Antecedentes: Explorar el impacto de combinar tecnologías de la Industria 4.0 y herramientas de Manufactura Esbelta en el rendimiento organizacional ha sido un tema popular en los últimos años. Diseño/Metodología/Enfoque: Proponemos un novedoso Sistema de Manufactura Inteligente y Sostenible (SSMS) para proporcionar información de gestión relacionada con el impacto social, el rendimiento económico y el impacto ambiental. Algunas herramientas llamadas herramientas Dinámicas Lean 4.0, como el Mapeo de Valor Sostenible (VSM), el Intercambio de Matrices de Un Solo Minuto Ampliado (SMED) y el Poka-Yoke Digital, se presentan como resultados de relaciones sinérgicas que optimizan los procesos de producción. Originalidad/Brecha de investigación: Hay pocos estudios sobre la aplicación de SSMS. Este trabajo presenta un estudio de caso, con el objetivo de llenar esta brecha. Se presenta un estudio de caso de la fabricación de equipos de desgasificación al vacío para demostrar la mejora de la utilización del método Definir-Medir-Analizar-Mejorar-Controlar (DMAIC) con Poka-Yoke Digital. Resultados estadísticos clave: La implementación de este proyecto aumentó el índice de capacidad del proceso, Cpk, de 1.278 a 2. Implicaciones prácticas: Se concluyó que la empresa implementó con éxito un sistema de manufactura inteligente y sostenible, y creó un entorno de trabajo más seguro y nuevas oportunidades laborales, mientras aumentaba el rendimiento de producción del 99.44% al 100%, mejorando la utilización de los trabajadores y ahorrando directamente NT$68,000. Limitaciones de la investigación: Este documento es el uso de un único estudio de caso. Se deberían explorar más aplicaciones de herramientas Dinámicas Lean 4.0 en SSMS.