德國推出的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略中，體現(xiàn)了對環(huán)境與能源問題的重視。“工業(yè)4.0”用一個詞描述就是“智能工廠”，通過互聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)，使工廠內(nèi)外的物品與服務(wù)相互合作，產(chǎn)生前所未有的價值，形成全新的業(yè)務(wù)模式，從而，它也將有助于解決各種社會問題。
工業(yè)4.0的關(guān)鍵是信息技術(shù)應(yīng)用
工業(yè)4.0最初概念是在2011年德國舉辦的工業(yè)設(shè)備展覽會“漢諾威工業(yè)博覽會2011”上被提出的。兩年后的“漢諾威工業(yè)博覽會2013”中發(fā)布了最終報告。
工業(yè)4.0在德國被認為是“第4次工業(yè)革命”。第1次發(fā)生在18世紀至19世紀，以蒸汽機的使用為標志，實現(xiàn)生產(chǎn)過程機械化；第2次發(fā)生于19世紀后半期的電力應(yīng)用；第3次發(fā)生于20世紀后半期，以“可編程邏輯控制器（PLC）”為代表，實現(xiàn)生產(chǎn)工程的自動化。“工業(yè)4.0”被認為是機械化（第1次），電力應(yīng)用（第2次），自動化（第3次）之后的第4次工業(yè)革命。
工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。具體而言，包括生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自律協(xié)調(diào)作業(yè)的M2M，通過網(wǎng)絡(luò)獲取大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，開發(fā)、銷售、ERP、PLM、SCM等業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)與實際生產(chǎn)過程之間的協(xié)同。
第3次工業(yè)革命的自動化，僅是將生產(chǎn)工程作為對象，對其進行信息技術(shù)的應(yīng)用。工業(yè)4.0將信息技術(shù)的應(yīng)用對象大幅擴大。由此，工廠將不斷進化升級，工作組的最終報告中稱之為由物聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的“智能工廠”。
以往，通過信息技術(shù)實現(xiàn)的“智能化”可在智能手機、智能電表、智慧城市、智能電網(wǎng)等物品和服務(wù)中見到。工業(yè)4.0則是要實現(xiàn)工廠本身的智能化。除了工業(yè)4.0之外，美國通用電氣公司（GE）也提出過類似的概念“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”。
工業(yè)4.0的愿景是解決能源消費等社會問題
隨著工廠的智能化，不僅能夠大幅提升生產(chǎn)效率，還能夠解決現(xiàn)代社會的各種問題。例如，能源消費問題。通常，工廠在生產(chǎn)間歇期間，為了確保生產(chǎn)設(shè)備處于隨時可以運轉(zhuǎn)狀態(tài)，消費著大量能源。未來，如果能夠根據(jù)工廠的實際作業(yè)情況，實時對能源供給進行調(diào)整，就能夠總體上減少大量的能源消費。
此外，最終報告中還列舉了工作與生活平衡的問題。目前，工人通常是到工廠上班，在車間操作機械設(shè)備，到點下班回家。未來，通過信息技術(shù)的應(yīng)用，能夠遠程操作機械設(shè)備，就無需每天都上下班，減少交通擁堵和汽車尾氣排放，員工也能夠在安全場所舒適地工作。也就是，智能工廠還將能夠提高工人的生活質(zhì)量。
實現(xiàn)工業(yè)4.0的4大難題
德國工業(yè)4.0工作組的最終報告中認為，實現(xiàn)工業(yè)4.0尚存在標準化、復(fù)雜的系統(tǒng)管理、通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)安全保障等4大難題。
（1）標準化：
工廠要對內(nèi)外的各種物品與服務(wù)進行聯(lián)網(wǎng)，那么，通信方式、數(shù)據(jù)格式等許多內(nèi)容都需要標準化。
（2）復(fù)雜的系統(tǒng)管理：
實際生產(chǎn)過程與各種業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)協(xié)同之后，系統(tǒng)整體更加復(fù)雜化，對其進行管理將更困難。
（3）通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)：
主要是指適用于工業(yè)的、具有高可靠性的通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
（4）網(wǎng)絡(luò)安全保障：
工廠與外界實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)之后，惡意軟件的入侵、受到網(wǎng)絡(luò)攻擊的危險性將進一步提升，需要制定保障網(wǎng)絡(luò)安全的對策與解決方案。
