随着科学技术的不断发展，尤其是计算机技术和信息化技术的飞速发展，制造技术已从原有物质形式的制造向信息制造转变，产品中的知识比重越来越高，出现了各种新的制造理念和制造模式，如计算机/现代集成制造、柔性制造、并行制造、网络化制造等，提高了制造系统的数字化和智能化水平。另一方面，随着数字仿真技术和虚拟现实技术发展，使得对真实工业生产的虚拟规划、仿真优化成为现实。因此，随之出现了一种新的概念“数字化工厂”，为制造技术的发展提供新的途径。
数字化工厂（DF）是指以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。
在如今这个产品繁多、竞争激烈的时代，如何提高资金流转的效益、如何缩短新产品从研发到上市的时间、如何在销售领域延伸人性化的服务，是整个工业领域面临的挑战。数字化工厂的出现，为解决这些问题提供了钥匙，它将为传统工业制造业带来一场新革命。
在当今激烈的市场竞争中，制造企业已经意识到他们正面临着巨大的时间、成本、质量等压力。在设计部门，CAD&PDM系统的应用获得了成功。同样，在生产部门，ERP等相关信息系统也获得了巨大的成功，但在解决“如何制造→工艺设计”这一关键环节上，大部门国内企业还没有实现有效的计算机辅助管理机制，“数字化工厂”技术则是企业迎接21世纪挑战的有效手段。
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“数字化工厂”技术与系统作为新型的制造系统，为制造商及其供应商提供了一个制造工艺信息平台，使企业能够对整个制造过程进行设计规划，模拟仿真和管理，并将制造信息及时地与相关部门、供应商共享，从而实现虚拟制造和并行工程，保障生产的顺利进行。在汽车行业，数字化工厂更是发挥着重要的作用。从产品设计到制造开始的工作转换是汽车开发过程中最关键的步骤之一，“数字化工厂”规划系统可以通过详细的规划设计和验证预见所有的制造任务，在提高质量的同时减少设计时间，从而加速汽车开发周期；并且还可以消除浪费，减少为了完成某项任务所需的资源数量等。此外，“数字化工厂”规划系统通过统一的数据平台，实现主机厂内部、生产线供应商、工装夹具供应商等的并行工程。
当年，西门子公司收购UGS公司时，曾展示了一个蓝图，要以信息中心为核心，把原材料开采、概念设计、详细设计、工艺设计、生产制造过程、产品交付使用、维修服务等所有的信息都由信息中心管理起来，建立一个网络工厂。虽然不知道称之为“数字工厂”是否合适，但如果从西门子的那幅蓝图来理解的话，就是把制造的环节扩充了，不仅仅机床上的加工，构思、设计、原材料的采购，包括原材料的生产过程，以及产品的使用维修服务整个过程都属于数字化工厂要管理的对象，而且不能靠人去管理。
通过数字化工厂的建立，信息可以全部覆盖，各方面的信息都能控制，使得各个环节都处于最优状态，以此来保证企业的核心竞争能力。
这就是数字化工厂的概念，不仅仅是工厂的数字化，数字化工厂和工厂数字化是两个层面，如同信息化企业和企业信息化是两个层面。西门子这个理想非常高远，我们都拭目以待。