数字化工厂目前已经成为现代制造领域中一个新的研究应用领域。它是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。数字化工厂的总体架构包含ERP（企业资源计划）、PLM（产品生命周期管理）、MES（制造执行系统）、物流管理和自动化层五个主要部分。

1.企业资源计划（ERP）
数字化工厂中的ERP系统对企业的物流、资金流和信息流进行全面一体化的管理，并且利用从产品数据管理（PDM）/计算机辅助工艺过程设计系统（CAPP）中获取的信息制定主生产计划。随后，主生产计划传递给MES，用于排产以及车间的生产准备。

2.产品生命周期管理（PLM）
产品生命周期管理包括数字化工厂内所有与产品相关的信息数据，以及这些数据相关的作业，通过信息系统进行有效的整合、管理，使得产品数据具有共享性、准确性、实时性、有效性、完整性和安全性。

3.制造执行系统（MES）
MES以数字化工厂中生产计划和生产执行为主线，执行实际的生产计划，实现工艺、设备、质量等各种数据的采集与传递。MES系统与其他系统之间进行互联互通，保证所有相关产品属性信息从始至终保持同步，并实时更新。

4.物流管理
物流管理主要包含仓库管理系统和线边库管理。仓库管理系统提供出入库管理、库内管理、仓位信息管理、分拣任务管理和配送管理，这样可使得数字化工厂存储信息更加全面化、透明化。线边库管理包括入库、出库、库存台账和库存盘点等常规物料库管理功能。

5.自动化层
通过接收MES和仓储系统的操作指令和接收的实际物料，指导数字化工厂中自动化层的控制和驱动，确保其顺利生产。该层主要包括数据采集与监控系统、物流自动化系统和工业自动化系统等。通过这些系统能够对生产现场进监视和控制，能够提高自动化作业程度和仓库作业效率，节省劳动力，提高生产率。