虚拟样机是一种数字化模型，它能反映出实际产品的特性，包括外观、空间关系以及运动学和动力学的特性。这种模型通常在物理样机制造之前通过计算机软件技术建立，可以有效地支持并行工程和并行设计。并行工程（CE）或同步工程（SE）是一种产品生命周期管理方法，它通过建立在企业不同职能部门之间协作基础上的并行运行方式来取代传统的连续、泰勒式任务处理方式。并行工程的关键在于缩短产品上市时间，目标是尽可能早地进行产品决策，以减少错误修改的成本，并实现各个零组件工作的同时进行，以及产品规划和过程计划的持续协调。
并行设计是产品设计及其相关过程并行地实施，涉及加工工艺、装配、检测、质量保证、销售、维护等环节。虚拟样机设计方法要求在产品设计的同时考虑相关过程，让产品开发的各阶段工作交叉进行，从而尽早发现不匹配之处并进行评估和决策，目的是缩短产品开发周期、提高产品质量、降低成本。
现代设计技术的发展趋势包括集成化、敏捷化、网络化和虚拟化，这些趋势促进了精益生产、敏捷制造、拟实制造、大批量定制生产等模式的产生，它们均以并行工程和并行设计为基础。虚拟样机技术正是在这个背景下产生，它不仅能够减少物理样机制造和测试的需要，还能通过模拟真实工作环境来反复修改设计方案，最终得到最优设计方案。
虚拟样机技术集成了CAD建模技术、计算机支持的协同工作（CSCW）技术、用户界面设计、基于知识的推理技术、虚拟现实技术、计算机仿真方法论、现代管理理论、系统工程方法以及计算机支持工具等。它为产品的全寿命周期设计和评估提供了分布式集成化环境，有助于缩短研发周期、降低成本、提高效率。虚拟样机技术将建模和仿真扩展到新产品研发的全过程，通过计算机支持的协同工作，将设计人员、分析人员和其他相关小组联系在一起，共同完成新产品的概念探讨、运作分析、初步设计、详细设计、可制造性分析、效能评估、生产计划和生产管理等工作。
并行设计环境中，由于不同设计阶段需要同时进行，设计过程中的数据不完整，数据模型和数据共享管理成为并行设计的关键技术之一。在并行设计中，更改总是不可避免的，因此支持并行工程和并行设计需要一个能够处理这些变更的系统。动态联盟（Virtual Company）的概念也在此背景下被广泛接受，即为了适应快速变化的全球市场，克服单个企业资源的局限性，通过Internet或Intranet临时缔结成的一种虚拟企业。在这种环境下，参盟企业之间需要敏捷地交流产品数据，共享各种信息。
面向并行工程的虚拟样机设计方法研究强调了虚拟样机技术在并行设计中的重要性，并提出了一体化的解决方案。它倡导利用现代信息技术，特别是计算机仿真和建模技术，实现产品全寿命周期的集成化设计和评估，为提高产品设计质量和降低研发成本提供了新的途径。
