在進(jìn)行數(shù)字化工廠規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營和完善的過程中，信息化和工業(yè)化彼此滲透并交織在一起。與此同時(shí)，數(shù)字世界和物理世界持續(xù)地前行，PDCA循環(huán)日益走向成熟并發(fā)揮重要的作用。按照制造工廠的數(shù)據(jù)流向及業(yè)務(wù)管理流程，設(shè)計(jì)數(shù)字化工廠的架構(gòu)如下。

（1）設(shè)備資源及控制層
數(shù)字化工廠設(shè)備資源及控制層以硬件為主，包括傳感器、儀器儀表、條碼、機(jī)械以及其他的裝置和設(shè)備，另外還有對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和信息傳遞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）等，這一層是企業(yè)正常進(jìn)行生產(chǎn)所需的物質(zhì)保障。

（2）數(shù)據(jù)庫層
該層的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)、工藝、制造等方面的標(biāo)準(zhǔn)體系庫。其中，每一類數(shù)據(jù)庫都是由單獨(dú)的基本數(shù)據(jù)庫與知識(shí)庫構(gòu)成的。它在整個(gè)框架中處于第二層位置，為數(shù)字化工廠的建立和運(yùn)行提供數(shù)據(jù)方面的保障，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、處理和存儲(chǔ)等。

（3）管理層
該層由面向設(shè)計(jì)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系統(tǒng)、面向生產(chǎn)部門的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等構(gòu)成，在整個(gè)框架中起到管理方面的作用。

（4）協(xié)同層
數(shù)字化工廠協(xié)同層由產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、企業(yè)資源計(jì)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）等構(gòu)成，將這些系統(tǒng)充分地集成在一起，使其能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，將其當(dāng)作一個(gè)整體，利用互聯(lián)網(wǎng)和外部進(jìn)行溝通、交流，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各個(gè)部門之間的協(xié)同以及產(chǎn)業(yè)鏈中不同企業(yè)之間的協(xié)同。