一、五大特徵
1.生產現場無人化，真正做到“無人”工廠
工業機器人、機械手臂等智能設備的廣泛應用，使工廠無人化製造成爲可能。數控加工中心、智能機器人和三座標測量儀及其他柔性製造單元，讓“無人工廠”更加觸手可及。
2.生產數據可視化，利用大數據分析進行生產決策
當下信息技術滲透到了製造業的各個環節，條形碼、二維碼、RFID、工業傳感器、工業自動控制系統、工業物聯網、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技術廣泛應用，數據也日益豐富，對數據的實時性要求也更高。這就要求企業順應制造的趨勢，利用大數據技術，實時糾偏，建立產品虛擬模型以模擬並優化生產流程，乃至降低生產能耗與成本。
3.生產設備網絡化，實現車間“物聯網”
4.生產文檔無紙化，實現高效、綠色製造
構建綠色製造體系，建設綠色工廠，實現生產潔淨化、廢物資源化、能源低碳化，是我國“智能製造”的重要戰略之一。傳統制造業，在生產過程中會產生繁多的紙質文件，不僅產生大量的浪費現象，也存在查找不便、共享困難、追蹤耗時等問題。實現無紙化管理之後，工作人員在生產現場即可快速查詢、瀏覽、下載所需要的生產信息，大幅降低基於紙質文檔的人工傳遞及流轉，從而杜絕了文件、數據丟失，進一步提高了生產準備效率和生產作業效率，實現綠色、無紙化生產。
5.生產過程透明化，智能工廠的“神經”系統
推進製造過程智能化，通過建設智能工廠，促進製造工藝的仿真優化、數字化控制、狀態信息實時監測和自適應控制，進而實現整個過程的智能管控，是中國製造2025的重大戰略。在機械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等行業，企業建設智能工廠的模式爲推進生產設備(生產線)智能化，目的是拓展產品價值空間，基於生產效率和產品效能的提升，實現價值增長。
二、八大模式
1.互聯工廠-打通企業運營的“信息孤島”
2.全生產過程能源優化管理-提高能源資源利用率
全過程能源優化管理模式主要應用於石化化工、有色、鋼鐵等行業,該模式以提高能源資源利用率爲核心，通過MES採集各裝備、各環節的能效數據,構建能源管理系統(EMS)或MES中具有能源管理模塊,對生產過程、設備、能源供給及人員等實時進行優化。
3.產品全生命週期可溯-提升產品質量管控能力
產品全生命週期可追溯模主要應用於食品、製藥等領域，該模式以質量管控爲核心，主要做法是讓產品在全生命週期具有唯一標識,通過MES系統開展質量判異和過程判穩等在線質量檢測和預警等。
4.柔性製造-快速響應多樣化市場需求
快速響應多樣化市場需求的柔性製造模式,主要應用於鑄造、服裝等領域，主要做法是實現生產線可同時加工多種產品/零部件,車間物流系統實現自動配料,構建高級排產系統(APS),並實現工控系統、製造執行系統(MES)、企業資源計劃系統(ERP)之間的高效協同與集成。
5.大規模個性化定製，滿足用戶個性化需求
大規模個性化定製模式主要應用於服裝、紡織、家居、家電等消費品領域，通過產品模塊化設計、構建產品個性化定製服務平臺和個性化產品數據庫等手段，實現定製服務。
6.遠程運維服務-提高裝備/產品運維服務水平
互聯工廠模式主要應用於石化、鋼鐵、電子、家電等領域，應用物聯網技術構建生產數據採集系統、製造執行系統(MES)和企業資源計劃系統(ERP)，打通企業運營中的“信息孤島”。
7.網絡協同製造- 供應鏈上下游協同優化
網絡協同製造模式主要應用於航空航天、汽車製造等領域,該模式以供應鏈優化爲核心，建設跨企業製造資源協同平臺,實現企業間研發、管理和服務系統的集成和對接,開展製造服務和資源的動態分析和柔性配置等。
8.產品生命週期數字一體化，實現縮短產品研製週期
產品全生命週期數字一體化模式主要應用於航空裝備、汽車、船舶、工程機械等裝備製造領域,通過(MBD)產品研發技術、全生命週期管理系統(PLM)等手段，實現縮短產品研製週期這一核心目的。
三、十大關鍵技術
1. 智能決策（Smart Decision Making）
企業在運營過程中，產生了大量的數據，比如與合同、回款、費用、庫存、現金、產品、客戶、投資、設備、產量、交貨期等，這些數據一般是結構化的數據，可以進行多維度的分析和預測。同時，應用這些數據還可以提煉出企業的KPI，並與預設的目標進行對比。
2.智能管理（Smart Management）
製造企業核心的運營管理系統包括人力資產管理系統（HCM）、客戶關係管理系統（CRM）、企業資產管理系統（EAM）、能源管理系統（EMS）、供應商關係管理系統（SRM）、企業門戶（EP）、業務流程管理系統（BPM）等。實現智能管理和智能決策，最重要的條件是基礎數據準確和主要信息系統無縫集成。
3.智能物流與供應鏈（Smart logisTIcs and SCM）
製造企業內部的採購、生產、銷售流程都伴隨着物料的流動，因此，越來越多的製造企業在重視生產自動化的同時，也越來越重視物流自動化，自動化立體倉庫、無人引導小車（AGV）、智能吊掛系統得到了廣泛的應用；而在製造企業和物流企業的物流中心，智能分揀系統、堆垛機器人、自動輥道系統的應用日趨普及。WMS（Warehouse Management System，倉儲管理系統）和TMS（Transport Management System，運輸管理系統）也受到製造企業和物流企業的普遍關注。
4.智能研發（Smart R&D）
研發對智造企業來講至關重要。企業要開發智能產品，需要機電軟多學科的協同配合；要縮短產品研發週期，需要深入應用仿真技術，建立虛擬數字化樣機，實現多學科仿真，通過仿真減少實物試驗；需要貫徹標準化、系列化、模塊化的思想，以支持大批量客戶定製或產品個性化定製；需要將仿真技術與試驗管理結合起來，以提高仿真結果的置信度。
5.智能產線（Smart ProducTIon line）
自動化生產線就是智能產線的一種形式。很多行業的企業高度依賴自動化生產線，比如鋼鐵、化工、製藥、食品飲料、菸草、芯片製造、電子組裝、汽車整車和零部件製造等。自動化生產線可以分爲剛性自動化生產線和柔性自動化生產線，爲了提高生產效率，工業機器人、吊掛系統在自動化生產線上應用越來越廣泛。
6.智能車間（Smart workshop）
一個車間通常有多條生產線，要實現車間的智能化，需要對生產狀況、設備狀態、能源消耗、生產質量、物料消耗等信息進行實時採集和分析，進行高效排產和合理排班，顯著提高設備利用率（OEE）。因此無論哪個製造行業，製造執行系統（MES）成爲企業的必然選擇。
7.智能工廠（Smart Factory）
一個工廠通常由多個車間組成，大型企業有多個工廠。作爲智能工廠，不僅生產過程應實現自動化、透明化、可視化、精益化，同時，產品檢測、質量檢驗和分析、生產物流也應當與生產過程實現閉環集成。
8.智能產品（Smart Product）
任何製造企業都應該思考如何在產品上加入智能化的單元，提升產品的附加值。典型的智能產品包括智能手機、智能可穿戴設備、無人機、智能汽車、智能家電、智能售貨機等。
9.智能裝備（Smart Equipment）
智能裝備也是一種智能產品，可以補償加工誤差，提高加工精度，
10.智能服務（Smart Service）
智能服務是一種大數據技術：基於傳感器和物聯網（IoT）可以感知產品的狀態，從而進行預防性維修維護，及時幫助客戶更換備品備件，甚至可以通過了解產品運行的狀態，幫助客戶帶來商業機會。還可以採集產品運營的大數據，輔助企業進行市場營銷的決策。