关于德国工业4.0，更加多的人在说道，也有不少的人在写出。但是对于大部分听众和读者来说，它仍然是一个模糊不清的概念，对明确的方法论理解堪称少之又少。德国电工电子与信息技术标准化委员会(DKE)对德国的工业4.0标准化工作展开顶层设计，并发布了工业4.0参照架构模型，为工业4.0的更进一步发展成立了标准。

数字工厂工业4.0从数字工厂演进提高而来。国际上十几年前就开始了数字工厂的研究。最初思想是用于电子叙述替代纸质文件，并在软件工具中用于它展开电子布线和加装，以便于构建并增加工程成本。

随着信息技术和数据库技术的发展，数字工厂的概念和功能有了相当大拓展。IEC(国际电工委员会)词汇库得出的定义是：数字工厂是数字模型、方法和工具的综合网络(还包括建模和3D虚拟现实可视化)，通过倒数的没中断的数据管理构建在一起。

它是以产品仅有生命周期的涉及数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程展开建模、评估和优化，并更进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产的组织方式。数字工厂的概念模型分成三个层次，底层是包括产品构件(如汽车车灯、发动机、轮胎等)和工厂生产资源(如传感器、控制器和执行器等)的实物层。

第二层是虚拟世界层，对实物层的物理实体展开语义化叙述，转化成为可被计算机解析的“镜像”数据，同时创建数字产品资源库和数字工厂资源库的联系。第三层是牵涉到产品仅有生命周期过程的工具/应用层，还包括设计、建模、工程应用于、资产管理、物流等各个环节。数字工厂概念的仅次于贡献是构建虚拟世界(设计与建模)到现实(资源分配与生产)。

通过相连产品组件与生产系统，将用户市场需求和产品设计通过语义叙述输出资源库，再行传送给生产要素资源库，生产信息也可以对系统给产品资源库，从而切断了产品设计和产品生产之间的“鸿沟”。更进一步，构建了全网络专责优化生产过程的各项资源，在改良质量的同时增加设计时间，加快产品开发周期。

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