數(shù)字制造 -- 與智能制造有點不同，數(shù)字制造側(cè)重于使用集成、基于計算機的系統(tǒng)，包括仿真、三維（3D）可視化、分析和各種協(xié)同工具，同時創(chuàng)建產(chǎn)品和制造過程的定義。生產(chǎn)的工件通過構(gòu)想、設(shè)計建模、分析和制造實現(xiàn)無縫轉(zhuǎn)移。數(shù)字線程通常與數(shù)字制造相關(guān)聯(lián)，涉及從概念到制造到終產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集成鏈，即從設(shè)計到制造產(chǎn)品的整個生周期。數(shù)字制造的目標(biāo)集中在新產(chǎn)品上，縮短設(shè)計到制造的生周期和新產(chǎn)品轉(zhuǎn)換。在減少設(shè)計時間和縮短上市時間的方法上有多種選擇。數(shù)字制造用新產(chǎn)品和新材料來解決能源問題，用戶級別的能源需求，并且實現(xiàn)可回收利用。建模主要集中在設(shè)計、原型上，使用CAD，CAE和CAM技術(shù)，以及數(shù)字線程的利用。有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱附錄二。

　　可視化、信息化和數(shù)字化制造（VIDM）是一套集成的、跨企業(yè)各個領(lǐng)域的智能制造方法，利用信息技術(shù)系統(tǒng)，通過端到端的供應(yīng)鏈效率、的靈活性，提高美國的制造競爭力并優(yōu)化能源管理，無論何時需要、在什么地方需要，通過數(shù)字設(shè)計達(dá)到定制產(chǎn)品和組件的無誤差制造。 VIDM的關(guān)鍵驅(qū)動因素是：1）提高研發(fā)與制造的集成，包括端到端的速度和生產(chǎn)力、供應(yīng)鏈效率、產(chǎn)量、能源效率和可持續(xù)性；2）提高過程性、靈活性、敏捷性、可配置性，并提高員工工作的滿意度和自豪感。 VIDM專注于三個子領(lǐng)域：1）數(shù)字線程；2）綜合信息系統(tǒng)；3）制造的大數(shù)據(jù)和分析。 有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱附錄二。

　　建模 – 先進建?？缭讲⒔y(tǒng)一了上述的所有領(lǐng)域。過程模型和產(chǎn)品模型正朝著更復(fù)雜的方向發(fā)展。大規(guī)模模型試圖提供更高水平的細(xì)節(jié)。使用分層的和分布式方法能看到*顯著的改進。這里還可以看到把模型從一維（1D）或二維（2D）擴展到三維（3D）努力工作的成果，雖然這常常會導(dǎo)致計算的復(fù)雜性。增加對數(shù)據(jù)的感知和獲取會導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)化信息、正確性驗證、模型清晰度和模型彈性的相關(guān)問題。大規(guī)模、分層、高保真模型的開發(fā)對過程控制和優(yōu)化提出了挑戰(zhàn)。具體來說，可以在困難（非線性、隨機、混合）系統(tǒng)的控制、規(guī)劃和非結(jié)構(gòu)化信息的使用方面取得多種進步。在過程調(diào)度和過程控制使用的模型之間還存在認(rèn)知上的缺口。還應(yīng)該嘗試不同的方法解釋運行中的不確定性，以便能夠?qū)崿F(xiàn)更加穩(wěn)健的運行。例如，歷史數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以獲得進一步的使用，用于確定模型不確定性的程度。不確定性會導(dǎo)致過程控制和優(yōu)化解決方案的驗證困難。此外，在調(diào)度和優(yōu)化工作中很少包括成本變化的不確定性。