Hoje em dia, junto com a aplicação de tecnologias de informação de nova geração no setor e na manufatura, está chegando a era da manufatura orientada por big data. No entanto, embora seja possível obter vários big data em todo o ciclo de vida do produto, inclusive no design, na fabricação e no serviço, pode-se constatar que a pesquisa atual sobre os dados do ciclo de vida do produto se concentra principalmente em produtos físicos em vez de modelos virtuais. Além disso, devido à falta de convergência entre o espaço físico e virtual do produto, os dados do ciclo de vida do produto são isolados, fragmentados e estagnados, o que é inútil para as empresas de manufatura. Esses problemas levam a um baixo nível de eficiência, inteligência e sustentabilidade nas fases de projeto, fabricação e serviço do produto. No entanto, os dados físicos do produto, os dados virtuais do produto e os dados conectados que vinculam o produto físico e o virtual são necessários para dar suporte ao projeto, à fabricação e ao serviço do produto. Portanto, enfatiza-se e investiga-se como gerar e usar dados ciberfísicos convergentes para atender melhor ao ciclo de vida do produto, de modo a tornar o projeto, a fabricação e o serviço do produto mais eficientes, inteligentes e sustentáveis, com base em nosso estudo anterior sobre big data no gerenciamento do ciclo de vida do produto. Neste documento, é proposto um novo método para o design, a fabricação e o serviço de produtos orientados por gêmeos digitais. Os métodos de aplicação detalhados e as estruturas de design, fabricação e serviço de produtos orientados por gêmeos digitais são investigados. Além disso, são apresentados três casos para ilustrar as futuras aplicações do gêmeo digital nas três fases de um produto, respectivamente.