數(shù)字化工廠是虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)實(shí)體工廠的生產(chǎn)資源和相關(guān)工藝參數(shù)分析，通過計(jì)算機(jī)建立與實(shí)體工廠相對(duì)應(yīng)的模型。將實(shí)體工廠的制造數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和相關(guān)的生產(chǎn)要求輸入計(jì)算機(jī)虛擬模型中，利用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行模擬仿真，使產(chǎn)品在虛擬的數(shù)字空間里完成整個(gè)加工制造過程。

數(shù)字化工廠的功能可以通過工廠布局、工藝仿真規(guī)劃和生產(chǎn)線優(yōu)化三個(gè)主要內(nèi)容進(jìn)行具體說明。（1）工廠布局

工廠布局是企業(yè)建設(shè)數(shù)字化工廠的前期工作，主要指車間生產(chǎn)線設(shè)備的布局仿真、工裝夾具的布局仿真。其中以設(shè)備的布局仿真最為重要，主要分為兩個(gè)階段。第一階段利用三維建模軟件建立設(shè)備的數(shù)字模型，然后導(dǎo)入到數(shù)字化工廠系統(tǒng)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、存儲(chǔ)與處理。第二階段以廠房布局的結(jié)果作為參考，根據(jù)設(shè)備規(guī)劃的要求，對(duì)制造設(shè)備在生產(chǎn)線的具體位置進(jìn)行模擬仿真，制定其合理的布局。通過布局仿真，完成靜態(tài)的車間和生產(chǎn)線布局，作為之后的工作基礎(chǔ)。

（2）工藝仿真規(guī)劃

數(shù)字化工廠的工藝仿真規(guī)劃是在構(gòu)建的計(jì)算機(jī)虛擬平臺(tái)上將產(chǎn)品設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品的制造數(shù)據(jù)信息，通過對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品制造工藝有一個(gè)合理規(guī)劃。一般情況下，工藝規(guī)劃過程由三個(gè)基本要素構(gòu)成，即產(chǎn)品、制造資源和具體的工位操作。

（3）生產(chǎn)線優(yōu)化

數(shù)字化工廠的生產(chǎn)線仿真優(yōu)化的功能主要包生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)動(dòng)仿真、機(jī)器人仿真、人機(jī)工程仿真、物流仿真以及最后的整體生產(chǎn)節(jié)拍仿真。在計(jì)算機(jī)的虛擬環(huán)境中進(jìn)行生產(chǎn)線的動(dòng)態(tài)仿真，能夠從三維的角度全面直觀地看出生產(chǎn)線整體的運(yùn)作情況，分析生產(chǎn)過程中不同參數(shù)下的性能指標(biāo)，達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)線、提高生產(chǎn)效率的目的及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，使生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案最終得到全面的優(yōu)化。