數字化工廠目前已經成為現代制造領域中一個新的研究應用領域。它是以產品全生命周期的相關數據為基礎，在計算機虛擬環(huán)境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優(yōu)化。數字化工廠的總體架構包含ERP（企業(yè)資源計劃）、PLM（產品生命周期管理）、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、物流管理和自動化層五個主要部分。

1.企業(yè)資源計劃（ERP）
數字化工廠中的ERP系統(tǒng)對企業(yè)的物流、資金流和信息流進行全面一體化的管理，并且利用從產品數據管理（PDM）/計算機輔助工藝過程設計系統(tǒng)（CAPP）中獲取的信息制定主生產計劃。隨后，主生產計劃傳遞給MES，用于排產以及車間的生產準備。

2.產品生命周期管理（PLM）
產品生命周期管理包括數字化工廠內所有與產品相關的信息數據，以及這些數據相關的作業(yè)，通過信息系統(tǒng)進行有效的整合、管理，使得產品數據具有共享性、準確性、實時性、有效性、完整性和安全性。

3.制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）
MES以數字化工廠中生產計劃和生產執(zhí)行為主線，執(zhí)行實際的生產計劃，實現工藝、設備、質量等各種數據的采集與傳遞。MES系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間進行互聯(lián)互通，保證所有相關產品屬性信息從始至終保持同步，并實時更新。

4.物流管理
物流管理主要包含倉庫管理系統(tǒng)和線邊庫管理。倉庫管理系統(tǒng)提供出入庫管理、庫內管理、倉位信息管理、分揀任務管理和配送管理，這樣可使得數字化工廠存儲信息更加全面化、透明化。線邊庫管理包括入庫、出庫、庫存臺賬和庫存盤點等常規(guī)物料庫管理功能。

5.自動化層
通過接收MES和倉儲系統(tǒng)的操作指令和接收的實際物料，指導數字化工廠中自動化層的控制和驅動，確保其順利生產。該層主要包括數據采集與監(jiān)控系統(tǒng)、物流自動化系統(tǒng)和工業(yè)自動化系統(tǒng)等。通過這些系統(tǒng)能夠對生產現場進監(jiān)視和控制，能夠提高自動化作業(yè)程度和倉庫作業(yè)效率，節(jié)省勞動力，提高生產率。