數(shù)字化工廠目前已經(jīng)成為現(xiàn)代制造領(lǐng)域中一個(gè)新的研究應(yīng)用領(lǐng)域。它是以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真、評(píng)估和優(yōu)化。數(shù)字化工廠的總體架構(gòu)包含ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）、PLM（產(chǎn)品生命周期管理）、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、物流管理和自動(dòng)化層五個(gè)主要部分。

  1.企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）

數(shù)字化工廠中的ERP系統(tǒng)對(duì)企業(yè)的物流、資金流和信息流進(jìn)行全面一體化的管理，并且利用從產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）/計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)系統(tǒng)（CAPP）中獲取的信息制定主生產(chǎn)計(jì)劃。隨后，主生產(chǎn)計(jì)劃傳遞給MES，用于排產(chǎn)以及車間的生產(chǎn)準(zhǔn)備。

2.產(chǎn)品生命周期管理（PLM）

產(chǎn)品生命周期管理包括數(shù)字化工廠內(nèi)所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，以及這些數(shù)據(jù)相關(guān)的作業(yè)，通過(guò)信息系統(tǒng)進(jìn)行有效的整合、管理，使得產(chǎn)品數(shù)據(jù)具有共享性、準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、有效性、完整性和安全性。

3.制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）

MES以數(shù)字化工廠中生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)執(zhí)行為主線，執(zhí)行實(shí)際的生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)工藝、設(shè)備、質(zhì)量等各種數(shù)據(jù)的采集與傳遞。MES系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間進(jìn)行互聯(lián)互通，保證所有相關(guān)產(chǎn)品屬性信息從始至終保持同步，并實(shí)時(shí)更新。

4.物流管理

物流管理主要包含倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)和線邊庫(kù)管理。倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)提供出入庫(kù)管理、庫(kù)內(nèi)管理、倉(cāng)位信息管理、分揀任務(wù)管理和配送管理，這樣可使得數(shù)字化工廠存儲(chǔ)信息更加全面化、透明化。線邊庫(kù)管理包括入庫(kù)、出庫(kù)、庫(kù)存臺(tái)賬和庫(kù)存盤點(diǎn)等常規(guī)物料庫(kù)管理功能。

5.自動(dòng)化層

通過(guò)接收MES和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的操作指令和接收的實(shí)際物料，指導(dǎo)數(shù)字化工廠中自動(dòng)化層的控制和驅(qū)動(dòng)，確保其順利生產(chǎn)。該層主要包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、物流自動(dòng)化系統(tǒng)和工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)等。通過(guò)這些系統(tǒng)能夠?qū)ιa(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)監(jiān)視和控制，能夠提高自動(dòng)化作業(yè)程度和倉(cāng)庫(kù)作業(yè)效率，節(jié)省勞動(dòng)力，提高生產(chǎn)率。