1.CAD/CAM技術奠定了數字化設計和制造的基礎。
產品幾何和狀態的表達和傳遞是設計和制造過程的核心。以“工程圖紙”為核心的傳統設計制造技術體系，構建了以模擬傳輸為特征的制造模式。隨著CAD技術的發展，產品及其零部件的表達和傳遞可以精確地用數字形式表達，從而推動了2D CAD和三維CAD的研究和應用。從而形成以“三維幾何模型”為核心的數字化設計制造技術體系，實現以數字量傳輸和控制為特征的先進制造技術。目前，產品的數字化定義、數字化樣機和虛擬仿真已經成為產品開發的基本手段和技術選擇。
CAD技術始於20世紀50年代末。20世紀60年代，隨著計算機軟硬件技術的發展，在計算機屏幕上繪圖成為可能，CAD開始迅速發展。人們希望借助這項技術，即“繪圖板”，擺脫繁瑣、費時、低精度的傳統手工繪圖。此時CAD技術的出發點是用傳統的三視圖方法來表達零件，以圖紙為媒介進行交流，即二維計算機繪圖技術。CAD軟件開發之初，CAD的意義只是計算機輔助繪圖，後來逐漸發展出計算機輔助設計的概念。以二維繪圖算法為主要目標的CAD技術的研究和應用壹直持續到20世紀70年代末。三維CAD系統出現於20世紀60年代初。起初極其簡單，只能表達基本的幾何信息，不能有效表達幾何數據之間的拓撲關系，缺乏形狀的表面信息。
20世紀70年代，在飛機和汽車工業蓬勃發展的過程中，在飛機和汽車的制造過程中會遇到大量的自由曲面。當時設計的自由曲面只能用多截面視圖和特征緯度近似表示。由於三視圖法的不完全性，經常會出現設計完成後，生產出來的樣品與設計師想象的相差很大，甚至完全不同的情況，大大耽誤了產品開發時間。這時，法國人提出了貝塞爾算法，使人們用計算機處理曲線曲面問題成為可能。與此同時，法國達索飛機制造公司的開發人員能夠在二維繪圖系統CADAM的基礎上開發出以曲面模型為特征的自由曲面建模方法，並推出了三維曲面建模系統CATIA。它的出現標誌著計算機輔助設計技術從單純模仿工程圖紙的三視圖模型中解放出來，首次實現了計算機對產品零件主要信息的完整描述，也使CAD技術的發展有了現實基礎。曲面造型系統給人類帶來了CAD技術的第壹次革命，改變了曲面只能用油泥模型近似表達的落後工作模式。從20世紀70年代末到80年代初，隨著CAD技術的飛速發展，CAE/CAM技術開始大發展。在當時星球大戰計劃的背景下，在美國國家航空航天局的支持和配合下，SDRC開發了許多特殊的分析模塊，以降低太空實驗的巨額成本，而UG則專註於在曲面技術的基礎上開發CAM技術，以滿足麥道飛機零件的加工需求。
由於曲面建模技術只能表達車身的表面信息，很難準確表達零件的其他特征，如質量、重心、轉動慣量等。，因此提出了對實體建模技術的需求。由於實體建模技術可以準確表達零件的所有屬性，有助於在理論上統壹CAD/CAE/CAM的模型表達，給設計帶來驚人的便利。可以說，實體建模技術的推廣應用標誌著CAD發展史上的第二次技術革命。80年代中期，CV公司提出了壹種比無約束自由造型更好的新算法——參數化特征造型法。它具有基於特征、全尺寸約束、全數據關聯和尺寸驅動的設計修改等特點。可以認為，參數化技術的應用引領了CAD發展史上的第三次革命。此時，許多CAD/CAE/CAM軟件開發公司相互競爭。20世紀80年代末到90年代，CAD向系統集成方向發展，引發了CAD發展史上的第四次革命。特別是波音777實現了全數字化樣機，進壹步發展了數字化設計和制造技術。
2.數控技術推動了數控設備的發展，實現產品制造的數字化制造設備的數控化已成為大勢所趨。在制造技術的發展中，數控加工技術是壹個重要的領域，包括數控編程技術、數控技術、智能控制技術等。數控車床和數控銑床已經成為基本的制造手段。因此，柔性加工技術和數字化生產線得到了發展。數控大大提高了機床的效率、精度和產品適應性。
隨著科技的發展和競爭的加劇，人們對產品的要求越來越高。為了制造出高質量、高效率、高可靠性和低缺陷的產品，企業必須廣泛采用先進的制造技術和現代化設備。數字化、精密化、高速化和高效化是現代過程裝備的主要發展趨勢。采用先進穩定的工藝技術，使用精密高效的數控生產設備，對提高產品質量、降低生產成本、縮短響應時間具有重要意義。
數控加工設備可以解決人工操作導致質量不穩定的問題，可以消除人工操作中工人的技術水平、經驗、情感、意識、道德等諸多非技術因素對質量的影響。通過進壹步實現數控設備的集成控制，建立零件加工工藝方案、工藝參數設計、控制指令編輯、加工過程仿真等網絡化集成應用，設備的加工過程控制指令永久保存、隨意重現，從而減少零件在設備上的“在線”時間，減少工人手工操作和輸入所占用的機器時間，大大提高設備的使用效率。
3.知識庫和智能設計是傳統技術創新的關鍵。
從系統的觀點來看，制造過程是壹個多因素、多目標的復雜系統。由於過程具有不連續、不平衡、動態、多樣、模糊等諸多不確定性，加工工藝的“再現性”較差，定性描述多，定量表達少。甚至有些零件本身的幾何形狀也要借助於剛性工具來傳遞，這也是模擬的。同時，工藝涉及的因素和系統很多，工藝知識的“粒度”也不壹樣，很難用規則表達清楚。即使采用數值分析，分析計算結果仍然需要人類專家進行評估、分析和解釋。因此，基於制造過程的知識融合，采用智能設計已成為解決加工工藝設計的有效方法和重要發展方向。
4.集成提升了制造的柔性和敏捷性，是實現快速響應制造的基礎。面對變幻莫測的市場，制造企業應該具有快速組織生產、柔性制造和靈活適應的能力，即具有快速反應的能力。快速響應制造的特點是數字化、柔性和敏捷。它要求制造企業通過內部網絡和外部網絡的結合，形成網絡化的集成制造系統，整合各種設計、制造和信息以及人力、物力資源，從而高質量、低成本地快速制造新產品。目前在實際的產品開發中，數字技術的應用“點”很多，研究觸角也很廣泛，但很多研究基本都在壹個“孤島”上。單點推進多，系統研究應用少，整體效率低，不能滿足快速發展的需要。CAD/CAM/capp和計算機輔助工藝設計(capp)等技術已廣泛應用於制造業。然而，數字環境下零件、工藝和制造資源之間的相互作用和關聯的研究和應用還遠遠落後，數字空間中的運行模式仍在探索中。建立基於信息技術的數字化定義、工藝設計、工裝設計和設備數控壹體化系統，可以減少中間傳輸環節，減少因傳輸錯誤造成的返工，提高系統的柔性，實現快速響應。