通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化的概念更新，擴展到柔性化、智能化和高度集成化。

智能制造系統是以生產環境為基礎，最終又作用于生產環境，由于物流狀態、設備狀態、質量狀態、能耗狀態和環境狀態等是制造生產管理中被密切管控和亟待改善的方面，因此體系的基本結構是圍繞著生產環境的主要管理狀態展開，形成智能制造系統閉環的管控過程，共包含5層。

智能制造系統的結構模式可分為五層：

1. 感知層：通過傳感器、數據采集器等智能裝置采集物理信號和環境數據，實現對生產現場及設備的感知和數據采集。

2. 通信層：將采集的數據交由通訊組件進行傳輸，并實現數據的實時共享和傳輸，實現設備間的聯動和物聯網的連接。

3. 數據層：將采集通訊層傳來的數據進行信息的提取和處理，并將處理后的數據提供給上層系統進行進一步分析和決策。

4. 控制層：控制層通過數據層提供的數據和信息，對生產過程和設備進行實時的監測、控制和調度，實現對制造流程的調整和優化。

5. 應用層：應用層則是智能制造系統的上層管理系統，它通過數據層和控制層的數據進行生產計劃的調整、制造管理、質量控制和維護管理等各方面的決策和管理。

智能制造系統的結構層層緊密相連，通過采集、傳輸、處理、控制和管理等多環節合作，實現了制造全流程智能化。同時，隨著人工智能、大數據、云計算等技術的發展應用，智能制造系統也將會逐步實現更加協同、靈活、智能化的生產模式。