工控摘要：數字化工廠（DF）以產品全生命周期的相關數據為基礎，在計算機虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優化，并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。
　　
　　數字化工廠之目標為事先產出未來之制造計劃，目標是預先以數字化的方式篩選各項規劃方案的效果，降低未來之風險提升成功率。而其實數字工廠的技術可以整合各種數字模型和方法（CAD/CAM/CAE），藉此完成產品之開發、設計*化、生產制造*化的大部分工作。
　　
　　數字化工廠（DF）是企業數字化輔助工程新的發展階段，包括產品開發數字化、生產準備數字化、制造數字化、管理數字化、營銷數字化。除了要對產品開發過程進行建模與仿真外，還要根據產品的變化對生產系統的重組和運行進行仿真，使生產系統在投入運行前就了解系統的使用性能，分析其可靠性、經濟性、質量、工期等，為生產過程優化和網絡制造提供支持。
　　
　　而有了數字工廠的技術，就能在蓋廠或完成生產系統前，就在計算機上構思未來生產運轉的面貌。為了達到這個目標，必須采用計算機輔助軟件進行所有廠房、產品組件、機械工具、治夾具、輸送系統甚至是作業人員的幾何設計，還需要有系統仿真的隨機概念以及生產流程3D可視化軟件技術的配合，下圖則為太陽能面板搬運之仿真示意圖。
　　　　為何我們需要數字仿真?
　　
　　1.過于復雜的系統，而使用簡單的數學公式或經驗法則無法獲得解答時。
　　
　　2.計劃建立的系統屬于高成本或長時間，存在高風險之現象，而為降低風險，可利用仿真先行確認系統之可行性。
　　
　　3.已存在之系統需進行改造，但因停機調整成本過高，導致項目時程很短，此時則可利用仿真確認項目流程或步驟，藉此降低風險。
　　
　　4.確認未知的風險。
　　　　數字化工廠之成功案例
　　
　　汽車市場的者TOYOTA汽車的“生產規劃”一向集中于日本設計，其中包含產能及生產線規劃，而TOYOTA位于各地的制造工廠只有生產之功能，而當新的車型要導入開發時，各地區的工程師必須前往日本去了解并且檢討新車型的制造方法，但嶄新的現代的數字技術可將數據儲存于網絡上分享給各地的工程師，而進一步利用數字仿真技術來實現“制造導向之設計”的方法，而英國的工程師得以于“設計階段”時，便利用仿真技術于計算機中仿真未來的作業之情境，其中包含人工及自動化作業，而藉此使生產達到*化的模式。
　　　　至于仿真的范疇則包含制造流程、制造工具設備及人員作業及訓練等，仿真檢討的過程中，這些資料可以回饋給日本的工程師，TOYOTA日本總部還是有之控制權，而透過數字的技術可使來往日本與英國的次數縮短，這不只是單純的代表旅費成本縮短，這也表示整個由設計到制造流程的時間縮短。
　　
　　未來自動化的趨勢
　　
　　中國臺灣與大陸的人力成本增加是不變的趨勢，而隨著設備售價逐漸降低，未來將形成一個黃金交叉點，屆時為降低人力成本支出時將開始大量的采用自動化設備，加上中國大陸已成為重要的一個市場，以往利用廉價勞工的方式不在，加上安全法規及勞工意識抬頭，這都將影響企業的生產策略轉向自動化方向發展，而在不久的將來中國臺灣與大陸都將開始大量的采用自動化系統。
　　
　　自動化機械人系統的選擇必須追求效益前提，如果只有單機系統很難發揮綜效，而*的機械人系統必須整合周邊的系統，其中包含物流、生產流、信息流的問題，否則自動化將淪為的玩具，至于安全、作業性、維修方便性等也是考慮的重點，也就是未來自動化系統的采購將不在只是單機而會朝系統整合的方向進行。
　　　　計算機輔助規劃（Computer-AidedProduction-Engineering簡稱CAPP）則是*的解決方案，數字仿真可使機械人系統于規劃階段了解系統的效益，“數字工廠”則是計算機輔助規劃領域另一個代名詞，2002年起亞洲區的日本、韓國、中國臺灣便開始積極導入此技術應用于自動化系統的整合，而“數字工廠”可于于計算機中確認機械人的動作、夾治具干涉、設備連動、安全關系等等，使系統達精益階段才進行投資，而“數字工廠”這樣的創新技術除了可以應用于新機械人系統外，也可用于運轉中的機械人系統，而其概念則為整合“自動化”、“精益工程”、“數字工廠”三大領域，使自動化系統發揮zui大的效率。