与传统车间相比，数字化车间的显著特征是：在“人、机、料”之外多了数字虚体（计算机、网络、软件、模型、报表和图形等组合）。

在传统车间中只存在二体：意识人体和物理实体。意识人体是车间管理和生产人员，以及这些人的知识、技能、经验和智慧等构成；物理实体是设备、物料、产品、工装、工位和场地等，以及他们形成的生产能力。车间活动就是人体用意识和行为操作或操纵实体来完成生产任务，人的脑力和体力就是生产条件的组成部分。

显然，按照上述生产方式，人需要劳心劳力，而且效率低。如果机器、物料等实体具有人的智能，就可以将人类从繁重的体力或脑力劳动中解放出来，而且生产效率低、产品质量等都会得到很大的提升。计算机尤其是软件技术的发展提供了这种可能性。虽然无法将人脑嫁接在机器上，但可以建立与物理实体对应的数字虚体（软件、数据等），将人的知识、技能、经验和智慧植入数字虚体中，用数字虚体代替大部分脑力，指挥物理实体完成“体力”工作，这个过程就是智能制造。

数字化车间是由两个层次构成：生产控制层和现场执行层。

1、生产控制层一般由MES系统实现，支持车间生产计划和控制高层管理活动，包括排产、排程、任务分派、计划跟踪与调整、生产绩效分析、物料管理、设备管理和质量管理等。

2、现场执行层是由SCADA等数据采集和处理系统实现设备数据采集和人工操作数据采集。设备数据通过接口自动获取，人工操作数据采集需要通过手工输入或借助条码、二维码、RFID等自动识别装置进行采集。设备数据包括设备状态、启停时间、参数、执行结果等。人工操作数据包括人员、操作时间和操作类型等。除了数据采集，现场执行层还要完成生产控制层发出的设备和人员控制指令。

要实现数字化生产车间，还要部署相应的自动化设备、工业网络、IT设施和软件。如：

第一层：传感层，包括传感器、数字化设备接口及I/O等，实现车间现场层的数据采集和操作指令接收功能。

第二层：控制层，下半层包括PLC、工业互联网等设备，用于汇聚传感层数据及形成操作指令，通过设备通信网络传送数据；上半层包括工控机、PC工作站等设备及HMI、SCADA等软件系统，形成业务数据，通过运营信息网络与执行层进行通信，通过自动化网络和PLC、网关等设备与传感层通信。

第三层：执行层，包括服务器、PC、PAD等IT设备设施及谷器MES、WMS管理软件，实现车间生产控制层的功能。