我國制造業大而不強。根據中國工程院發布的《2020中國制造強國發展指數報告》，2019年中國制造業在規模發展上遙遙領先，但質量效益分項僅為16.11，遠低于美國的51.96。一方面，中國制造業增加值早在2010年就已超過美國，成為名副其實的全球制造業第一大國。另一方面，中國制造業“大而不強”的問題卻一直存在，具體表現為中國在研發環節的技術、生產環節的盈利和效率及銷售環節的品牌三個方面明顯落后于發達國家。
智能制造是制造業轉型升級的關鍵。面對中國制造業在研發環節的技術、生產環節的盈利和效率及銷售環節的品牌相對落后的局面，智能制造將在多環節助力制造業轉型升級。從微笑曲線來看，智能制造能有效拉高微笑曲線，幫助企業在附加值更高的微笑曲線兩端獲得更多利潤。在研發設計環節，人工智能、工業大數據等智能制造技術的運用，將充分抬高企業研發創新的天花板，加寬企業的技術護城河；而在銷售服務環節，高度協同的智能制造能降低企業的供應鏈成本，智能制造下的柔性化生產無縫銜接生產與需求，幫助企業建立品牌與服務優勢。而曲線中間的生產制造環節同樣受益于智能制造。智能制造將有效提升企業在該環節的質量和效率，通過信息流的整合提升企業在生產過程中的管理水平，實現降本增效。
智能制造軟硬兼備，高度協同，貫穿制造全過程。智能制造基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。智能制造改變了以往單一流程化的傳統制造模式，致力于打造高度協同的智能制造模式。智能制造產業鏈自下而上分為感知層、網絡層、執行層和應用層，分別對應了傳感器、RFID、機器視覺等采集感知元件，工業互聯網、云計算和大數據等技術，機器人、數控機床等智能制造裝備以及將上述環節有機結合的自動化系統集成和生產線集成等。
