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工业化与信息化是人类社会发展过程中的两个重要阶段。信息化是在高度工业化的基础上，由信息技术发展和带动的结果。
目前，信息化与工业化处于相互促进、相互融合的发展过程。图2-1表示工业领域从机械化、电气化、自动化到信息化的发展过程。在工业领域，机械化使人类能够用机器设备代替手工生产，电气化解决了工业生产过程的能量转换和传输问题，自动化为工业生产提供了系统层面的自动控制手段，工业信息化则是利用先进的信息技术来促使工业化步入数字化、智能化、网络化时代。
图2-1 从工业化到信息化的发展过程
在企业层面，工业信息化将信息技术与制造技术、自动化技术、现代管理技术等传统的工业技术相结合，实现产品及其生产制造和服务过程的信息化，通过信息化手段来改善企业的产品开发、生产制造、经营管理和售后服务等各个环节，提高企业的生产效率、产品质量和创新能力，降低消耗，改善生态环境。
在制造业企业的信息化过程中，可以采用各种先进的产品设计技术、生产制造技术和相应的工具软件，提高企业的新产品开发和制造水平，增强企业的产品创新和技术创新能力；采用现代管理技术、电子商务技术及相应的工具软件，优化企业组织结构与资源配置，提高企业的管理水平和协作能力，实现集约化生产经营；采用系统集成与优化技术，提高制造系统的集成能力和工业生产的效率。
制造业企业的信息化可以有效促使企业管理由金字塔型结构向扁平型结构转变，经营思想由粗放型向集约型转变，在信息化促进工业化的发展过程中出现了各种先进的生产模式，如现代集成制造系统、并行工程、敏捷制造、网络化制造、虚拟制造和大批量定制等，生产模式的每一次变革都会淘汰一批落后的企业，同时出现一批新型的具有很强竞争能力的企业。德国、英国、美国和日本在不同的发展阶段中，都曾经创造出适应当时生产力发展的生产模式，福特、丰田等公司在不同的发展阶段抓住了市场机会，新的生产模式使这些公司进入了当时一流大企业的行列。这为中国企业向先进生产模式的转变，进而提升中国制造业企业的水平和能力，提供了可以借鉴的发展模式。
由此可见，目前，信息技术对制造业企业在全球化运行的生存和发展起到了非常重要的支撑作用。实际上，影响企业运行效率的主要因素是产品质量、制造和管理成本、生产周期以及业务流程等，信息化突出了工业过程生产要素的信息属性，促使企业竞争模式转向创新能力和创造高附加值产品的竞争，而企业通过信息化的技术手段，可以大大缩短产品上市时间，提高产品质量，降低生产消耗和交易成本，提高资源利用率，从而大幅度地提高制造业企业的运行效率。
工业信息化技术的主要作用：
随着工业信息化技术的发展，一些信息系统早已在制造业企业得到了十分广泛的应用。例如，CAD/CAE/CAPP/CAM很好地解决了企业产品设计与生产制造过程中的数字化建模问题，企业从CAD技术的应用中可以实现3D建模、有限元分析、工艺设计、数控编程等。20世纪80年代，企业信息化主要围绕工程设计领域中面向CAD、CAE、CAM等应用工具产生的产品数据和业务流程的管理，从而产生了产品数据管理（PDM）技术及其软件平台，这样，在产品开发领域中就形成了C4P集成技术。90年代，企业逐渐转向支持生命周期中不同应用领域和生命周期各阶段的集成与协作，建立起一个能够满足产品生命周期中不同领域和开发阶段的信息管理与过程协作的整体框架，使产品设计、开发、制造、销售及售后服务等信息能有效地交换、协同和管理，实现了以产品数据为核心的产品生命周期管理（PLM）。
目前，工业信息化技术的主要发展方向如下：
系统集成与业务协同是目前工业领域各种信息系统和企业应用必不可少的技术手段，在工业信息化技术的发展中起着非常重要的作用。通过系统集成将原先独立运行的信息单元或自动化孤岛有机地组成为相互紧密联系的综合系统。应该看到，在工业信息化技术发展的不同阶段，集成和协同有不同的内涵和外延。图2-2分别从集成和协同的空间跨度、时间跨度、重点内容、模型对象和主要技术等方面，比较系统地分析了集成与协同技术的发展过程及关注焦点。
图2-2 工业信息化中的集成与协同技术发展过程
1）集成与协同的空间跨度
从信息处理的空间跨度来看，集成与协同的技术重点已经从原先的企业部门内部和企业内的各部门之间，发展到追求整个业务价值链效益增值最大化的企业间集成与协同，目前的代表技术有供应链管理、流程工业综合自动化和网络化制造等。
供应链协同问题是针对工业领域现代物流中的供应、分配和销售渠道及过程一体化，这其中必然会涉及供应、生产、分配和销售过程的相关企业，以跨组织为特征的供应链集成是现代物流管理的核心理念。敏捷供应链（Agile Supply Chain）充分体现了这种集成化的思想，代表了工业领域对物流价值链进行系统管理的企业信息化最新发展方向之一。
流程工业综合自动化是将先进的流程工艺技术、现代管理技术和以先进控制及优化技术为代表的信息技术相结合，将流程工业企业的经营管理、生产过程控制、运作过程作为一个整体来进行综合管理，将ERP、MES、PCS（Process Control System）三级管理和控制的信息技术与系统框架应用于流程工业企业。其中，PCS是信息处理和控制的基础，MES是以生产调度为核心的制造执行系统，ERP则是以制造资源的优化配置、计划调度和经营决策为目标的管理层应用系统。从流程企业生产过程的全局出发，将生产加工技术与现代管理技术进行有机集成，形成一个集计划、管理、控制、调度、优化、监测、经营和决策等功能于一体的协同式递阶控制系统，实现企业业务的优化运行、控制与管理，从而形成适应各种生产环境的现代化企业综合自动化系统。
2）集成与协同的时间跨度
从企业信息化的时间跨度来看，集成与协同技术已经从原来仅考虑生命周期某一阶段的系统集成，逐渐发展到产品全生命周期管理（Product Lifecycle Management, PLM）。产品生命周期管理是一种在系统思想指导下，利用计算机技术、管理技术、自动化技术和现代制造技术等对产品全生命周期内与产品相关的数据、过程、资源和质量等进行全过程的管理。如图2-3所示，PLM解决方案涵盖了从市场需求分析、开发设计、测试验证、生产制造、安装、运行、维护、服务以及报废、回收等产品的整个生命周期。
图2-3 产品生命周期管理的技术框架
制造业与现代服务业的产业融合，沿着制造价值链产生了全新的现代制造服务业。制造业企业正在转变为某种意义上的服务型企业，它不再仅仅提供产品，而是提供产品、服务、支持和知识。“制造服务”是产品生产过程和产品使用过程所提供的各种形式服务之总称。前者为面向产品生产企业提供的各种形式服务，如市场分析、产品研发、新工艺开发、制造资源维护、财务服务、人力资源开发、IT支撑服务等；后者为面向产品最终用户提供的各种形式服务，如产品运行服务、MRO、IT支持服务、技术培训、报废、回收等。
从未来发展的趋势来看，PLM已经成为实现企业集成和业务协同的重要支撑技术。产品生命周期管理系统是一种面向数据、资源和过程的产品技术信息化集成系统，企业通过PLM平台可以实现企业各个业务部门、最终用户和合作伙伴高效地协同工作。从技术角度来看，PLM的逐渐广泛应用与PDM技术的成熟和深化具有十分密切的联系，目前这两种技术在工业企业的各个领域得到越来越广泛地应用。
3）集成与协同的主要技术
从企业信息化系统集成与协同所采用的主要技术来看，由于计算机和网络技术的发展，为制造系统的集成提供了很多有效的工具，使得原来十分复杂的系统集成问题逐渐变得简单。目前比较有代表的技术如企业集成技术、物联网和云计算等。
企业集成从20世纪80年代到现在已经发展了30多年，从应用系统的点对点集成、企业应用集成、企业间集成，发展到了现在的面向服务的业务集成。随着信息技术的不断发展，企业集成的内涵也在不断地拓展，从信息集成、过程集成走向面向产业链的业务协同。
“物联网”是通过传感器网络、射频识别、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议把任何物品与互联网链接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化感知、监控和管理的一种网络。物联网是在互联网基础上的延伸与扩展，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换与通信。物联网的特征有三点：（1）接入对象更为广泛，获取信息更加丰富；（2）网络可获得性更高，互联互通更为广泛；（3）信息处理能力更为强大，人类与周围世界的相处更加智慧。物联网的应用将对工业信息化的发展产生巨大的影响。
随着网络信息基础设施的进一步完善，互联网、3G/4G、无线宽带网络、无线传感等多个网络正在实现技术融合而成为泛在的信息网络，万物互联的时代已经到来。在这种环境下，一种新的服务化计算模式——云计算（Cloud Computing）正在兴起。作为一种新的计算架构，云计算不仅对信息领域产生了重大影响，也对工业信息化的技术发展和企业应用产生了重要的影响。“云制造”是借鉴云计算思想发展起来的一个新概念，是先进的信息技术、制造技术以及物联网技术等交叉融合的制造模式，是制造即服务的具体体现。云制造需要采取包括云计算在内的信息技术，建立共享制造资源的公共服务平台，将巨大的社会制造资源池联接在一起，提供各种制造服务，实现制造资源与服务的开放协作和社会资源的高度共享。
智能制造是制造业企业信息化技术应用的重要发展方向。“智能制造技术”是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术、智能技术与装备制造技术的深度融合与集成。智能制造技术旨在通过人与智能机器的有效协同，以实现制造过程的优化。智能制造将人工智能融进产品设计、工艺过程设计、生产计划调度、工艺过程控制、制造、装配、维护和回收等环节，提高制造系统各个环节的智能水平，使制造系统具有更高的柔性。这些技术成为工业信息化技术的重要组成部分。
1）智能化设计技术及系统
“智能化设计”是应用现代信息技术采用计算机辅助设计、仿真分析和专家系统，提高人机系统中计算机的智能推理水平，使智能设计系统更好地完成产品设计过程中的各种复杂任务，支持从概念设计、产品设计、工艺设计到工厂设计全过程的智能设计。
2）智能化管理技术及系统
智能化管理技术及系统的发展趋势是商务智能及商务智能决策支持系统、企业的智能生产管理与决策支持系统、面向管理决策的智能化计划优化技术、基于智能优化方法的企业管理信息系统、集工艺知识、优化控制、智能技术为一体的智能化先进控制系统等。
3）智能化制造技术及系统
智能化制造技术及系统将企业各个层次的制造过程进行集成，将信息收集、分析和处理集成到统一的信息化环境中，对所有的制造能力和工艺过程进行全面的控制。智能化制造技术及系统的发展趋势是数字化、智能化数控机床、智能化物流系统、智能化装配系统、智能化工业传感器和系统、机械装备的智能自修复技术等。
4）智能化集成技术及系统
目前对智能化集成技术的研究不断深入，智能化集成技术及系统主要内容包括智能化制造网络平台、智能公共信息服务系统、制造知识共享使能工具集、智能化企业数据与资源管理系统、分布式智能传感器网络技术、过程混杂大系统决策与智能优化计算方法等。
网络化制造是企业为应对制造全球化的挑战，以快速响应市场需求和提高企业竞争力为目标的一种先进制造模式。通过采用先进的网络技术、制造技术及信息支持技术，构建面向企业特定需求的网络化制造系统，并在现代信息技术的支持下，突破空间与地域对企业生产经营范围和方式的约束，开展覆盖产品整个生命周期全部或部分环节的企业业务活动，如产品设计、制造、销售、采购、管理等，实现企业间的协同和各种社会资源的共享与集成，使得企业可以高效地为市场提供所需的产品和服务。
“网络化制造系统”是企业在网络化制造模式和方法的指导下，在网络化制造集成平台和软件工具的支持下，结合企业具体的业务需求，设计和实施的基于网络的制造系统。在制造全球化的大趋势下，采用网络化制造系统可以显著地提高企业间协同制造的能力，根据企业间协作需求，不同企业间可以构建不同形态的基于网络的制造系统，如网络化产品定制系统、网络化产品协同设计系统、网络化协同制造系统、网络化营销系统、网络化资源共享系统、网络化管理系统、网络化供应链管理系统、网络化设备监控系统、网络化售后服务系统和网络化采购系统等。跨区域、跨国界网络化制造系统将在大中型骨干企业得到广泛应用。