在互联网的推动下，现实世界与虚拟世界日益紧密，使经济发展进入新的阶段，为制造业发展创造了新机遇。学术界和产业界人士认为，全球经济正处于第四次工业革命的开端，“工业1.0”是蒸汽机时代，“工业2.0”是电气化时代，“工业3.0”是信息化时代，“工业4.0”则是利用基于信息物理融合系统的智能化来促进产业变革的时代。

“工业4.0”的概念描述了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化产品与服务的生产模式。它意味着在产品生命周期内对整个价值创造链的组织和控制迈上新台阶，意味着从创意、订单，到研发、生产、产品交付和服务，再到废物循环利用，在各阶段都能更好地满足日益个性化的顾客需求。在这种模式中，传统的行业界限消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。

实现“工业4.0”亟待研究五大主题：一是价值创造网的水平整合，包括新的商业模式、价值创造网的结构、价值创造网的自动化。二是整个生命周期内工程学的一致性。要让现实世界和虚拟世界融合，考虑现实世界和虚拟世界在各个层次的接口，要在机械制造、电气工程、计算机科学领域就模型达成共识。要运用系统工程方法，使产品、生产流程和生产系统实现融合。三是垂直整合和网络化的生产体系。要通过传感器数据分析优化过程控制。要研发智能、灵活、可变的智能生产系统，根据综合知识模型自主适应环境，改善研发、生产、维护和产品生命周期管理，提高资源效率。四是新的工作基础设施。要形成以智能辅助系统为媒介的新型协同工作形式，工作设计要使工人的接受能力、创造能力和自我发展能力得到充分发挥，并保证工人健康舒适。五是跨领域技术。应该研发出无线联网一揽子解决方案，实现跨领域的全面运用。要构建满足安全要求的安全构架和策略的方法，把相关方法和工具融入信息物理融合系统。要研发出带参考构架和使用面向服务的分布式体系构架的工业4.0平台，为实现跨企业的网络化和集成创造条件。