纵观世界范围内的制造业强国，美国凭借其新兴产业的迅速发展与前沿技术的高效创新，在制造业领域独占鳌头；德国凭借其持续不断的创新能力与严谨的精密制造实力，成为制造业领域的传统王者；日本更是凭借其出色的工艺创新能力在制造业领域屡屡取得突破，成为佼佼者。相比之下，我国传统制造业企业大多数缺少自主创新的核心技术，目前仍处在工业2.0到3.0的过渡区间，即“机械化”制造的生产阶段，“竞争低水平化”、“模仿同质化”等问题阻碍了这些企业的进一步提升，这也是我国传统制造业转型升级道路中遇到的重要阻碍之一。

与此同时，我国制造业的产业结构分布、产业集群等方面皆存在不足之处。目前来看，我国在一些低附加值产品的制造方面产能过剩，而高附加值产品的生产力却严重不足。高投入、高消耗、低附加值成为我国传统制造业发展中难以摆脱的标签。在这种情况下，中小企业很难进入门槛较高的高附加值制造业，为求生存只能跻身于低附加值制造业，加剧了产业结构不合理情况。另外，当下我国产业集群水平以及竞争力落后于其他国家较多，全球现代制造业还尚未形成完整的、成熟的价值链、技术链以及产业链。我国现代制造业体系尚不够成熟，有很大提升空间，我国当下制造业存在着大而不强的缺陷 [ 5 ]。产业集群之间缺乏专业化的分工协作，合作机制未充分建立，一定程度上阻碍了产业价值链的延伸，限制了传统制造业的发展。

在世界制造业的舞台上，中国传统制造业在国际中的竞争力很大程度上是来源于人工和材料成本上的优势，即农村向城市人口的迁移和低附加值工业制成品出口带来的优势。但是随着技术水平的不断发展，传统制造业原有的这些优势日渐式微。

整体来看，我国由于经济要素结构发生变化，导致经济增长比过去低，而这一特殊社会经济环境的形成，“人口红利”逐渐消失是不可忽视的重要因素。国社科院人口与劳动经济研究所张车伟副所长曾表示中国人口变化趋势是不可逆转的，老龄化程度的不断加剧表明人口红利正在逐渐减弱，极有可能直至2025年人口红利将不复存在 [ 6 ]。人口优势曾经是我国以劳动密集型为主的中低端制造业“辉煌”业绩的主要贡献力量，在改革开放后一度促进中国制造业的迅速发展，如今这个优势正在逐渐弱化，对中国制造业升级转型提出新挑战。

除了人口优势的消失，我国在环境保护以及土地、劳动等生产要素的耗费成本也在不断上升，进一步降低了我国传统制造业在成本方面的竞争力，与此同时，近年来，各发展中国家为加快工业化进展也在不断采取措施，尝试扮演中国曾经在世界市场上的发展角色，给我国传统制造业带来更多的压力。

由于受到社会观念、社会地位等原因引起的传统择业观念影响，导致在中国现阶段的就业市场中，技术类工人严重缺乏。不仅仅是高素质技术工人出现紧缺情况，甚至一线操作工人也出现严重不足情况。再加上教育结构调整滞后与工业化进程加快形成高层次研发人员稀缺的情况。在多方面的巨大影响下，人才供给端出现短时间内难以弥补的巨大缺口。另外一个不可忽视的原因，即纵观中国经济市场的整体工资水平就不难发现，传统制造业企业的工资水平相对来说较低，企业薪酬激励不足导致对人才的吸引力不够。进一步看，中国现有的培训和教育体系在提升工程师和高素质技术员工方面并不具备科学性与适配相关性，在相关人才的供给上明显不足 [ 7 ]。人才缺口的存在，导致就业市场劳动力供需不平衡，给传统制造业的发展增加难度。

专业技术型人才短缺的严重状况也势必造成我国制造业的创新研发设计能力低下，整个产业难以获得长久高端发展，也会丧失在国际上的竞争力。更为甚者，会造成难以孕育大国的“工匠精神”，由制造大国向制造强国地迈进会受到不小的阻碍。

在世界范围内，发达国家迫于促就业、防范虚拟经济带来的金融泡沫等压力下，纷纷开始从虚拟经济转向实体经济 [ 8 ]。美国自上而下实施“去工业化”战略使其制造业领跑世界，德国、日本、英国等也纷纷行动，相继推出的“工业4.0计划”、机器人和3D技术、加速“高价值创造”等战略象征世界范围内制造业竞争愈发激烈，市场环境愈加复杂。除此之外，国际政治环境日渐复杂，国际关系紧张加剧贸易环境的复杂性，在金融危机的大环境下，“中国制造”成了贸易保护主义的牺牲品。尤其是在后疫情时代，全球经济都处于低速增长阶段，市场环境扑朔迷离，中国传统制造业本身实力不足，更难以应对复杂多变的市场竞争环境，脆弱性显而易见。

从以上问题的探讨中，反映了传统制造业在发展中存在的弊端以及面对新时代发展机遇的状况下难以实现高端发展的一些问题所在，反映我国制造业转型升级的现实需求，并提供了直接动力。

作为一个制造业大国，我国制造业的技术应用型生产和现代信息技术产业都已形成规模化，完整的产业体系也打造整体结构和配套设施完善的供应链。在这一过程中我国高度重视龙头企业加强关键研发技术和硬件，为强劲的智能生产保障能力建设 [ 9 ]。

近年来，智能制造应用的试点项目已在各个地区积极实施，以促进项目的推进和实践经验的逐步积累，部分制造企业也已实现了更高程度的自动化生产质量水平。根据调查表明，全国企业的产品研究生产周期减少约20%，次品的水平减少约25%，源利用率提高约17%，运营成本降低约14% [ 10 ] 这不难看出我国智能化制造工作在初期运行阶段取得了较为显著的示范带动效应。作为一个工业化发展相对较弱的国家，我国正在聚力推进智能化生产，在这一过程中，我们必须面对数字化生产，即数字网络生产。因此，作为一个大型系统化项目，智能生产需要经历设计、生产、维护和其他生产生命周期的优化和集成，以支持在生产中实施数字网络智能，更好地完成生产制造任务。我国制造企业必须注重创新，按照企业环境进行系统规划和总体规划，将先进的制造技术与数字网络相结合以促进产品创新和生产制造创新。

从具体的途径来看，智能化制造可以使互联网、制造企业和客户市场联系更加紧密，制造业生产和客户需求都会增长。除此之外，生产型产业模式同时可以向生产服务型转变做出改变。数字网络技术的广泛应用价值为企业产业链的所有连接提供了充足的机会加快产业链高价值、上下两端延伸速度，这使公司更快地实现了以用户为中心的转换。例如，陕西鼓风机有限公司配备了远程监控设备，乐意更好地为客户提供个性化、量身定制和系统化解决方案；新疆金风科技有限公司开发智能大型风电场，为客户提供风电智能控制、智能工作等服务 [ 11 ]。生产创新设计、生产服务等相互协调才能实现共同加工企业之间合作共赢的商业环境。

工业互联网通过多种路径促进制造业生产优化，而其中，网络化协同无疑是促进制造业转型升级非常关键的一大路径。网络化协同以网络制造、虚拟制造为基础，结合全球化协同的生产模式，使得制造业的各个企业之间共享设计、客户、技术等信息资料，突破空间以及时间的限制，实现极大节约制造成本、缩短制造周期、提高设计水平等目标。目前，制造业在转型升级中普遍存在着开放平台建设难以实行、网络化组织管理模式难以创新等问题，制约着制造业转型升级中的技术基础以及组织模式，而经过实践研究表明网络化协同制造对解决这一问题有着可观的效果。例如，重庆建设摩托车股份有限公司由于企业的进一步发展等原因造成以前的信息化系统难以满足公司的进一步发展的需要，于是开发了“企业间网络化协同设计和管理平台”，而网络化协同提供的功能如：人力资源协同，加强对工作人员薪酬、绩效、福利等的系统统一管理，提高工作人员之间的竞争力，大大提高工作效率；技术协同，通过提供三维视频会议功能，使得当团队成员处于不同地区时也能开展线上讨论交流，及时解决问题 [ 12 ]。

同时，制造业转型升级过程中也会推动工业互联网的网络化协同制造的发展。由于转型升级过程中时间以及空间等的限制，加大了企业对网络化协同的需要，迫使企业对工业互联网的开发进行投资，研发新技术、新平台等，近年来我国工业互联网产业高速发展，在技术、安全、应用和平台等各个方面都取得了显著突破也印证了这一点，比如，国内工业互联网平台数目不断增长，不断突破行业和领域壁垒实现跨界协同，呈现出相互驱动发展的良好态势。

在传统制造企业的整个流程化生产运营过程中，极度缺少由市场反馈的需求数据，其整个产品设计、生产、销售的过程与市场以及用户的现实需求之间极易存在信息不对称。这种问题也随着当前产业之间的激烈竞争，以及市场需求多样化的不断发展，而暴露的越来越明显，成为亟待解决的一大重要问题。而工业互联网推行新业态模式中的个性化定制，能够有效地解决这个难题。个性化定制是各类制造企业利用工业互联网平台贯通市场用户需求与产品设计生产之间的数据信息流，构建起能够产品整个生产周期的数据一体化体系，并通过这种体系来实现用户对于产品和服务的多样化、个性化、定制化需求。借助工业互联网可以构建制造企业的产品生产和用户需求之间的全方位一体化对接，推动设计、生产、销售、服务之间的协同发展，更进一步增强客户黏度，并提升制造产品价值。例如，红领集团打造一体化开放式的互联网定制平台，可以在短时间内迅速采集人体 部位的数据，而后依靠数据库内的版型数据，疾速调出与客户身体相匹配的西装版型，使企业设计成本费用减少了90%以上，生产成本仅比规模化生产高出10%，生产周期缩短近50%，接近零库存经营，经济效益提升数倍 [ 13 ]。

个性化定制的方式将企业价值链的中心由产品转变成为了用户，逐渐实现了用户中心化的生产模式。这种方式突破了传统制造业企业生产中的固有模式，加快了向高端制造业迈进的步伐。同时数据信息的贯通和生产制造产品的个性化和多样化，也使得整个制造企业发展更具有活力和市场竞争力，便于挖掘更为广阔的市场空间和利润空间，是成功实现转型升级的一大重要方向。

从我国经济面临的发展困境来看，转变粗放型的发展模式、推动制造业转型已经成为燃眉之急，而向服务化的转型也成为了制造业升级的必经之路，通过服务化来满足用户的个性化需求、促使制造业向高端价值链攀升、提高生产效率和促进绿色节能的生态化演进推动了我国制造业的转型升级也是必然选择。2016年《发展服务型制造专项行动指南》提出发展服务型的生产制造，是增强制造产业竞争力、助推制造业由规模大转变为实力强的必然要求，也是制造业转型升级的一大重要方向，应当推动制造业和服务的全方位融合，从而促进制造业服务化水平的提高。服务型制造，即随着产品 + 服务取代单一产品，制造业与服务相融合产生更先进的生产业态。Vandermerwe (1988)认为，在服务化的背景下，制造企业为客户提供的产品从加工组装为主向“制造 + 服务转型”，从单纯出售产品到产品加服务的转变，在此基础上支持“产品–服务包”系统。完整的“包”(bundles)包括物品、服务、支持、自我服务和知识，同时在整个系统中，服务处于主导地位 [ 14 ]。

工业互联网促进了制造业产业链上游和下游的联通，同时也构建了企业和用户之间交流对接的平台，为实现制造业的服务化延伸、创立完整的“产品–服务包”系统创造了条件，有利于企业基于用户的需求定制产品同时，实现分散化资源的整合、供应链管理的优化以及各自核心竞争力的高度协同，从而重塑制造业价值链，培育产业发展新动能 [ 15 ]。工业互联网为企业提供了统一、集中、高效的智能管理，创造了一种面向服务的网络化制造新模式，工业互联网的发展，使得计算资源成为一种专业服务，用户可以在同一时间协调大量网络资源。云计算作为一种新的服务化计算模式，使得按照用户需求提供服务的云制造成为可能。不仅在微观上促进了企业产品质量、生产技术、生产效率的提升，在宏观上也提高了先进制造业在我国制造业中所占比重，引发一系列价值增值和技术创新效应，有利于我国制造业尽快突破大而不强、聚而不集的现状 [ 16 ]。国际性制造企业，如海尔、HP、IBM、GE等等，均通过云计算平台，不断推动其制造业向服务化延展。

工业互联网是实现制造业数字化、网络化的重要支撑桥梁，借助其极速发展的有利条件，各大企业纷纷探索数字化转型之路以获得新的经济增长点，数字化管理成为是制造业升级转型中不可获取的重要一环。目前制造业升级转型中存在传统制造业技术水平和管理能力落后、成熟先进技术应用和推广不足等问题，这些问题使制造业困阻于低附加值、低水平竞争、模仿同质化的发展现状。而经具体案例表明，数字化管理在解决这一问题上有着卓越的作用。例如，2014年万达采用数字技术创新“BIM总封装管理模式”，通过产业互联网平台的效应，实现产业链整体控制一体化。其数字化管理将2.0互联网、5G通信和物联网全面融合，推动企业数字化管理，营造智能房地产消费、数字商务和商务服务的商业场景，提高业务和资产管理水平，引领商业中心智能数字化发展的新时代 [ 17 ]。

制造业的数字化管理转型是在抓住新时代产业变革浪潮和新科技革命新机遇后的正确决策，它提高了制造业企业的生产、管理以及服务效率，优化了企业经营管理的全过程，加快了信息流速率，促进企业更有效决策。同时数字化管理也在优化社会生产的各个环节，夯实国民经济的发展基础，更好地促进国内经济大循环的畅通。