隨著（zhe）信息技術的發（fā）展，製造技術的進步，人們的（de）物質生活日（rì）益豐富，同時對產品的智能化、個性化需求也越來越多。如何提高（gāo）生產（chǎn）效率，縮短（duǎn）產品上市時間（jiān），采取更靈活、柔性的生產模式，提高資源和（hé）能源利（lì）用率，快（kuài）速響應市（shì）場智能化、個性化、多變的需求是當今全球工業（yè）麵臨的主要問題（tí）。為了解決這些（xiē）問題，全球主要工業強國（guó），紛紛提出各自的智能製（zhì）造戰略願景（jǐng）規劃，像德國提出“工（gōng）業4.0”，美國提出“製造業複興（xìng）計劃（huá）”，我國提出“中國製造2025”戰略（luè）。數字（zì）孿生技術作為構建元（yuán）宇宙的核心技術之一，與工業（yè）物聯網、5G通信、大數據，雲計（jì）算、人（rén）工智能（néng）、3D可視化等一係列技術，可（kě）以構建（jiàn）出現實世界物體的虛擬鏡像（xiàng），在幾何形狀、物理模型、行為狀態等方麵進行模擬、仿真（zhēn）、預測和輔助（zhù）決策，從而（ér）能有效（xiào）解決上述問題，實現智能製造的願景。

1.互操作性

數字孿生中的物理對象和數字空間能（néng）夠雙向映射、動態交互和（hé）實時連接，因此數字孿生具備以多（duō）樣的數字模型映射（shè）物理實（shí）體（tǐ）的能力，具有能夠在不同數字模型之間轉換、合並和建立“表達（dá）”的（de）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（duō）物理、多層級的模型內容進行（háng）擴展。

3.實時性

數字孿生技術要求數字化，即以一（yī）種計算機（jī）可識別和處理的方式管理數據以對隨時間軸變化的物理實體進行表征。表征的對象包括外觀、狀態、屬性、內在機理，形成（chéng）物（wù）理實（shí）體實時狀態（tài）的數字虛體映射。

4.高保（bǎo）真性

數（shù）字孿生的保真性指（zhǐ）描述數字虛體模型和物理實體的接近性。要求虛（xū）體和實體不僅要保持幾何結構的高度仿真，在狀態、相態和時（shí）態上也要仿（fǎng）真。值得一提的（de）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同。例（lì）如工況場景中可能（néng）隻要求（qiú）描述虛體的物理性質，並不需要關注化學結構細節 。

5.閉（bì）環性

數字（zì）孿生（shēng）中的數字虛（xū）體（tǐ），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數據進行監視、分析推理、優化工藝（yì）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（cǐ）數字孿生具有閉環性 。