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美国是工业信息化的早期先行者，也是目前该技术领域实力最强的国家。早在1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国研制成功。它由1.8万个电子管组成，占地面积有两三间教室大小，运算速度达每秒5000次加法运算，但在当时已经是非常了不起的成就。1951年6月14日，莫奇利和埃克特在“ENIAC”的基础上，研制出了“UNIVAC-1”计算机，并交付给美国人口统计局使用，这是世界上第一台商用计算机，其标志着计算机进入了商业应用时代。这台机器共使用了5000个电子管，这是第一代电子管计算机趋于成熟的标志。仅在该商用电子计算机问世的第二年，美国柏森斯公司就以电子管元件为基础，设计了数控装置，试制成功第一台三坐标数控铣床，开辟了数字控制的新时代。
从20世纪50年代中期开始，美国工业界的一些大企业投入大量资金，采用信息技术来改造传统制造业，实现企业生产和管理的计算机化。例如，60年代中期，美国IBM公司的管理专家约瑟夫•奥利弗博士（Joseph A. Orlicky）提出了把物料分成独立需求和相关需求两种类型，并形成了“物料需求计划（MRP）理论”，设计并组织实施了第一个MRP系统。在信息化方面相比其他发达国家，美国是全面实施信息化战略的积极倡导者。
1971年，Intel公司第一个微处理芯片问世，1974年采用微处理芯片和半导体存储器的计算机数控装置研制成功。随后，由于微电子、计算机软硬件、网络通信等技术的发展，各种数字控制机床的性能逐步提高，对工业领域的智能化和网络化技术发展及产业应用产生了非常深刻的影响和积极的推动作用。80年代初期，IBM公司率先将计算机辅助设计（CAD）技术应用于企业的产品设计，随后在不长的时间里对工业领域传统的自动化技术实行了全面的数字化改造，促使产品研发、设计、生产、供应、测试、销售等各个环节逐步实现了数字化和信息化，这为信息化与工业化进入新的融合和发展时期提供了基础。
1973年，美国人约瑟夫•哈灵顿（J. Harrington）博士提出了计算机集成制造（Computer Integrated Manufacturing, CIM）的概念。哈灵顿认为企业生产的组织和管理应该强调两个观点：（1）企业各种生产经营活动是一个不可分割的有机整体，需要统一加以考虑；（2）整个生产制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。
CIM是一种组织、管理与运行企业的理念。它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术等有机结合，在信息技术的支持下，使企业在产品全生命周期从市场分析、产品定义、研发、设计、制造、支持（包括质量、销售、采购、发送、服务）以及产品报废处理等各阶段活动中相关的人员组织、经营管理和技术三要素，及其信息流、物流和价值流进行集成和优化运行，实现了企业制造活动的信息化、智能化、集成优化，加快了产品上市时间，进而提高了企业的柔性、敏捷性，使企业赢得了市场的竞争。
从20世纪80年代中期开始，美国大力提倡网络、数据库、各种工业软件等信息技术在制造业企业中的应用，目的是夺回制造业的竞争优势。总体而言，美国这一信息化举措是成功的，在美、日的制造业竞争中又获得了相当的优势。美国在重大装备、尖端武器、信息产品等方面一直保持领先地位，工业信息化使其制造业竞争力得到了明显的提高。
1993年，美国针对制造业面临的挑战和机遇，为增强制造业的竞争能力，当时的克林顿总统提出了先进制造技术的六项行动计划：（1）支持先进制造技术的研究与开发；（2）支持敏捷制造；（3）建立全国制造技术推广中心网；（4）促进本地区技术联盟的建立；（5）促进制造工程教育的发展；（6）促进考虑环境的制造技术的发展。其中，“敏捷制造”（Agile Manufacturing, AM）是美国为了取得在全球制造业的领导地位而提出的一种全新概念的生产方式，是美国在21世纪的制造战略，引起了学术界和工业界的广泛关注。
敏捷制造是工业企业在信息时代面临不可预测和不断变化的市场竞争环境中，通过促进企业内部和企业之间的相互合作，采用灵活的管理机制，通过共同的基础设施和信息平台，对消费者需求和市场机遇作出快速响应。
敏捷制造的主要特征是：对变化的市场和客户化的产品/服务作出快速和准确的反应。虚拟企业、供应链和并行工程是敏捷制造的重要组织形式，信息技术对敏捷制造起着重要的支持作用。也就是说，敏捷制造将制造系统空间进一步扩展，通过全美工厂网络建立信息高速公路，根据市场竞争的需要来建立“虚拟企业”或“虚拟公司”，依据选择合作伙伴组成动态公司，利用信息技术打破时空阻隔，共同面对市场机遇。
1998年1月，当时的美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心开幕典礼上发表演说时第一次提出了“数字地球”（Digital Earth）的概念，而此后10年，一个可以嵌入海量地理数据、多分辨率的“数字地球”出现在公众的视野。作为“数字地球”概念的延伸，2008年11月6日，美国IBM总裁兼首席执行官彭明盛提出了“智慧地球”（Smarter Planet）的理念，描绘了一个由物联网构成的“智慧地球”的愿景。
IBM在“智慧地球”模型中，通过构建一个运用先进信息技术将各种物品互联的扁平化网络体系，并在此基础上进行信息的智能化识别和管理。在该模型中，政府、企业和个人的关系将被重新定义，从过去单维度的“生产—消费”“管理—被管理”“计划—执行”转变为多维度的新型协作关系，每个个体和组织都可以自由、精确、及时地提供和获取信息及专业知识，达到智慧化运行的效果，极大提高资源利用率和生产力水平，从而打造成一个“智慧地球”。
智慧地球的核心技术方法包括以下三点：更透彻的感知；更广泛的互联互通；更深入的智能化。这三个方面的特征形成了IBM对“智慧地球”认知的3个“I”，即物联化（Instrumented）、互联化（Interconnected）和智能化（Intelligent）。
1）更透彻的感知——物联化
这里，物联化是指超越传统传感器、数码相机和RFID的一个更为广泛的概念。具体而言，“更透彻的感知”是指利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程，通过使用这些感知设备，从人类健康数据到某个企业的财务数据或城市交通状况等任何信息，都可以被快速获取并进行分析。
2）更全面的互联互通——互联化
互联化是指通过各种形式的高速、宽带通信网络工具，将个人电子设备、组织和政府信息系统中所储存的各种分散的信息及数据链接起来，进行信息交互和多方共享，从而更好地对环境和业务状况进行实时监控，从全局的角度实时分析数据并解决问题，将一些比较复杂的工作和任务可以通过远程和多方协作的方式来完成，从而彻底改变整个世界的运作方式。
3）更深入的智慧处理——智能化
智能化是指通过分析和挖掘收集到的数据来解决特定的专业领域问题。这就要求采用一些先进的技术手段，如数据挖掘和分析工具、科学模型和功能强大的运算系统，来处理复杂的数据分析和网络计算问题，以便整合和分析海量的跨地域、跨行业和跨职能部门的业务数据与网络信息。
通过建设智慧化的基础设施系统，让各个行业领域都“智慧”起来，包括智慧的城市、智慧的电网、智慧的铁路、智慧的医疗、智慧的金融、智慧的水资源管理等。这些智慧的解决方案将进一步给社会带来更多的有用价值，如信息传递的便捷、无障碍地沟通、随需应变的企业、更方便的生活，同时也可创造更多的市场需求和工作机会。
自20世纪60年代以来，微电子半导体技术与集成电路的发展，促成了日本的电子信息产业乃至整个工业信息化的发展。日本自1963年引进集成电路（IC）生产技术后，70年代开发出了大规模集成电路（LSI），80年代进入超大规模集成电路（VLSI）时代。1970—1982年，日本VLSI产业以年均50%的速度增长，极大地促进了其整个电子产业的快速发展。同时，由于微电子半导体技术的进步，使得集成电路的生产成本直线下降，这样就带来了集成电路产业的发展壮大，并且迅速波及其他工业领域，带动了整个工业领域的技术更新，从而引发了一场深刻的社会变革。具体表现为如下几个方面：
1）计算机产业的迅速崛起和发展壮大。伴随LSI技术水平的提高，日本在计算机技术领域实现了超高速型和超小型化，性能优异，价格便宜，且在市场开发方面不断地从工业领域应用转变为家庭社会的大众化。
2）产业机器人的应用普及。由于微电子技术的进步，降低了产业机器人的生产成本，推动了机器人向工业领域生产线的广泛应用，以及农林、水产、矿业、医疗、第三产业等领域的应用开发，极大地提高了日本社会各个领域和相关行业的生产效率。
3）汽车产业的超越式发展。日本在汽车产业率先采用准时制和精益生产方式，同时推广使用机器人自动生产线和计算机控制系统，使得汽车工业的生产率大幅提高，质量稳定提升，占据了全球汽车市场的很大份额。
4）以微电子技术为基础，不断加强计算机、数据图像处理、卫星通信、网络系统等信息技术产业的发展，并将信息技术及其产品应用到社会生活的各个领域，从而使日本的整个社会迅速向信息化迈进。
20世纪80年代初期，日本企业在全球电子消费产品和汽车市场中异军突起。日本的经济发展处于全球领先地位，有更多的资源投入先进制造和信息技术领域。很多日本企业重视适应本土需求的信息化解决方案，使用自己研发的信息系统可以很好地适应自身的管理模式。
1991年，日本发起了智能制造系统（Intelligent Manufacturing System, IMS）的国际合作研究与开发计划。这一计划旨在整合工业发达国家的先进制造技术，包括日本的工厂与车间技术、欧共体的精密工程技术和美国的系统技术，将相关研究成果转化为现实生产力，开发下一代的标准化技术，其重点是实现当前生产技术的标准化，以及开发出高技术、高效率的生产系统。通过参与国家的共同研究，使制造业在接受订货、产品开发和设计、生产、物流直至经营管理的全过程中，企业的生产装备和生产线能够根据周围环境和生产作业状况进行智能化判断，然后自主地采取适当的“自律化”行动，实现自律化的生产装备和生产线在系统整体上的协调与集成，以适应制造全球化的发展趋势，通过先进、灵活的制造过程来解决制造系统中的人因问题。在这一发展过程中，信息技术对智能制造系统起到了非常重要的支撑作用。
全球制造业经历了20世纪60年代的制造自动化和70年代日本的精益制造所带来的激烈竞争，为了顺应数字化制造的发展趋势，欧盟各国一直在思考如何利用信息技术来增强欧洲国家制造业的竞争力。从2003年开始，欧盟委员会组织了一批专家，通过对未来制造业技术发展趋势的预测和研讨，最终形成了欧盟制造业的技术发展远景规划。欧盟委员会提出了指导欧洲制造业发展的《未来制造业：2020年展望》，并于2004年12月在荷兰召开的Manufacture会议上发布，指出欧盟制造业应该实现从资源密集向知识密集、具有创新活力的方向转变，以实现和维持主要欧洲国家制造业在全球市场中的领先地位。
该报告认为，欧盟未来制造业的发展目标是提高制造业的智能化和先进技术水平。为了加速其制造业的转变过程，提出了欧盟制造业未来的发展方向：（1）实现从资源密集型向知识密集型的转变；（2）实现创新型制造，促使以土地、劳动力和资本为三大支柱的传统制造业向“创新生产”的结构转变，这种结构以知识和资本为基础；（3）创建有竞争力的研发体系，知识驱动的经济迫切需要一个有竞争力的研发体系，这是实现制造业成功转型的关键；（4）提出了欧盟未来制造业的发展战略，建立未来制造业平台。总体而言，欧美的《未来制造业：2020年展望》报告，基于研发和创新的发展战略，强调从个体竞争转向系统竞争，参与虚拟制造伙伴的开放网络，积极采用新的商业模式。欧盟非常重视知识密集型中小企业的发展，各成员国纷纷出台了本国面向未来的制造业发展战略，建立了自身的制造业技术基础平台，从而创造了有利于企业创新的环境。
作为全球先进制造强国，德国提出了“生产2000”（Production 2000）计划，这是由德国政府、科技界和企业界共同提出的一项战略计划。“生产2000”计划的研究重点是：
1）在产品开发和制造方法方面，着重研究如何缩短产品开发和产品制造的周期，以便企业能够对市场需求的变化作出快速响应。
2）开发可重复利用的新材料及其标准、可重复利用的产品、能够进行“清洁制造”的制造过程，提高产品制造过程中的经济性。
3）在制造物流方面，研究加速产品制造过程和减少运输费用的现代物流处理技术及方法，减少对环境的负面影响。
4）研究面向制造的信息技术和通信技术，开发面向工业制造过程的高效、可控的信息化支持系统。
5）面对全球动态变化的市场竞争环境，研究具有自适应能力、开放的生产组织结构，以及全球制造环境下的企业协作模式，提高工业企业对市场变化的响应速度。
综观美、日、欧诸国的信息化发展战略，在全球化市场竞争日益激烈的现实背景下，伴随着科技的进步，给制造信息化的发展进程带来了十分深刻的影响。这些国家在实施整体信息化过程中，都十分注重先进制造技术与信息技术的并重推进和融合发展，通过工业化与信息技术的深度渗透来提升传统产业的竞争力。
以欧美为代表的发达国家在推进信息化发展方面，非常重视向信息社会迈进，它们利用领先的信息化水平，确保其在国际竞争中的传统主导地位。同时，这些国家意识到要保持信息时代的领先地位，必须建立与信息时代相适应的经济结构、产业结构和社会结构，这也是发达国家实施信息化战略转型的本质所在。