工厂数字化车间是智能车间的第一步，也是实现智能制造的重要基础。事实上，无论任何行业，凡是涉及到生产，都离不开生产车间。工厂数字化车间建设有三条主线：
第一条主线是以机床、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。
第二条主线是以MES管理系统为中心的数字化控制系统，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。
数字化车间的应用可以说是涵盖了整个产品的生产过程，上至数据的数字化及可视化应用与展示，中间涉及到产品在车间的生产全过程，下至与生产装备的数字化集成。
数字化的应用场景根据每个企业实际的业务范围有关，主要涉及到车间设备的管控、生产调度、生产物流配送、车间品质管理、质量追溯、仓储管理及数据数字化展现等，这些过程都将通过先进的信息技术、网络技术、数字化的应用来完成。