工業(yè)1.0——18世紀60年代至19世紀中期，通過水力和蒸汽機實現(xiàn)的工廠機械化可稱為工業(yè)1.0。這次工業(yè)革命的結果是機械生產代替了手工勞動，經濟社會從以農業(yè)、手工業(yè)為基礎轉型到了以工業(yè)以及機械制造帶動經濟發(fā)展的模式。
　　工業(yè)2.0——19世紀后半期至20世紀初，在勞動分工的基礎上采用電力驅動產品的大規(guī)模生產可稱為工業(yè)2.0。這次工業(yè)革命，通過零部件生產與產品裝配的成功分離，開創(chuàng)了產品批量生產的新模式。
　　工業(yè)3.0——始于20世紀70年代并一直延續(xù)到現(xiàn)在，電子與信息技術的廣泛應用，使得制造過程不斷實現(xiàn)自動化，可稱為工業(yè)3.0。自此，機器能夠逐步替代人類作業(yè)，不僅接管了相當比例的“體力勞動”，還接管了一些“腦力勞動”。
　　工業(yè)4.0——德國學術界和產業(yè)界認為，未來10年，基于信息物理系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystem，CPS)的智能化，將使人類步入以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命。產品全生命周期和全制造流程的數(shù)字化以及基于信息通信技術的模塊集成，將形成一個高度靈活、個性化、數(shù)字化的產品與服務的生產模式。
　　“工業(yè)4.0”為我們展現(xiàn)了一幅全新的工業(yè)藍圖：在一個“智能、網絡化的世界”里，物聯(lián)網和務聯(lián)網(服務互聯(lián)網技術)將滲透到所有的關鍵領域，創(chuàng)造新價值的過程逐步發(fā)生改變，產業(yè)鏈分工將重組，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產生各種新的活動領域和合作形式。
　　首先，工業(yè)4.0將使得工業(yè)生產過程更加靈活、堅強。這將使得動態(tài)的、適時優(yōu)化的和自我組織的價值鏈成為現(xiàn)實，并帶來諸如成本、可利用性和資源消耗等不同標準的最優(yōu)化選擇。包括在制造領域的所有因素和資源間形成全新的循環(huán)網絡、智能產品獨特的可識別性、個性化產品定制以及高度靈活的工作環(huán)境等。
　　其次，工業(yè)4.0將發(fā)展出全新的商業(yè)模式和合作模式。這些模式將力爭確保潛在的商業(yè)利潤在整個價值鏈所有利益相關人之間公平地共享，包括那些新進入的利益相關人。同時，工業(yè)4.0“網絡化制造”、“自我組織適應性強的物流”和“集成客戶的制造工程”等特征，也使得它追求新的商業(yè)模式以率先滿足動態(tài)的商業(yè)網絡而非單個公司，這將引發(fā)一系列諸如融資、發(fā)展、可靠性、風險、責任和知識產權以及技術安全等問題。
　　再次，工業(yè)4.0將帶來工作方式和環(huán)境的全新變化。全新的協(xié)作工作方式使得工作可以脫離工廠，通過虛擬的、移動的方式開展。員工將擁有高度的管理自主權，可以更加積極地投入和調節(jié)自己的工作。同時，隨著工作環(huán)境和工作方式的巨大改變，可以大幅度提升老年人和婦女的就業(yè)比例，確保人口結構的變化不會影響當前的生活水平。
　　最后，工業(yè)4.0將促進形成全新的信息物理系統(tǒng)平臺。全新的信息物理系統(tǒng)平臺能夠聯(lián)系到所有參與的人員、物體和系統(tǒng)，將提供全面、快捷、安全可靠的服務和應用業(yè)務流程，支持移動終端設備和業(yè)務網絡中的協(xié)同制造、服務、分析和預測流程等.
　　德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的要點可以概括為：建設一個網絡、研究兩大主題、實現(xiàn)三項集成、實施八項計劃。
　　建設一個網絡
　　信息物理系統(tǒng)網絡。信息物理系統(tǒng)就是將物理設備連接到互聯(lián)網上，讓物理設備具有計算、通信、精確控制、遠程協(xié)調和自治等五大功能，從而實現(xiàn)虛擬網絡世界與現(xiàn)實物理世界的融合。CPS可以將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起，從而創(chuàng)造物聯(lián)網及相關服務，并將生產工廠轉變?yōu)橐粋€智能環(huán)境。這是實現(xiàn)工業(yè)4.0的基礎。
　　研究兩大主題
　　智能工廠和智能生產?！爸悄芄S”是未來智能基礎設施的關鍵組成部分，重點研究智能化生產系統(tǒng)及過程以及網絡化分布生產設施的實現(xiàn)?！爸悄苌a”的側重點在于將人機互動、智能物流管理、3D打印等先進技術應用于整個工業(yè)生產過程，從而形成高度靈活、個性化、網絡化的產業(yè)鏈。生產流程智能化是實現(xiàn)工業(yè)4.0的關鍵。
　　實現(xiàn)三項集成
　　橫向集成、縱向集成與端對端的集成?！肮I(yè)4.0”將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設施通過CPS形成一個智能網絡，使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間能夠互聯(lián)，從而實現(xiàn)橫向、縱向和端對端的高度集成?！皺M向集成”是企業(yè)之間通過價值鏈以及信息網絡所實現(xiàn)的一種資源整合，是為了實現(xiàn)各企業(yè)間的無縫合作，提供實時產品與服務;“縱向集成”是基于未來智能工廠中網絡化的制造體系，實現(xiàn)個性化定制生產，替代傳統(tǒng)的固定式生產流程(如生產流水線);“端對端集成”是指貫穿整個價值鏈的工程化數(shù)字集成，是在所有終端數(shù)字化的前提下實現(xiàn)的基于價值鏈與不同公司之間的一種整合，這將最大限度地實現(xiàn)個性化定制。
　　實施八項計劃
　　“工業(yè)4.0” 得以實現(xiàn)的基本保障。一是標準化和參考架構。需要開發(fā)出一套單一的共同標準，不同公司間的網絡連接和集成才會成為可能。二是管理復雜系統(tǒng)。適當?shù)挠媱澓徒忉屝阅Ｐ涂梢詾楣芾砣遮厪碗s的產品和制造系統(tǒng)提供基礎。三是一套綜合的工業(yè)寬帶基礎設施?？煽?、全面、高品質的通信網絡是“工業(yè)4.0” 的一個關鍵要求。四是安全和保障。在確保生產設施和產品本身不能對人和環(huán)境構成威脅的同時，要防止生產設施和產品濫用及未經授權的獲取。五是工作的組織和設計。隨著工作內容、流程和環(huán)境的變化，對管理工作提出了新的要求。六是培訓和持續(xù)的職業(yè)發(fā)展。有必要通過建立終身學習和持續(xù)職業(yè)發(fā)展計劃，幫助工人應對來自工作和技能的新要求。七是監(jiān)管框架。創(chuàng)新帶來的諸如企業(yè)數(shù)據(jù)、責任、個人數(shù)據(jù)以及貿易限制等新問題，需要包括準則、示范合同、協(xié)議、審計等適當手段加以監(jiān)管。八是資源利用效率。需要考慮和權衡在原材料和能源上的大量消耗給環(huán)境和安全供應帶來的諸多風險。