随着物联网、云计算、大数据和5G等信息技术的发展，全球化工业革命进入实质阶段，制造工厂面临着第四次工业革命。在这场革命中，制造业的环境发生了根本性的变化，传统工厂的生产模式正向智能制造方向转变。传统工厂向智能工厂的转型已经成为制造企业求生存、求发展的必然选择。
智能工厂是当今工厂在设备智能化、管理现代化、信息计算机化的基础上达到的新的阶段，其内容不但包含智能设备和自动化系统的集成，还涵盖了企业管理信息系统的全部内容。
智能工厂由物理工厂、虚拟仿真工厂和虚拟仿真工厂与物理工厂集成组成。
物理工厂是由生产设备、基础设施等组成的实体工厂的总称。
虚拟仿真工厂是物理工厂在虚拟空间中的映射，用于表示设备设施 / 工装器具、物料材料、场地环境等基本元素及其行为和关系。虚拟仿真工厂内容主要包括信息模型、模型之间的关系以及仿真测试要求和相关数据资源等。
物理工厂和虚拟仿真工厂的虚实集成，实现了虚实信息数据的交互，再通过对数据的融合与分析、评估、控制、优化，实现对整个生产过程进行仿真、评估和优化，减少规划中存在的冲突、最大程度地利用生产资源与智慧化运维。
虚拟仿真技术在智能工厂中的应用贯穿整个智能工厂建设全生命周期过程中。
1. 方案阶段
利用虚拟仿真技术验证产品设计方案，反向修正产品设计参数，并进行工艺流程分析，对工艺设计方案的选定进行反复推敲，选取最优方案。并对加工设备进行初步选型，模拟加工方法，保证设备选型准确度。
2. 设计阶段
设计阶段依据生产布局及设备选型方案，建立虚拟仿真逻辑模型。依据生产计划和设备参数设置输入条件，根据不同条件下的计划组合，运行虚拟仿真模型，得到相应的输出结果，为方案优化和决策提供参考。
通过虚拟仿真技术应用可实现在智能工厂规划设计阶段验证设计方案，减少投资风险，最大限度地提高现有生产设备的生产力和新增生产设施的投资效果，预见并解决生产过程可能发生的空间静态、动态干涉问题。
3. 建设阶段
在项目建设阶段，利用虚拟仿真技术模拟项目进度计划、施工方案，合理安排施工组织设计，疑难点安装模拟，并记录施工现场过程数据，提供可视化决策支持，跟踪现场进度、质量、安全文明生产，并进行竣工数字化移交。
在智能工厂实施阶段，应用虚拟仿真技术可以提高实施质量、加快项目进度，最大程度地利用生产资源，优化仓储区库存量。
4. 运营阶段
利用虚拟仿真工厂集成生产过程数据，进行生产可视化管理，可为业主方提供数字化资产管理、生产可视化管理、设备可视化监控、设备能源管理，并进行生产安全管理和生产培训。
在项目运营阶段，虚拟仿真技术的应用可以缩短产品生产周期，利用数据采集集成等手段掌握生产运营状况，从而进行可视化决策，优化生产过程等，从而实现制造企业生产工艺、物流输送、资源动态配置的全过程可视化、可量化生产。
虚拟仿真技术在智能工厂中的应用可实现工艺瓶颈分析、智能装备选型论证、机器换人实用性评价、精益生产指标达成和技术改造方案迭代优化。
