第四次工业革命到来后，人工智能、机器人正逐渐渗透于各个行业乃至人们的日常生活。在资本报酬递减规律下，依靠投资驱动产业发展难以为继，机器人替代既是挑战也是机遇。中国要从制造大国转变为制造强国，需要依靠创新驱动保持制造业长期可持续的竞争力。本文基于“中国企业—员工匹配调查”和“产业结构升级背景下制造业机器人实施状况调研”数据，从企业微观层面分析了机器人替代对中国制造业企业生产率和创新能力的影响。核心结论是，在新一轮科技革命下，机器人、人工智能等新技术的运用能显著提升企业生产率和创新能力，但是目前智能技术应用水平仍有较大的提升空间。想要迈向世界高端制造业的队伍，需要企业增强创新意识、加大研发投入、掌握生产环节的自主核心技术、政府多方扶持企业创新活动，才能提升产业国际竞争的综合实力。