第一層次∶單機或單元智能自動化。單機或單元智能自動化，可以實現長時間無人值守。國內外都有用於生產的實例。比如日本發那科在20世紀80年代第一代智能數控加工中心上，加幾個用於人工上下料托盤，可以實現24h連續運轉。20世紀90年代的第二代智能加工系統，以4 ~6臺加工中心和裝有帶加工夾具的立體托盤架，能擺放待加工的大量毛坯件，可實現60h連續運轉。20世紀末和21世紀初的第三代智能加工系統，稱作“智能機器人化加工單元”，該單元就是用智能化機器人爲智能加工數控設備的夾具自動裝卸工件。
與第二代加工系統相比，由機器人代替了人工上下工件，解放了工人的繁重勞力，減少了夾具，減少了設備投資，縮短了生產準備時間，加工質量更加穩定，降低了生產成本。
第二個層次∶生產製造系統智能自動化。在第三代“智能機器人化單元”的基礎上，實現計算機網絡控制生產車間全自動化系統。包括毛坯倉儲管理，再製品倉儲管理，成品零件倉儲管理及其搬運、裝卸、裝配作業和質量檢驗等。
第三個層次∶智能化數字化網絡製造系統。在第二層次生產製造系統智能自動化的基礎上，配置網絡綜合管理系統，來實現全工廠的智能化數字化網絡製造。智能化工廠的實現主要是靠資訊通信技術(ICT )和智能網絡的可靠執行加以保證。具有實時資料蒐集與傳輸功能、高效能計算機與分析預測功能、遠程監控與診斷功能及模擬功能等。
智能化工廠最核心的部分是生產過程和全面經營執行的智能自動化，包括設計智能化，生產排序自動化，生產線自動化，測試檢驗自動化，倉儲自動化，電力管理智能自動化等等，進一步發展到自動化無人化工廠(絕大多數設備可以無人值守)。
除生產過程智能自動化外，還包括人力資源優化調度，物資資源（設備，工具，材料等）智能優化調配，並具有強化專案時程能力，時間彈性應用支配能力，完善調整生產週期，優化生產經營方案，達到提高生產效率和降低成本的目標。
第四個層次︰智能化社會化生產。智能化網絡化社會化製造，將由企業內部局域網經因特網向企業外部傳輸。這就是所謂的Internet/Intranet。網絡可使企業與企業之間進行跨地區協同設計、協同製造、資訊共享、遠程監控、遠程診斷和服務等。
網絡能爲製造提供完整的生產數據資訊，可以透過網絡將加工程序傳給遠方的設備進行加工，也可遠程診斷併發出指令調整。網絡使各地分散的數控機牀聯繫在一起，互相協調，統一優化調整，使產品加工不侷限於一個工廠內而實現社會化生產。智能化社會化製造能夠藉助Internet網實現跨行業、跨國際智能化製造，進入Internet/Intranet時代。
雲計算藉助Internet網整合了計算機資源，爲智能化製造開了先河。智能化網絡化社會化製造將引領社會和全球資源的整合與優化運用，同時將有效地提高人類的生活質量，逐步地減少人類的體力勞動而擴大腦力勞動的比重，進入知識社會，智能社會。
