工业4.0是由德国率先提出。金融危机后，几乎所有的发达国家经济都萎靡不振，但德国依靠制造业，不但失业率低且经济增长迅速，这让德国政府意识到制造业是维持德国经济增长不可或缺的“顶梁柱”。于是，2013年4月，德国政府推出《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议》。随后，世界各国高度关注并纷纷开始布局，争取制造业话语权：美国在2014年12月推出“工业互联网”战略，将虚拟网络与实体连接，形成更具有效率的生产系统；日本于2015年1月23日推出《机器人新战略》；法国推出“新工业法国”方案；中国也于2015年出台《中国制造2025》十年战略规划。众所周知，第一次工业革命（工业1.0）发生在英国，工业1.0是透过蒸汽推动机械化；第二次工业革命（工业2.0）是由电力推动大规模生产；第三次工业革命（工业3.0）是由电子信息技术推动自动化；第四次工业革命（工业4.0）叫做智能化。过去在工业1.0、2.0到3.0的时代，一定要通过原料、机械设备、工厂、运输、销售五大模块，都是固定的环节，缺一不可。而“工业4.0”是应用物联网、智能化等新技术提高制造业水平，将制造业向智能化转型，通过决定生产制造过程等的网络技术，实现实时管理。它“自下而上”的生产模式革命，不但节约创新技术、成本与时间，还拥有培育新市场的潜力与机会。
工业4.0的目标是智能制造，延伸智能到具体的工厂，就是智能工厂。在智能工厂，第一个是机器生产机器，或者说自己生产自己。第二个就是无人工厂，或者是黑灯工厂，或百分百全智能工厂，人与智能机器并存。智能工厂是现代工厂发展的新阶段，是在数字化基础上，利用物联网技术和设备监控技术，来加强信息和服务。智能工厂有三大特征：第一个特征是信息基础设施高度互联，包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品；第二是制造过程数据具备实时性，生产数据具有平稳的特点，数据的存储与处理也具有实时性；第三是可以利用存储的数据从事数据挖掘分析，有自学习功能，还可以改善不优化制造工艺过程。智能工厂的发展趋势是从柔性化到敏捷化到智能化再到信息化。