智慧製造是以虛實整合及物聯網技術為基礎，建立全連結的智慧製造工業體系，藉以提升製造業附加價值及創新商業模式，而先進國家為因應全球製造業市場變化與結構重整等現象，相繼以智慧製造為主軸推出振興產業策略，本研究依序分析日、美、德等重要國家智慧製造實際推動案例，將智慧製造系統結成歸納為智慧營運、智慧生產及智慧設備等三個層面，並進一步分析該系統之運作模式。智慧營運是利用虛實整合平台結合排程、利潤等經營元素，建立最佳化營運模式；智慧生產是建立生產監測與歷程追蹤系統，掌握與預測生產品質、產品存量，降低生產成本與資源耗費；智慧設備主要是導入物聯網技術以及生產資訊化與效率化，執行軟體及硬體的優化與整合。另一方面，本研究為提升台灣傳統製造業附加價值，與促進產業高值化，以前述智慧製造概念與運作方式及台灣製造業現況，研提包含製造設備智慧化與資訊互通性、資訊化生產管理及最佳化決策系統與產業環境資訊管理與應用平台等，實踐我國智慧製造體系具體作法建議。