智能制造是當今制造業在面臨多變經營環境發展的必然趨勢。工業領域正在全球范圍內發揮越來越重要的作用，是推動科技創新、經濟增長和社會穩定的重要力量。但與此同時，市場競爭也在變得愈發激烈。客戶需要新的、高質量的產品，要求以更快的速度交付根據客戶要求而定制的產品。只有那些能以更少的能源和資源完成產品生產的企業，才能夠應對不斷增長的成本壓力。這些問題的解決方案就在于實現虛擬生產和與現實生產環境的融合，采用創新軟件、自動化技術、驅動技術及服務。這些能夠縮短產品上市時間、提高生產效率和靈活性，幫助工業企業保持在市場上的競爭優勢。
智能制造系統的層次結構可分為設備層、控制層、車間層、企業層、協同層。設備層是制造的物質技術基礎，包括傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識別等。控制層包括各類控制系統，如可編程邏輯控制器 PLC、監視控制與數據采集系統 SCADA、分布式控制系統 DCS 等。車間層面向工廠和車間的生產管理，包括制造執行系統 MES等，其中 MES 又包括工廠信息管理系統 PIMS、先進控制系統 APC、歷史數據庫等。企業層面向企業的經營管理，包括企業資源計劃系統 ERP、產品生命周期管理PLM、供應鏈管理系統 SCM 等。協同層：體現企業之間的協作過程，它是由產業鏈上不同企業通過互聯網進行全方位的協同和信息分享，實現協同研發、智能生產、精準物流和智能服務等。
智能制造發展需經歷四個不同的階段，每一階段都對應著智能制造體系中某一核心環節的不斷成熟。四個階段為自動化（淘汰、改造低自動化水平的設備，制造高自動化水平的智能裝備）、信息化（產品、服務由物理到信息網絡，智能化元件參與提高產品信息處理能力）、互聯化（建設工廠物聯網、服務網、數據網、工廠間互聯網，裝備實現集成）、智能化（通過傳感器和機器視覺等技術實現智能監控、決策）。
