工业4.0，主要相对于前三次工业革命而言：工业1.0指的是18世纪开始的第一次工业革命，实现了机械生产代替手工劳动;第二次工业革命始于20世纪初，依靠生产线实现批量生产;工业3.0则为现代人所熟悉，指的是20世纪70年代后，依靠电子系统和信息技术实现生产自动化。

工业4.0则是则是由物联网、大数据、机器人及人工智能等技术所驱动的社会生产方式变革。这场技术革命的核心是网络化、信息化与智能化的深度融合。

工业4.0的核心是智能工厂，在智能工厂内不仅要求单体设备是智能的，而且要求工厂内的所有设施、设备与资源(机器、物流器具、原材料、产品等)实现互通互联，以满足智能生产和智能物流的要求。通过互联网等通信网络，使工厂内外的万物互联，形成全新的业务模式。

制造业要想通过智能生产来转型成为智能工厂，最终实现工业4.0的目标，需要实现下面三个互联。
 

生产设备之间的互联。智能设备不断普及是电气化革命过渡到信息化革命的重要标志，当工厂智能化水平不断提高，工业4.0的大幕正式拉开，期初是单个智能设备的智能化，智能设备之间实现互联，就实现了整个生产线的智能化，进而将传统工厂转型成智能工厂，这些智能工厂还不是最终的目的，它们可以组成一个强大的智能制造系统，各部分之间的柔性化生产方式，可以满足不同的生产需求。

设备与产品之间的互联。德国工业4.0在智能化生产方式方面优势明显，工厂智能化意味其可以自行运转，设备和产品之间实现自由通信，赋予产品新的生命，让产品知道自己何时被生产以及将要去到哪里。通过嵌入式的处理器、存储器、传感器和通信模块，把设备、产品、原材料、软件联系在一起，使得产品和不同的生产设备能够互联互通并交换命令，未来工厂能够自行优化并控制生产过程。

 
现实和虚拟的互联。当智能工厂的CPS系统建成之后，资源、信息、物体以及个人能紧密的联系在一起，传统工厂转变成智能工厂，以达到智能生产的水平，实现生产过程的自我诊断、决策及调整，减少工厂的运营及维护成本。

智能工厂在实现三个互联之外，打造智能工厂还需要把握好三个要素：
1、个性化定制
在目前个性化消费盛行的时代，打造个性化的产品无疑是企业能否活下去的关键。智能工厂对企业来讲，最重要的便是能够进行批量的个性化生产。企业要做的，便是打造智能工厂与自身产品的连接性，与市场需求相互协调，挖掘自身产品的个性化模式，并利用智能工厂能够快速响应和配合市场订单，进行模块化生产的特点，推出个性化产品。

 

2、提高质量和效率
相比传统的制造模式，智能工厂能带来的最直观的体验，就是生产质量和效率的提高。

智能化机器人能够日夜不停的运作，高效且精准的完成生产任务，除了产品产量的增加，还有次品率大大降低。毕竟机器人不会产生边际劳动成本。而要达到这点，企业在建造智能工厂的过程中，就要注意提高自动化设备的占有率，减少人工的参与，加大对于人工智能、机器视觉的运用，确保工厂能以最机械化的模式运转。

3、可追溯、可持续
层出不穷的产品安全问题使得消费者对于产品的可溯源性开始关注起来。而使用区块链便能满足消费者需求。区块链能够安全、分布式地存储产品信息，并且确保在供应链中的任何一个节点都不能随意篡改，因此消费者可以充分信任产品的相关信息。

工业4.0大幅变革传统生产线，新时代智能工厂应运而生。智能工厂将面对终端智能化、连接泛在化、计算边缘化、网络扁平化、服务平台化及安全提升化等技术发展趋势，需要解决智能感知控制、全面的互联互通等多个方面的问题。本文将传感器比作智能工厂的感觉器官，将机器人比作智能工厂的四肢，将AI系统比作计算大脑，介绍了实现智能工厂所需的关键技术，并指出边缘和云端的数据安全性将是智能工厂面对的最大挑战。