在制造型企业，车间处于非常重要的位置。企业价值最终表现在产品与服务上，而车间是企业中将各种图纸转变为产品的主要场所，是决定生产效率与产品质量的重要环节，车间往往也是企业中员工数量最多的组织。因此，在很大程度上，车间强则企业强，车间智则企业智。
《中国制造2025》中也明确指出：“推进制造过程智能化，在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间。”数字化车间建设是智能制造的重要一环，是制造企业实施智能制造的主战场，是制造企业走向智能制造的起点。
数字化车间建设
很多人认为，大量采购和引入数字化设备是建设好数字化车间的前提。
这是一个很大的误解：数字化设备与数字化车间之间既非必要条件，也非充分条件。即便车间中全是数字化设备，如果没有实现设备的互联互通，没有实现生产过程的数字化管理，数据没有实现真正的有序流动，也不能称之为数字化车间。
对于数字化车间建设，我们可以参考德国工业4.0中对“智能工厂”的定义：重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现。
“智能化生产系统及过程”，指除了包括智能化的机床、机器人等生产设施以外，还包括对生产过程的智巧化管控，站在信息化的角度，就是智巧化的MES制造执行系统。
从中可以看到，数字化车间建设有三条主线：
-
一条是以机床、热处理设备、机器人、测量测试设备等组成的自动化设备与相关设施，实现生产过程的精确化执行，这是数字化车间的物理基础。
-
第二条线是以MES为中心的智巧化管控系统，实现对计划调度、生产物流、工艺执行、过程质量、设备管理等生产过程各环节及要素的精细化管控，这是典型的赛博系统。
-
第三条主线是在互联互通的设备物联网基础上，并以之作为桥梁，联接起赛博空间的MES等信息化系统与机床等物理空间的自动化设备，构建车间级的CPS系统，实现了赛博与物理两个世界的相互作用、深度融合。
三条主线交汇，实现数据在自动化设备、信息化系统之间按照人的意愿进行有序流动，将整个车间打造成软硬一体的系统级CPS，最终实现高效、高质、绿色、低成本的生产模式，提升企业竞争力。
贯彻精益思想
如果说设备、MES、CPS等三条主线是“实线”的话，精益生产则是数字化车间建设的一条“虚线”，要贯穿数字化建设的始终。
1） 精益生产，智能制造的重要指导思想
精益生产是管理学史上重要的实践成果之一，深刻地影响着汽车工业，乃至全球制造业。精益生产基本思想和追求的管理目标，并没有随着智能制造的发展而落伍，恰恰相反，精益思想是企业进行智能制造体系构建的重要指导思想之一。
在此，笔者总结出五条可以指导智能制造建设的精益思想原则。
① 关注客户价值
精益生产强调，流程中所有环节的输入与输出都应当用客户价值这个标尺去衡量。在前端要打通客户真实需求之间的接口，在企业内部，以客户需求来定义自己的产品与服务。如果系统不能满足客户对高质、高效、低成本、高满意度的要求，即便是设备或技术非常先进，也不能算是一个成功的智能制造项目。
② 识别并消除浪费
企业在实施智能制造系统之前，应当对流程中各种浪费进行梳理与改善。精益生产中将制造过多过早、库存、搬运、等待、不必要的作业、不必要的动作以及不良品流窜这七种形式，归纳为七大浪费，这七大浪费是企业生产效率不高、盈利能力不足的根源，需要不断进行完善与消除。如果这些问题没解决，就直接实施智能制造，很可能是用系统的方式把浪费固化下来，既丧失了改善的机会，又增加了不必要的投入。
比如，没有对库存过多的浪费进行改善，就投入大量财力物力去建设智能化的立体仓库；没有对动作浪费进行改善，就引进机器人或机械臂去从事这些本属于浪费的动作，这些都造成了很大的浪费。
③ 价值的快速流动
精益生产强调价值流的快速流动，包括物理布局工艺流程化，信息传递自动化，以及人、产线设备、仓储物流之间高效协同化。如果在物理布局上有大量断点存在，就会给智能制造的排产与调度带来了更大复杂度。
在系统整体运转的过程中，尽可能多地消除停滞和等待，需要将人、产线设备、仓储物流之间的相互协作机制、信息传递机制、防错与纠错机制，在统一的系统框架内进行设计与建设。
④ 高度柔性与适应性
精益生产的柔性是指通过快速切换的实施与改善，实现产线在生产不同型号、不同配置，甚至是不同种类产品时，可以根据需要进行快速切换。
在小品种多批量、客户需求千变万化的今天，智能制造建设也必须要考虑产线柔性与适应性等问题，否则就可能造成大量投资的浪费。
⑤ 尽善尽美原则
精益生产中标准作业、自工序完结、良品条件创建与维持、质量内建、安灯控制、防错与纠错机制、变化点管理、全员生产性维持（TPM）等术语之下，都有一套品质维持的理念、原则与方法，这些原则和方法同样可以指导智能制造的建设。
比如，上下工序之间，设备与零件部之间都需要建立全数良品的加工条件与标准，当条件发生偏离时，应当向相关人员发出异常提醒，甚至停止生产。如果智能制造系统缺少这样的机制，自动化程度越高，损失往往越大。
2） 智能制造，精益生产的有效使能手段
经过几十年的发展，精益生产已经成为制造业的重要指导思想。在技术快速进步的今天，智能制造又可以很好地促进精益生产的落地与进一步发展。
传统精益生产目视管理有很多很有效的手段和方法，比如5S管理、安灯、标准作业三票、可视化看板等方法。这些方法可以直观地提示发生问题的区域、工位、或是机台、材料等信息，但是要深究问题的根本原因还需要大量的观察与分析，当变异的条件发生变化时，会给分析带来很多困难。
而智能制造以数字化、网络化、智能化等新技术、新手段就可以较容易地解决这些问题。
3） 殊途同归，精益智能共促企业良性发展
虽然精益生产与智能制造是两个领域的概念，侧重点也不尽相同，精益生产主要是强调了生产过程中的管理理念与实现方法，智能制造更侧重技术实现，但两者是相辅相成的关系。
从生产过程来看，精益生产中的很多理念，如生产布局、节拍、后工序拉动、标准作业等，是实施智能制造的基础。快速切换、减少浪费、可视化生产、均衡化生产、准时化生产、工序流动化等理念，也是智能制造要实现的过程目标。同样，智能制造中的设备互联互通、高级排产、过程协同、资源精益化管控、质量过程管控、大数据分析、可视化、预测性维护等方法与手段，都有助于促进精益生产的落地与提升。
从实现的目标来看，智能制造与精益生产也是殊途同归，实现敏捷、高效、高质、低成本的生产与服务模式是两者的共同目标。
实施效果
通过成功实施数字化车间系统，企业在车间管理方面将会有质的提升，为企业智能化转型升级奠定良好的基础。
1) 设备互联，“哑设备”聪明起来
通过设备的互联互通，将车间的数控机床、热处理设备、机器人等数字化设备实现程序网络通讯、数据远程采集、程序集中管理、大数据分析、可视化展现、智能化决策支持，将设备由以前的单机工作模式，升级为数字化、网络化、智能化的管理模式。
2) 协同生产，让设备高效地运转
通过系统中的计划、排产、派工、物料、质量、决策等模块，以信息化系统为手段，实现各种信息的共享与协同，做到车间层面精准化计划、精益化生产、可视化展现、精细化管理，将以前串行生产转变为并行的协同生产模式，实现“一个流”的生产，工件转移到设备前，加工程序等技术文档、工装夹具等生产资源已经全部准备就绪，大大减少设备的各种等待时间，可明显提升设备生产效率，降低生产成本，提高客户满意度。
3) 虚实融合，数据在流动中增值
改变传统的制造模式，做到虚拟世界与物理世界深度融合，虚实精准映射、相互促进。车间各岗位、各设备都融于整个信息化系统，以数据有序流动为特征，以高效高质生产为核心，人、机、料、法、环、测各环节相互融合，基于数字化、网络化、智能化的管理系统，使管理者能做到“看得见，说得清，做得对”，实现 了生产过程的“Smart”，即敏捷、高效、高质、低成本、绿色、协同的智巧化生产与服务模式。
4) 智能制造，降本提质增效是标尺
通过数字化车间建设，对车间进行全面的科学管控，大幅度提升车间计划科学性、生产过程协同性、生产设备与信息化系统的深度融合度，并在大数据分析与决策支持的基础上进行透明化、量化管理，可对企业生产效率、产品质量、生产成本等方面有明显改善。
以下是数字化车间系统实施后的统计结果：
-
制造信息量提高15-60%
-
生产效率提高10-30%
-
计划质量提高25-70%
-
生产透明度20-70%
-
经济效益提高10-25%
-
生产灵活性提高15-60%
-
生产周期降低15-40%
-
外协费用降低5-15%
-
生产准备成本降低15-40%
-
处理紧急事故的成本降低20-60%
-
生产管理成本减少15-25%
-
生产计划成本降低10-30%
-
产品准时交货率提高15-40%