运用虚拟制造技术的模拟仿真，可以低成本地无限试错，精准地量化分析，结合精益生产的管理思想和管理逻辑，运用在新工厂设计中，打造一个完美的精益工厂。精益生产不仅仅是生产那点事，而是要把产品设计、工厂设计、市场销售进行全面考虑。精益生产思想的核心是构建全面生产方式，以零浪费为目标，以JIT和自动化为手段，以持续改善为基础。传统的工厂设计投产后，第一年达到产能的30%，第二年达到产能的50%，第三年达到产能的70%～80%，6～7年后经过不断的优化调整达到设计产能的100%。利用工业工程方法进行精益设计的工厂，可以在第一年达到设计产能的60%，第二年达到设计产能的80%，第三年达到设计产能的100%。而运用信息技术的虚拟制造设计手段设计出的工厂，可以投产就能达到100%的设计产能。
传统精益工厂的设计，运用工业工程的价值工程、人因工程、并行工程等先进的理论方法，依据销售预测，进行工厂布局、物流规划、工艺流程、信息系统等环节建模，出数个方案，比对之后确定一个优选方案进行实施。
运用虚拟制造技术的精益工厂设计比传统的精益工厂设计有了质的飞跃。体现在如下几个方面：
（1）信息技术可以协助构建更加完备、精准的基础数据。
工厂设计的第一步就是构建数据基础，要规划我们的工厂生产什么产品或产品组合，最大的产量是多少，用什么生产工艺，什么生产设备，使用哪种原料，每种物料供应商的供货距离和供货策略。设计人员对所有的产品、原料、半成品、设备、机器人、工装工具进行3D扫描建模，或从设计/设备供应商那里获取这些资料。
（2）信息技术可以协助构建精准的模型，依据完备的数据来仿真生产制造各种场景。
大到不同的生产策略，小到工装夹具的设计改善带来空间、效率、质量上的优化，模拟各种生产事件的场景，如设备故障、工装损坏、产品报废等，并制定各种事件的管理对策。
（3）虚拟制造可以无限试错，积累大量的模拟数据，优中选优。实际生产中需要几年完成的优化，在虚拟制造中几天甚至几个小时就可以做到。
（4）基于虚拟制造产生的海量数据，来优化产品设计和工艺设计。例如：运用物流数据以及原料、在制品、成品的数量、形状、重量、配送和物流策略，精准定制货架、托盘等工装工具。运用组装、加工环境流程等数据来优化产品设计，以及工装夹具的定制化设计。图5-1为用仿真技术设计精益工厂的场景，其中应用了大量的基础数据，机器设备、物料工装等资源要素的数字模型和生产工艺数据等。
图5-1 虚拟制造用于工厂设计
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