德國“工業4.0”、美國“第三次工業革命”、中國“制造業2025”，世界各國紛紛提出新一代制造理念，主要是為了指導工業制造業的發展，在數字化、智能化、網絡化的全球大環境下，拉動傳統制造往智能制造方向升級，從而滿足未來市場更快速、更個性化的需求響應，并實現更低的制造成本。但是各國的官方提法側重又有不同，中國的“制造業2025”目前還未出臺。
德國的“工業4.0”是以“智能制造”為發展目標，建設“智能工廠”（smart factory），通過信息技術、廣泛互聯、信息交互、流程再造等一系列手段，滿足消費者差異化、定制化的需求，提高生產的靈活性，以及向管理者提供更佳的決策支持。
美國的“第三次工業革命”提出的比較早，更多強調的還是信息化和自動化對制造業的沖擊和影響。當然美國的制造業領先企業也對制造業的智能化趨勢進行了布局和研究，比如GE公司提出的工業互聯網（Industrial Internet）概念，其方向側重于將機器分析、行業洞察、自動化和商業預測連接起來。“智能制造”在德國和美國之間的區別，與兩國在制造業上的比較優勢以及國際分工上的不同是分不開的。
智能工廠不是簡單智能化
現在常被提及的智能工廠只是“智能制造”的一個組成部分。在智能制造之下，傳統的制造流程將被重組，其目的是要實現產品的智能化。其中個性化的客戶需求與設計，供應商和制造商之間的信息接入與共享，售后服務的快速響應等環節與智能工廠一起，成為智能制造非常關鍵的組成部分。
智能工廠的核心特點是：產品的智能化、生產的自動化、信息流和物資流合一。目前來看，世界范圍內，很多企業都在向著智能工廠的方向發展，但是還沒有哪一家企業有足夠的勇氣宣布自己已經建成了一座智能的工廠。西門子目前在全球有兩個樣板工廠，博世也即將有一個樣板工廠。
在討論智能工廠的未來圖景時，提到最多的是“大規模定制化生產”，這需要企業從幾個維度建立相關的企業能力：一，強大的客戶需求收集和分析能力；二，社會化交互的產品研發體系；三，模塊化、智能化的產品制造工藝；四、高靈活度的供應鏈管理；五，與客戶需求匹配的生產能力（包括設備維護能力）；六，智能的庫存和物流管理體系。
除了大規模定制化生產，智能工廠的未來圖景還包括了能源的節約（據測算有大約12%的能源節約空間），讓供應鏈更加安全，以及準確地尋找到相關領域專家的問題解決方式。而且智能工廠的生產模式不僅僅局限于生產終端消費品的企業，生產設備的企業一樣可以通過實踐智能工廠來更好地滿足客戶需求、降低成本、提高交付效率、合理管理產能。
挑戰供應鏈管理
當我們討論智能工廠時，不能忽略的核心要求之一是要實現信息流、物資流和管理流合一。通過ERP系統、供應鏈管理軟件、最新的物聯網（接入產品和其對應零部件）和大數據的收集分析，讓信息流和物資流合一。做到對每一個個體產品、零部件在生產的全流程中可以實時監控和管理，事前預測、事中操作和事后追蹤。
對于中國企業來說，長期處于產業鏈的低端環節使得其在信息的收集和分析能力上有所欠缺，很多中國企業連工廠的管理通報都并不完備，即使是行業的領軍企業，也在前幾年才消滅了企業內部的信息孤島，建成了企業內部統一的信息管理體系。但是距離全面地、有效地管理信息和綜合使用信息還有相當的差距，更何況智能工廠對于信息的創造性使用提出了新的要求。
同時，智能制造對于采購和供應鏈管理帶來的挑戰影響是深遠的。它將原本按照計劃管理的工廠生產，切割為更小的單元，既可以動態規劃從而平滑生產波動，也能更快地跟隨市場的反應進行產能的調整，同時也能實現最低的原材料和成品庫存，大幅提高生產的周轉效率。廠商由此能夠獲得對用戶需求、市場波動做出快速反應的能力。同時，生產所有涉及的零部件都因為物聯網而廣泛互聯，廠家有望實現實時庫存（Justintime）——在傳統工廠中最多是在廠內庫存管理中實現，而在智能工廠市場，這樣的實時庫存可以將供應商也納入進來，從而實現真正的實時。它帶來的好處是全方面的，包括：降低成本、提高交付效率、管理產能等。
智能工廠在軟硬件上對當下的制造形態進行諸多改進，與之相對應的企業的人力資源和管理結構也要進行調整。對于智能工廠來說，其人力資源的需求是嶄新的，且多層次的：首先有能夠重新設計生產流程、供應鏈管理流程、產品再設計、大數據分析等復雜工作的高級人才；其次是有能夠維持智能工廠日常設備調試維修、供應鏈運營等工作的中級人才；最后是要具備整個工廠的人力資源升級以滿足智能工廠更高的操作和運營要求的人力儲備。而其管理結構，因為信息化技術、自動化生產的廣泛應用而變得更加扁平化，原本從班組到線、再到車間、單元的生產結構需要面向新的生產設置而進行調整。
中小企業也可實現智能制造
當前對于制造業企業來說最大的挑戰在于：消費者行為改變、產品周期縮短、供應鏈風險增加、售后服務復雜化等。在這些方面，所有的企業都在面對著挑戰，而對于依照傳統模式組織生產的大企業來說，這樣的挑戰更加嚴峻。
而新技術如3D打印、智能化設計軟件等大大降低了中小企業的產品開發流程，產業分工和產業集群的興起也讓企業不用再像三十年前一樣完成制造業從頭到尾的所有工作，創投、眾籌及產業鏈金融等創新的金融手段也讓中小企業比過去具有更強的融資能力。
在這樣的形式之下，中小型的制造企業應該率先實現對于用戶個性化和定制化需求的響應，對產品設計、生產過程和服務流程進行再設計，用信息化的手段、自動化的設備、智能化的生產體系來改造自己，從而實現貼近客戶需求，智能化生產的目標。
總的來說，智能制造現階段在中國還剛剛起步，在未來邁向智能制造、智能工廠之時，也要充分利用目前中國制造業企業已廣泛應用的工業自動化設備。未來的智能制造首先是基于重新設計的生產流程、供應鏈管理流程、產品再設計，以及數據收集、分析和決策系統。它需要形成一個標準，自動化設備需要接入這樣的生產體系，首先需要具備的是功能和應用場景上豐富，滿足生產需求；其次是滿足信息采集的需求，這里的信息包括產品信息和操作信息；第三，是要在實現標準化生產的同時（工序工藝的標準化，零部件的標準化）保留一定的生產柔性；最后，自動化社會的使用界面友好、維修養護費用較低、調試簡單等特性也會加快此類設備的普及。
