制造业的数字化、虚拟化正在彻底改变人们制造产品的方式，为此，以德国为代表的欧洲，以及美国都打算大幅提升工业产值。美国的通用电气(GE)于2012年秋季提出了“工业互联网”(Industrial Internet)概念，这是一个将产业设备与IT融合的概念，目标是通过高功能设备、低成本传感器、互联网、大数据收集及分析技术等的组合，大幅提高现有产业的效率并创造新产业，而日本的各企业也在推进M2M和大数据应用。

尤其值得注意的是，“智慧工厂”的生产模式与以往集中式控制的工业生产模式不同，其更强调“分散化”，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。德国“工业4.0”计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。

“工业4.0”计划主要分为三大主题:

作为全球工业实力最为强劲的国家之一，德国在新时代发展压力下，通过“工业4.0”战略的实施，将使德国成为新一代工业生产技术的供应国而主导市场，会使德国在继续保持国内制造业发展的前提下再次提升它的全球竞争力。

制造业的全球竞争正越来越激烈，德国并不是唯一认识到“将物和服务联网运用于制造业”趋势的国家。此外，给德国制造业带来威胁的不仅是来自亚洲的竞争对手，因美国也已采取措施，通过促进“先进制造业”发展的计划来应对去工业化。

3)“智能物流”。主要通过互联网、物联网、务联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。

“智慧工厂”采用一种全新的方式来生产产品，智能产品有唯一的特征被识别，在任何时候都能被定位，知道它的发展历程，了解它当前状况，以及实现其目标状态的方式。从通过出口物流下订单的那一刻起，纵向与工厂和公司业务流程联网，横向连接则可实时管理衍生价值体系，这二者共同构建了嵌入式制造系统。此外，这些指令都要求启用终端间工程(模式)流经整个价值链。

德国是全球制造业中最具竞争力的国家之一，其装备制造行业全球领先。这是由于德国在创新制造技术方面的研究、开发和生产，以及在复杂工业过程管理方面高度专业化。德国拥有强大的机械和装备制造业、占据全球信息技术能力的显著地位，在嵌入式系统和自动化工程领域具有很高的技术水平，这些都意味着德国确立了其在制造行业中的领导地位。因此，德国以其独特的优势开拓新型工业化的潜力--“工业4.0”，并开始推进新一代工业升级计划。

“工业4.0”的关键技术是信息通信技术(ICT)，具体包括联网设备之间自动协调工作的M2M(Machineto Machine)、通过网络获得的大数据的运用、与生产系统以外的开发、销售、ERP(企业资源计划)、PLM(产品生命周期管理)、SCM(供应链管理)等业务系统联动等。而第三次工业革命的自动化只是在生产工艺中运用ICT，而“工业4.0”将大幅扩大应用对象。

1)“智慧工厂”。重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现。

2)“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。