人類進入工業社會之后，制造業逐漸成為一個國家經濟能力乃至綜合國力的基石。當前全球經濟普遍面臨轉型壓力，作為經濟體系的穩定器，制造業迎來了前所未有的發展機遇，同時也面臨著多重挑戰。
首先在市場層面，越來越多的行業面臨全球性產能過剩問題。市場競爭激烈，需求從過去的大批量、規模化，逐漸轉向小規模、個性化定制的新型模式。
其次在社會層面，隨著就業人口不斷下降和勞動力成本的急劇上升，現有環境資源負擔沉重，整個社會生產組織方式面臨轉型升級壓力。
最后在技術層面，在普遍自動化的基礎上，物聯網、邊緣計算、云計算、大數據、人工智能等技術的發展為制造業的進一步升級提供了強大的技術支撐，同時也提出了更高的管理要求。
可以說，智能制造是技術、社會和市場多方面要素驅動的結果。
近年來，世界主要工業國都紛紛將智能制造上升到國家戰略高度，致力于在關鍵智能制造技術上取得領先地位。
當前世界范圍內，德國、美國和日本仍然是智能制造發展的焦點地區。德國在 2013 年正式推出“工業 4.0”戰略。2013 年和 2016 年發布的《確保德國制造業的未來—實施戰略行動工業 4.0 的建議》和《實施工業 4.0 戰略》，提出將物聯網及服務技術融入制造業，希望通過將信息通信技術和物理生產系統相結合，打造全球領先的裝備制造業，使德國成為先進智能制造技術的主要創造國和供應國。美國 2009 年開始制造業回歸，通過智能制造解決美國制造業在人力成本等方面的劣勢，重振美國高端制造業。2012 年和 2014 年先后發布 AMP （Advanced Manufacturing Partnership）報告《獲取先進制造業國內競爭優勢》和《加速美國先進制造業》，明確了三個制造技術優先領域（制造業中的先進傳感、先進控制和平臺系統，虛擬化、信息化和數字制造，先進材料制造）及技術戰略建議。此外，日本也是智能制造領域發展的一大亮點。作為機器人領域強國，日本于 2015 年提出“機器人新戰略”，通過將機器人與 IT 技術、大數據、網絡、人工智能等深度融合，在日本建立世界機器人技術創新高地，營造世界一流的機器人應用社會，繼續引領物聯網時代機器人的發展。
我國智能制造發展面臨的機遇和挑戰
作為國家間經濟競爭的主戰場，制造業在中國經濟轉型升級以及國際分工重新劃分中占據著至關重要的地位，決定了這次“史詩級”戰役的成敗。在高新技術密集爆發的大背景下，智能制造無疑是制造業發展的重要驅動力，是推動制造業高質量發展的主攻方向。大力推進智能制造發展，是創造新動能、打造新優勢，不斷增強核心競爭力，推動我國產業邁向中高端的關鍵舉措。
在政府層面，國家和地方一起發力，積極制定政策驅動智能制造，為我國智能制造發展把握好大方向。國家層面，2015 年，國務院發布實施制造強國戰略第一個十年行動綱領《中國制造 2025》，提出實現制造強國的戰略任務和重點之一是要推進信息化和工業化的深度融合，要把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向。2016 年，工信部、財政部發布《智能制造發展規劃（2016-2020 年）》，提出智能制造發展“兩步走”戰略。2017 年 11 月，國務院發布《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網指導意見》，提出要加快建設和發展工業互聯網，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合，發展先進制造業，支持傳統產業優化升級。2019 年政府工作報告中，習近平總書記提出，要推動傳統產業改造提升。
同時，中央經濟工作會議于 2018 年首次提出“新基建”這一概念，至今已有 7 次中央級會議或文件明確表示加強“新基建”。“新基建”提出的 5G、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網七個方向的建設內容，適應中國當前社會經濟發展階段和轉型需求，在補短板的同時將成為社會經濟發展的新引擎。特高壓、城際高速軌道交通、新能源汽車等應用行業的競爭力建設依賴于智能制造相關技術的快速發展，而 5G、大數據中心、人工智能、工業互聯網等基礎性技術的進步，又將持續推動我國智能制造技術升級的腳步。新基建目標的提出，為我國智能制造升級進一步明確了方向，提升了內在推動力，夯實了技術基礎。作為數字經濟的發展基石、轉型升級的重要支撐，新一代信息技術引領的新型基礎設施建設已成為我國謀求高質量發展的關鍵要素。
呼應中央政策，圍繞推動制造業高質量發展，強化工業基礎和技術創新能力，促進先進制造業和現代服務業融合發展，加快建設制造強國。地方層面，各省市利好政策不斷出臺，催生了大批智能制造產業鏈企業。廣東、福建、安徽、江蘇、北京、天津等省市結合自身發展情況，紛紛提出了地方智能制造發展規劃，推動智能制造發展，并在智能制造鏈條上建設了大量的產業園區，孕育了一大批智能制造產業鏈企業，成為中國智能制造產業的重要承載地和孵化器。根據《世界智能制造中心發展趨勢報告（2019）》統計，我國共有 437 家智能制造類產業園區，覆蓋全國 27 個省市。與此同時，《中國制造 2025》、工信部《智能制造發展規劃（2016-2020 年）》等一批規劃綱要也提出把全面推行綠色制造作為實現制造強國戰略目標的重要內容，積極追求綠色、智能、可持續的發展，實現與智能制造相互補充，相互促進。
然而，我國工業化和經濟現代化起步較晚，制造業總體水平不一，創新研發實力相對薄弱，智能制造發展面臨諸多挑戰。
首先，工業基礎設施和核心技術創新能力不足，對外依存度高。與歐美等發達國家相比，我國在傳感器、高端芯片、基礎軟硬件等方面瓶頸突出，關鍵核心技術受制于人，嚴重制約了我國智能制造的發展。以傳感器舉例，作為工廠智能化轉型的基礎條件，傳感器在汽車、電子等離散行業的數據采集上擁有大規模應用。然而，全球電子傳感器市場被博世 BOSCH、MEAS、羅克韋爾 ROCKWELL 等國外企業壟斷，國內傳感器大多依賴進口，自產傳感器幾乎全是低端產品，難以躋身高端市場競爭。
其次，信息化、智能化水平整體滯后。由于我國制造業體量龐大，一些先進的制造業企業正積極探索從機械化、自動化向智能化、信息化發展，但是很多企業仍然未完成數字化升級，與人工智能等前沿技術的融合還處于初級階段，我國制造業距離真正的智能制造還有很長距離。再次，產業結構待改善，低端制造業市場同質化競爭嚴重。我國低端產業產能過剩，先進裝備、核心部件、高性能材料等中高端產業的保障能力不能得到有效滿足，導致我國裝備制造業低端市場同質化競爭嚴重，中高端市場發展缺乏技術和基礎設施支持。
最后，專業人才數量欠缺。智能制造產業相對于傳統制造業對于高素質人才的需求更為明顯，而且更需要懂得多方面知識與技能的復合型人才，對于高端專業人才的需求更是極為迫切，但是我國在高端、復合型人才數量上嚴重欠缺，難以滿足智能制造領域的擴張需求。面對上述問題，我國要推動智能制造快速發展，需要從基礎軟硬件、核心技術、網絡、生態等各方面入手，扎扎實實做強根基。