數(shù)字化工廠是隨著數(shù)字仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展而來的，它通過對真實工業(yè)生產(chǎn)的虛擬規(guī)劃、仿真優(yōu)化，實現(xiàn)對工廠產(chǎn)品研發(fā)、制造生產(chǎn)和服務(wù)的優(yōu)化和提升，是現(xiàn)代工業(yè)化與信息化融合的應(yīng)用體現(xiàn)。數(shù)字化工廠建設(shè)系統(tǒng)層級自下而上共四層結(jié)構(gòu)：

（1）設(shè)備資源及控制層

數(shù)字化工廠設(shè)備資源及控制層包括傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識別、機(jī)器、機(jī)械和裝置等硬件設(shè)備，以及與硬件設(shè)備密切相關(guān)的可編程邏輯控制器（PLC）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）等控制系統(tǒng)，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)活動的技術(shù)基礎(chǔ)。

（2）數(shù)據(jù)庫層

作為數(shù)字化工廠體系框架的第二層，為數(shù)字化工廠提供最基本的數(shù)據(jù)支撐。包括設(shè)計類、工藝類、制造類、管理類、試驗類、標(biāo)準(zhǔn)體系庫（包括數(shù)字化管理標(biāo)準(zhǔn)、測試與試驗標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等）。各類數(shù)據(jù)庫又有各自的基本數(shù)據(jù)庫與知識庫。

（3）管理層

數(shù)字化工廠管理層包括面向設(shè)計部門的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、面向工藝部門的工藝工裝管理、面向生產(chǎn)部門的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、面向后勤保障部門的能源管理系統(tǒng)等。

（4）協(xié)同層

數(shù)字化工廠協(xié)同層包括產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)（SCM）和客戶關(guān)系管理系統(tǒng)（CRM）等，并通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)共享信息實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各部門之間協(xié)同和產(chǎn)業(yè)鏈上不同企業(yè)間協(xié)同。