬、仿真、預測和輔助決策，從而能有效（xiào）解決上述問題，實現智能製造的願景。

1.互（hù）操作性

數字孿（luán）生中（zhōng）的（de）物理對象和（hé）數字空間能夠雙向映射、動態交互和實時連接，因此數字孿生具備以多樣的數字模型映射物理（lǐ）實體的能力，具有（yǒu）能夠在不同數字模型之間轉換、合並和建立“表達”的等同。

2.可拓展性

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

3.實時性（xìng）

數字孿（luán）生技術要求（qiú）數字化（huà），即以一種計算機可（kě）識（shí）別和處（chù）理的方式管理數（shù）據（jù）以對隨時間軸變化的物理實體進行表征。表（biǎo）征的對象包括外觀、狀態、屬性、內在機理（lǐ），形成（chéng）物理實體實時狀態的數字虛體映（yìng）射。

4.高保真性

數字孿生的保真（zhēn）性指描述數字虛體模型和物理實（shí）體的接近性。要求虛體和實體不僅要保持幾（jǐ）何結構（gòu）的高度仿真，在狀態、相態和時態（tài）上也要仿真。值得一（yī）提的（de）是在不同的數字（zì）孿（luán）生場景下，同（tóng）一數字虛體的仿真程度可能不同。例如（rú）工況場景中可能隻要求描述虛體的物理（lǐ）性質，並不需要關注化（huà）學結構細節 。

5.閉環性

數字孿（luán）生中的數字虛體，用（yòng）於描述物（wù）理實體的可（kě）視化模（mó）型和內在機理，以便於對物理實體的狀態數據進行監視、分析推理、優化工藝參數和運行參數（shù），實現決（jué）策功（gōng）能，即（jí）賦予數字虛體和物理實體一個大腦，因此數字孿生具有閉環性 。