工業4.0是為整個社會提出的一個未來理念
第四次工業革命 — 工業4.0 — 是德國和歐洲生產模式變革的產物。它的首要目標是確保德國和歐洲工業在全球供應鏈競爭中保持領先，不再指單獨的企業或集團在全球競爭中贏得客戶，企業生產流程中的實力將決定其全球市場競爭的成敗。
越來越個性化的客戶需求帶來生產的多樣性，一個批次只生產一種產品的情況也非常頻繁。這對企業生產流程產生了深刻的影響，要求企業不僅橫向集成生產流程，還要縱向集成到自動化控制層，這樣才能更好的管理生產流程的新變化。為了能經濟地管控這種生產的多樣性，企業生產需要特別的靈活才能應對。只有通過設置更小的生產單元，或者與不同企業開展合資、合作的方式才能實現。
社會大趨勢
需求的全球化與生產全球化在同步進行，當占領國外市場時“本土化”就起著越來越重要的作用。為了應對由此帶來的生產控制和企業管理的挑戰，需要對所有的生產基地以及創造價值的合作伙伴進行高效的互聯互通。對不同企業間的互聯以及不同軟件系統之間的通信僅僅是當今面臨的巨大挑戰之一。除了技術本身外，參與生產流程當中的人員之間的內部文化協同也是一個挑戰。
在設計生產工藝架構時要把人口遷徙的新思路也考慮進來， 對于模式陳舊同時人員潛能退化的公司，除了需要提高生產自動化程度，還要改變生產流程之間的聯動方式。這種聯動性以用戶為本，必須考慮與現有工作的關聯。這也意味著根據生產要求需從大量信息中篩選并展示出相關的重要信息。新的生產聯動除了有效的工具外，還要有受過培訓的相應人員參與其中。
價值觀的轉變讓人們在規劃生活時開始關注全新的或其它不一樣的影響因素，與過去相比，社會和經濟的可持續發展變得更加重要。
智能工廠
生產系統是由信息物理系統 (CPS) 構成的。
CPS的一個基本特征便是在使用互聯網標準的情況下以先進的方式對生產系統聯網。不僅是設備與設備之間的通信，工件與生產技術之間的通信也不斷增加。物料和工件在物聯網中有識別號來實現通信。分散式組織型生產單元具有無可比擬的靈活性，工件和生產技術在智能工廠中的互聯互通能夠靈活的且基于實際應用來重新配置生產系統。在物聯網中可以看見并獲取這些生產系統的資源和能力（把生產作為一種能力）。
智能工廠理念中關鍵的成功因素是產品和生產系統的集成開發。這意味著，在企業內部把從產品開發流程到相應生產技術開發的跨學科結合必須提升至一個新的高度。
靈活的生產系統要求同樣靈活的軟件系統，從而計劃、模擬和控制生產流程（網絡服務）。如今的集中式系統方案將被不斷發展的CPS的智能化和高度透明的分散式系統所替代。
大數據
高度透明的生產管理系統利用傳感器采集的大量數據對實際生產狀況進行評估，在考慮現有生產的情況時必須整理好獲取的數據和信息，并針對性的控制當前的生產參數。這里并不僅僅指建立一個報表系統和類似“事后分析”生產狀況評估。采集的數據（大數據）控制著生產流程并實現實時故障排除。
社會 4.0
“工業 4.0”必須理解為以社會為一個整體的未來方案，即“社會4.0”，人們也許比以往任何時候都更加處于中心位置。一些特定職位描述會有一定程度的改變，或完全被變革掉。產品生產的多樣化在不斷增加，同時又要縮短供貨周期，減少專職人員，這對許多企業而言是一項大的挑戰。還有重要的一點，未來的城市化生產將更接近人們的居住地。這對生產的供應和處理就會要求不同的物流方案。
不忽視人的需求，事實上現在企業是完全相反的—而未來在進行企業計劃時必須更多考慮人的需求?！肮I4.0”生態系統不僅包括“智能工廠”還有帶有控制生產內存的智能產品，要求人們完成高質量的，有創造性的工作并平衡好工作和生活將是一個難題，因此人們可以盡可能靈活的控制好未來的生產系統。