数字化工厂是一种以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。数字化工厂是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。
数字化工厂的主要特征包括：以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中进行生产过程的仿真、评估和优化；将整个生产过程数字化，并实现数据的集成和共享；以数字化方式呈现制造资源和生产过程，便于优化管理；支持生产过程的优化和调整，实现快速响应和调整。
数字化工厂的出现给基础制造业注入了新的活力，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。数字化工厂能够提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量，为企业的基础制造业注入了新的活力。同时，数字化工厂还具有优化企业生产结构、提高生产灵活性和响应市场需求等作用。
数字化工厂的核心系统包括产品全生命周期管理系统（PLM）、企业资源计划系统（ERP）、制造运营管理系统（MOM）等。这些系统分别负责产品数据管理、生产计划管理、生产执行管理等方面的工作，相互协作，共同实现数字化工厂的制造和管理过程。
随着计算机信息技术的快速发展，制造业中也开始逐步引进最新的数字化技术来改善工厂的生产效率，数字化工厂正是目前数字化技术在制造业应用最为广泛和有效的一种。数字化工厂是一种基于实际工厂情况，并建立虚拟仿真模型，用以反映和预测实际工厂行为和结果的系统。
虽然数字化工厂是现代先进制造模式下的一种重要理论体系与技术，但国内外研究界对于数字化工厂尚未进行一个统一的定义。目前国内外对数字化工厂的定义主要是以研究与应用两个方面考虑，可以分为狭义的数字化工厂与广义的数字化工厂。
广义的数字化工厂是以制造产品和提供服务的企业为核心，由核心企业以及一切相关的成员（包括核心制造企业、供应商等）构成的、是一切信息数字化的动态组织方式，这被称为广义的数字化工厂。
而狭义的数字化工厂的定义是：围绕产品、工艺与资源，实现产品设计过程数字化，在基于实际生产系统的数字化环境中，对生产过程进行计算机仿真和优化的虚拟制造方式。
可以看出，广义的数字化工厂是从供应链角度将产品从原料到成品销售等所有过程都包含在内，而狭义的数字化工厂只包括了从产品设计到产品完成加工的一段过程，是对整个产品生产过程进行合理的仿真规划的调度优化。
虽然广义的数字化工厂涉及的范围更广，考虑的优化因素更多，但是由于其系统结构较为复杂且操作可行性较低，难以真正应用到实际情况中来。而狭义的数字化工厂概念充分地考虑了目前制造业的实际困难和需求，在可实现性上也有着极大的优势。
随着物联网、大数据、人工智能等新技术的兴起，数字化技术已在我国获得大量应用，同时也成为我国现代制造业发展的重要技术特征。数字化工厂就是数字化制造技术工厂集应用和高效运营的全新生产模式。
在小编看来，数字工厂未来的发展前景体现在集成化、网络化、智能化三个方向上。
一、集成化
实现研发设计类系统（CAX、PLM等）、生产控制类系统（MES，SCADA等）、企业管理类系统（ERP、CRM等）的有效集成一直是数字化工厂技术的发展趋势。构建集成化的数字化工厂系统，使产品从研发设计、仿真模拟、加工制造、运营、管理、市场销售、售后服务等全生命周期实现一体化信息资源共享，使数据信息流在各模块之间灵活流动且紧密联系，最终打破各环节的信息阻断，实现各部门间的协同合作。
二、网络化
过去广泛使用的研发设计类、生产控制类、企业管理类系统大多用客户端模式，其使用场景局限于生产现场或安装有对应软件的计算机，系统安装成本高且不利于协同设计管理。通过建立基于互联网的多终端多平台数字化工厂系统，可以随时随地灵活满足各环节工作人员的实际需要。另一方面，要真正建成概念上的数字化工厂，工厂内的所有设备都需要通过传感器经过特定网络协议接入工业互联网中，设备之间可以相互通信协作。此外不仅要实现设备与设备之间的互联，还要以更合理的交互方式实现设备与人的互联，提高生产效率。
三、智能化
目前数字化工厂的智能管理方式更多的还是停留在辅助智能决策，即采集数据并使用数据分析工具实现数据处理和可视化，决策者在已有可视化数据的基础上进行进一步的人工决策判断。深度学习、云计算和物联网的发展使得真正智能化的数字化工厂系统成为可能，智能化的工厂系统将能够根据人类的思考决策方式，在数据的采集、存储基础上进行数据分析、资源调度等，实现自我诊断、自行维护。
数字化工厂（DF）以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。
数字化工厂（DF）是指以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。
数字化工厂的打造有别于传统业务模式
数字化可以让制造型企业从根本上改头换面。数字化工厂的核心特点是：产品的智能化、生产的自动化、信息流和物资流合一。目前，从世界范围看，还没有一家企业宣布建成一座完全数字化的工厂。西门子虽然在全球有样板工厂，但还没有在全球范围进行全面推广。领先的制造型企业正采用一系列的先进技术实现生产乃至整条供应链的数字化。这些技术包括大数据分析解决方案、端至端的实时规划和互联、自控系统、数字孪生等。凭借这些技术，效率得以提升，企业能够批量生产高度定制化的产品。然而，想要完全发挥出数字化的潜力，企业仍需要与主要供应商和大客户实时互联。
数字化工厂的未来图景还包括能源的节约，让供应链更加安全，以及准确地寻找到相关领域专家的问题解决方式。而且数字化工厂的生产模式不仅局限于生产终端消费品的企业，生产设备的企业一样可以通过实践数字化工厂来更好地满足客户需求、降低成本、提高交付效率、合理管理产能。
