以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為核心的CAD、PDM等專業(yè)軟件雖然誕生已有二三十年的歷史，但長期以來，由于缺乏科學(xué)有效的數(shù)據(jù)協(xié)同管理方法，對(duì)設(shè)計(jì)階段生成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究和開發(fā)。信息不能與后續(xù)的生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)同步，只能根據(jù)負(fù)責(zé)生產(chǎn)的員工的經(jīng)驗(yàn)判斷和安排生產(chǎn)。所有由信息不對(duì)稱引起的問題只能被被動(dòng)地處理和處理，這不僅嚴(yán)重影響了實(shí)際的生產(chǎn)效率，而且還承擔(dān)了由此產(chǎn)生的額外成本損失。這種由產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造之間的數(shù)據(jù)和信息斷開而引起的問題是制造業(yè)的一個(gè)主要痛點(diǎn)。

隨著制造業(yè)競(jìng)爭的日益激烈，客戶多樣化的需求、制造工藝的復(fù)雜程度、市場(chǎng)對(duì)質(zhì)量與效率的訴求不斷提升，傳統(tǒng)制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。制造企業(yè)需要以更短的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期、更快的產(chǎn)品迭代速度、更高的生產(chǎn)效率與更靈活的生產(chǎn)方式來應(yīng)對(duì)這種變革。

事實(shí)上，業(yè)界從未停止使用信息化的手段嘗試解決這些問題。其中比較著名的解決方案，包括20世紀(jì)80年代提出的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegrated Manufacturing System, CIMS），但在企業(yè)的具體實(shí)踐當(dāng)中，限于成本與技術(shù)瓶頸問題，尤其是限于體制問題，實(shí)施多年收效甚微，無疾而終。

20世紀(jì)90年代末，基于虛擬制造技術(shù)的數(shù)字化工廠解決方案，逐步發(fā)展起來。它利用數(shù)據(jù)協(xié)同管理、三維建模、虛擬仿真等數(shù)字化技術(shù)，用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造階段的數(shù)據(jù)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)到實(shí)際生產(chǎn)制造之間數(shù)據(jù)與信息的協(xié)同與集成，從而填補(bǔ)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造之間的鴻溝。同時(shí)，在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中對(duì)物理制造系統(tǒng)與實(shí)際生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真，使生產(chǎn)制造過程在生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)際布局前，能夠在數(shù)字虛擬空間內(nèi)提前進(jìn)行驗(yàn)證、調(diào)整與優(yōu)化。在國內(nèi)較早成功的例子是20世紀(jì)90年代末飛豹全數(shù)字樣機(jī)的開發(fā)成功，及其所實(shí)現(xiàn)的打通設(shè)計(jì)與制造的一體化解決方案。

通過多次實(shí)踐可以知道，數(shù)字化工廠解決方案可以協(xié)助制造企業(yè)并盡可能的降低產(chǎn)品發(fā)布周期，降低產(chǎn)品開發(fā)的費(fèi)用，也可以解決信息不對(duì)稱的問題，有效的規(guī)避這類問題造成的成本和效率損失，提高生產(chǎn)線的設(shè)備配置和布局效率，降低生產(chǎn)線上會(huì)有的故障和風(fēng)險(xiǎn)，減少制造過程中可能會(huì)出現(xiàn)的各類問題等。