传统的产品设计和制造过程中，一般首先要进行概念设计和方案论证，再对产品细节设计、绘制图纸、依照图纸生产物理样机，为验证设计的正确性以及能否实现其需要的功能，对物理样机进行性能测试。如果测试结果满意则投入生产，反之则将对设计内容进行修改，再次制造物理样机进行重复性测试，直至测试结果满为止。设计流程如下图所示：
但在大多数情况下，制造物理样机需要大量的时间和金钱，设计的成本高、周期长。另外，在某些特定情况下物理样机的试验是带有破坏性的，甚至非常危险，例如汽车的碰撞试验和飞行员的安全性试验等。而且采用传统的设计过程和计算方法，计算速度慢、精度低，且很难将多种方案进行对比分析，存在着很大的弊端。正是在这样的情况下，虚拟样机取代物理样机，虚拟样机技术也就应运而生了。
虚拟样机技术的诞生给设计师们提供了一种崭新的思路，这种高效、低成本、高质量的产品开发方式越来越受到人们的重视。与传统的设计方法相比较，虚拟样机主要存在以下优点：
1.在真实的机械系统制造出来之前，预测系统的行为；
2.在短时间内进行多种设计的比较研究；
3.在设计的早期阶段确定关键的设计参数；
4.可视化的给出系统的行为；
5.实现 CAD/FEA/Control 设计环境集成；
6.和真正的物理模型试验相比，可以大幅度降低产品的开发成本；
7.提高产品质量，加快开发速度。
