為在激烈的全球競爭中保持優勢，制造企業要最大化利用資源，將生產變得更加高效。為適應不斷變化的客戶需求，制造企業必須盡可能地縮短產品上市時間，對市場的響應更加快速。為滿足市場多元化的需求，制造企業還要快速實現各環節的靈活變動，將生產變得更加柔性。
數字工廠是以物理工廠為基礎，以先進的信息化技術為方法，構建真實工廠的虛擬現實仿真，實現對產品全生命周期的設計、制造、裝配、質量控制和檢測等各個階段的功能，對生產進行規劃、管理、診斷和優化，從而實現工廠的高效率、低成本、高質量。而高效、快速、柔性，正是數字化企業為制造業帶來的最大變化。
在數字工廠的生產模式下，工藝設計由計算機輔助數字仿真與優化完成，代替長久以來的手工方式，形成精確可靠的設計結果；ERP系統對質量管理、生產績效、依從性、產品總譜和生命周期管理提供業務分析報告，為管理層全面準確掌握生產數據提供有力的信息保障。在控制層，MES系統實現對生產狀態的實時掌控，快速處理制造過程中物料短缺、設備故障、人員缺勤等各種異常情形，記錄每個產品的關鍵技術數據，大大增強了產品的可追溯性。在執行層，各種工業機器人、移動機器人和智能設備將代替人工進行生產，顯著提高生產精確度和產品質量穩定性。
與智能制造不謀而合，數字工廠為智能制造提供基礎條件。數字工廠從數據的采集開始，通過信息技術手段對數據進行存儲、加工、分析和呈現，從而反饋到生產中。
智能制造是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，它在制造過程的各個環節都體現出了人工智能特性，例如生產過程自適應調整、工藝自主規劃以及智能故障診斷。而專家系統作為人工智能最活躍的分支之一，將在未來的智能制造領域發揮巨大的作用，它從制造業領域專家中提取出寶貴的經驗知識，并模擬專家的思維方式來對制造過程進行推理分析，例如具有聯想記憶特性的案例推理、具有模糊不確定性的模糊推理。專家系統將在未來的智能制造領域形成大規模的分布式知識庫共享平臺，并基于更加豐富化的推理方式來進行智能制造決策，這將會擴大或延伸人類專家在智能制造中的腦力活動，進而將智能制造提升到一種更加柔性化、智能化以及集成化的高度。
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