數字化車間建設有三條主線，一條是以機床、熱處理設備、機器人、測量測試設備等組成的自動化設備與相關設施，實現生產過程的化執行，這是數字化車間的物理基礎。第二條線是以MES為中心的智巧化管控系統，實現對計劃調度、生產物流、工藝執行、過程質量、設備管理等生產過程各環節及要素的精細化管控，這是典型的賽博系統。第三條主線是在互聯互通的設備物聯網基礎上，并以之作為橋梁，聯接起賽博空間的MES等信息化系統與機床等物理空間的自動化設備，構建車間級的CPS系統，實現了賽博與物理兩個世界的相互作用、深度融合。

數字化車間是基于生產設備、生產設施等硬件設施，以降本提質增效、快速響應市場為目的，在對工藝設計、生產組織、過程控制等環節優化管理的基礎上，通過數字化、網絡化、智能化等手段，在計算機虛擬環境中，對人、機、料、法、環、測等生產資源與生產過程進行設計、管理、仿真、優化與可視化等工作，以信息數字化及數據流動為主要特征，對生產資源、生產設備、生產設施以及生產過程進行精細、、敏捷、地管理與控制。數字化車間是智能車間的步，也是智能制造的重要基礎。

智能制造，精益生產的有效使能手段
經過幾十年的發展，精益生產已經成為制造業的重要思想。在技術快速進步的今天，智能制造又可以很好地促進精益生產的落地與進一步發展。
傳統精益生產目視管理有很多很有效的手段和方法，比如5S管理、安燈、標準作業三票、可視化看板等方法。這些方法可以直觀地提示發生問題的區域、工位、或是機臺、材料等信息，但是要深究問題的根本原因還需要大量的觀察與分析，當變異的條件發生變化時，會給分析帶來很多困難。
而智能制造以數字化、網絡化、智能化等新技術、新手段就可以較容易地解決這些問題。比如：
識別浪費是精益改善的重要組成部分，除了傳統的精益手法，通過設備物聯網系統采集設備稼動率、待機原因等，能夠準確地識別出設備利用等方面的浪費；通過MES系統對物料、工具等進行精益化庫存管理，可以明顯地減少庫存的浪費；通過APS排產優化生產計劃，可以減少人員與設備等待的浪費等等。
實現流的生產、均衡化生產是個不斷改善的過程，但在離散制造車間，生產設備動輒上百臺、工序上千上萬項，如何保證這些工序在不同設備上生產的均衡化、流動化？如果只靠人的經驗很難實現這種生產方式，很容易造成設備忙閑不均，造成工序的等待或停滯。通過APS排產以及生產過程協同管理等信息化手段，就可以有效解決這些問題，有助于實現產品“流”的生產及生產的均衡化。
品質改善的目的是確保輸出產品品質一致。但由于生產條件各種變化，比如設備故障、熱處理溫度、磨損等，都可能導致產品質量不穩定。通過設備狀態、工藝參數、磨損等的實時，就可以快速發現問題，保證生產過程的受控，有效地提升產品品質。
作為重要的使能手段，智能制造不僅可以有助于精益生產的落地，還可以促進精益生產的進一步發展。
看板(Kanban)是精益生產中傳遞信號與控制生產的工具，分傳送看板和生產看板兩種。傳統的看板大多以卡片、紙張等形式存在，通常以手動方式進行填寫。但在智能制造進程中，這些數據可以通過MES等信息化系統在電子屏等數字化終端上實時顯示，具有更強的實時性與自動性。
知識內建與管理也是精益生產中的重要理念。在精益運行良好的企業，都非常重視對知識的管理與傳承。以前主要是靠師傅言傳身教、標準作業文件與流程制度等傳統方式，存在學習時間長、可復制性差等缺點。通過數字化、網絡化、智能化等智能制造新技術、新手段，可以將知識體現在流程與系統中，隱性知識顯性化，對知識的沉淀、傳承、挖掘、使用都具有重要的促進作用。
目前，大眾所熟知的精益生產管理方法與實現手段總結于上世紀八十年代，帶有明顯的時代特征。但事實上，如果現在重新去研究今天的豐田汽車，就會發現其實現方式已經發生了巨大的改變，體現了自動化、數字化、網絡化、智能化等很多技術成果。因此，精益生產的理念與手段也應該隨著智能制造的發展而發展。

很多人認為，大量采購和引入數字化設備是建設好數字化車間的前提。這是一個很大的誤解：數字化設備與數字化車間之間既非必要條件，也非充分條件。即便車間中全是數字化設備，如果沒有實現設備的互聯互通，沒有實現生產過程的數字化管理，數據沒有實現真正的有序流動，也不能稱之為數字化車間。相反，即便車間里的設備不全是數字化設備，但經過“三啞改造”，設備被接入信息化系統，生產過程實現數字化、網絡化與智能化（如智能排產、決策支持分析等），對生產計劃、生產資源、生產進度與產品質量等數據在信息化系統中進行有效管理，并可以根據生產需要進行有序流動，也可算是數字化車間。比如，在服裝加工等勞動密集型企業都可以通過數字化、網絡化改造實現車間的數字化管理。
數字化車間實施效果
通過成功實施數字化車間系統，企業在車間管理方面將會有質的提升，為企業智能化轉型升級奠定良好的基礎。
1) 設備互聯，“啞設備”聰明起來
通過設備的互聯互通，將車間的數控機床、熱處理設備、機器人等數字化設備實現程序網絡通訊、數據遠程采集、程序集中管理、大數據分析、可視化展現、智能化決策支持，將設備由以前的單機工作模式，升級為數字化、網絡化、智能化的管理模式。
2) 協同生產，讓設備地運轉
通過系統中的計劃、排產、派工、物料、質量、決策等模塊，以信息化系統為手段，實現各種信息的共享與協同，做到車間層面化計劃、精益化生產、可視化展現、精細化管理，將以前串行生產轉變為并行的協同生產模式，實現“一個流”的生產，工件轉移到設備前，加工程序等技術文檔、工裝夾具等生產資源已經全部準備就緒，大大減少設備的各種等待時間，可明顯提升設備生產效率，降低生產成本，提高客戶滿意度。
3) 虛實融合，數據在流動中增值
改變傳統的制造模式，做到虛擬世界與物理世界深度融合，虛實映射、相互促進。車間各崗位、各設備都融于整個信息化系統，以數據有序流動為特征，以高質生產為核心，人、機、料、法、環、測各環節相互融合，基于數字化、網絡化、智能化的管理系統，使管理者能做到“看得見，說得清，做得對”，實現了生產過程的“Smart”，即敏捷、、高質、低成本、綠色、協同的智巧化生產與服務模式。
4) 智能制造，降本提質增效是標尺
通過數字化車間建設，對車間進行全面的科學管控，大幅度提升車間計劃科學性、生產過程協同性、生產設備與信息化系統的深度融合度，并在大數據分析與決策支持的基礎上進行透明化、量化管理，可對企業生產效率、產品質量、生產成本等方面有明顯改善。
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