簡單的說工業(yè)4.0，是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。
隨著信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的高度融合，網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、軟件與自動化技術(shù)的深度交織產(chǎn)生新的價值模型，在制造領(lǐng)域，這種資源、信息、物品和人相互關(guān)聯(lián)的虛擬網(wǎng)絡(luò)-實體物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystem，CPS），德國人稱其為工業(yè)4.0。
工業(yè)4.0概念首先由德國提出。2013年4月德國在漢諾威工業(yè)博覽會上首次發(fā)布《實施工業(yè)4.0戰(zhàn)略建議書》，德國電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會于2013年12月發(fā)布工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化路線圖。2014年漢諾威工業(yè)博覽會的主題融合的工業(yè)下一步很好地契合了德國自2013年以來力推的創(chuàng)新概念工業(yè)4.0。
業(yè)內(nèi)對工業(yè)4.0的定義是：在現(xiàn)代智能機(jī)器人、傳感器、數(shù)據(jù)存儲和計算能力實現(xiàn)突破的條件下，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將供應(yīng)鏈、生產(chǎn)過程和倉儲物流智能連接，從而實現(xiàn)智能生產(chǎn)的四化：供應(yīng)和倉儲成本較小化，生產(chǎn)過程全自動化，需求相應(yīng)速度較大化和產(chǎn)品個性化。
工業(yè)4.0的終極目的是使制造業(yè)脫離勞動力稟賦的桎梏，將全流程成本降到較低，從而實現(xiàn)制造業(yè)競爭力的較大化。在4.0時代，不僅制造環(huán)節(jié)的人工將得到節(jié)省（機(jī)器人為主體的自動化生產(chǎn)連線），前端供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)計劃（互聯(lián)網(wǎng)接入，工業(yè)機(jī)器人維修，實施管理訂單）、后端倉儲物流管理（WMS+自動化立體倉庫）都將實現(xiàn)實現(xiàn)無人化，以及較低的渠道庫存和物流成本。
工業(yè)4.0的特點是什么？
回顧前三次工業(yè)革命，實際上是應(yīng)用機(jī)械、電氣和信息技術(shù)等越來越先進(jìn)的工具逐步將人力從生產(chǎn)中解放，從而提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的過程。而對于即將到來的工業(yè)革命4.0，一項更為偉大的工具–互聯(lián)網(wǎng)將深度參與到生產(chǎn)過程中去，從而將制造業(yè)對勞動力的依賴和生產(chǎn)成本的優(yōu)化帶到一個全新的高度。
1）工業(yè)革命1.0：18世紀(jì)末期始于英國的第一次工業(yè)革命，19世紀(jì)中葉結(jié)束。這次工業(yè)革命的結(jié)果是機(jī)械生產(chǎn)代替了手工勞動，經(jīng)濟(jì)社會從以農(nóng)業(yè)、手工業(yè)為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)型到了以工業(yè)以及機(jī)械制造帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式。
2）工業(yè)革命2.0：第二次工業(yè)領(lǐng)域大變革發(fā)生在20世紀(jì)初期，形成生產(chǎn)線生產(chǎn)的階段。通過零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配的成功分離，開創(chuàng)了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的新模式。
3）工業(yè)革命3.0：20世紀(jì)70年代以后，隨著電子工程和信息技術(shù)充實到工業(yè)過程之中，KUKA機(jī)器人電路板維修，實現(xiàn)了生產(chǎn)的優(yōu)化和自動化。自此，機(jī)械能夠逐步替代人類作業(yè)。
工業(yè)4.0概念火爆如何了解并布局工業(yè)4.0？
與現(xiàn)行的大規(guī)模、批量化生產(chǎn)相對應(yīng)，工業(yè)4.0將確保多批次，小產(chǎn)量狀態(tài)下產(chǎn)業(yè)的獲利能力，確保工藝流程的靈活性和資源利用率。這種生產(chǎn)模式成功后，能夠提供品種更豐富的個性化、功能更齊全的多樣性、性能更穩(wěn)定的高質(zhì)量、使用更人性化的產(chǎn)品，中國依靠大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的、高性價比產(chǎn)品的吸引力將會降低。
業(yè)內(nèi)指出，互聯(lián)網(wǎng)讓工廠設(shè)備能說話，會思考：
在理想化的智能車間里，所有加工設(shè)備、待加工部件（運(yùn)輸小車）、裝料機(jī)器人都裝有CPS，都具有無線上網(wǎng)功能。待加工部件不通過中央控制器，直接與加工設(shè)備聯(lián)系確定，到哪臺設(shè)備進(jìn)行哪些加工。工件控制工廠負(fù)責(zé)下道工序的加工設(shè)備直接調(diào)用待加工件，獨立自主的運(yùn)輸小車根據(jù)地下鋪設(shè)的感應(yīng)線路，把工件送給裝料機(jī)器手。所有后續(xù)工序需要的產(chǎn)品信息，包括生產(chǎn)銷售文件都由各工件自己攜帶。如果出現(xiàn)差錯，或顧客的特別要求與現(xiàn)有的CAM數(shù)據(jù)不符，研發(fā)部的工程師會立刻得到報警。補(bǔ)充改進(jìn)措施會立刻在一個虛擬的試驗環(huán)境下檢查，然后發(fā)給工件。
為什么要推動工業(yè)4.0？
隨著人口紅利的消失，勞動力供給減少、人工成本上升和新一代勞動力制造業(yè)就業(yè)意愿的下降，對我國制造業(yè)的國際競爭力形成了巨大制約。有數(shù)據(jù)顯示中國沿海地區(qū)勞動力綜合成本已經(jīng)與美國本土部分地區(qū)接近。客觀上說，推進(jìn)工業(yè)化和信息化融合，搶先進(jìn)入工業(yè)4.0時代，以保持第一大支出產(chǎn)業(yè)-制造業(yè)競爭力，是中國無法不選擇的一個命題。
李總理2014年10月份訪德期間簽訂工業(yè)4.0戰(zhàn)略合作框架，顯示出高層對制造業(yè)4.0升級改造的強(qiáng)力支持，工業(yè)4.0大概率將上升到國家戰(zhàn)略高度。
工業(yè)4.0在國際上的發(fā)展情況
在國際分工體系中德國成為市場主導(dǎo)者：
德國成為新一代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)(即CPS)的供應(yīng)國和主導(dǎo)市場（標(biāo)準(zhǔn)制定者、領(lǐng)先供應(yīng)商），從而使德國制造業(yè)在持續(xù)發(fā)展的前提下提升它的全球競爭力。意味著德國人創(chuàng)建了新的生產(chǎn)環(huán)境，包括新的管理、流程、模型等，還提供新的智能生產(chǎn)裝備和新的技術(shù)手段。將推動德國的機(jī)器人、制造成套裝備、IT技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等核心產(chǎn)業(yè)的變革，并加入到工業(yè)4.0體系內(nèi)，再借助這新的工業(yè)體系生產(chǎn)制造出來的產(chǎn)品沖擊世界原有生產(chǎn)體系中的產(chǎn)品，確保了德國制造業(yè)的未來。
德國的工業(yè)4.0概念是建立在德國在自動化裝備全球領(lǐng)先的優(yōu)勢地位上，幾乎所有國內(nèi)的大型自動化工業(yè)企業(yè)，以及上千的中小企業(yè)也將加入到這一體系里去。西門子、菲尼克斯電氣、倍福、施耐德電氣、庫卡等都在朝這一方向努力。
西門子（Siemens）：憑借全集成自動化（TIA）和數(shù)字化企業(yè)平臺，西門子長久以來占據(jù)著信息技術(shù)集成領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。西門子公司還將與德國弗勞恩霍夫研究院以及大眾汽車公司，通過利用產(chǎn)品生命周期管理軟件（PLM）進(jìn)行虛擬生產(chǎn)規(guī)劃，可降低生產(chǎn)線上機(jī)器人的能耗高達(dá)50%。
菲尼克斯電氣（PhoenixContact）：全面投入Profinet工業(yè)以太網(wǎng)的開發(fā)，目前形成了全面的基于Profinet工業(yè)以太網(wǎng)的競爭力。
倍福（Beckhoff）：與傳感器、視覺系統(tǒng)及機(jī)械廠商一起參與科技自動化-系統(tǒng)化工程與極速控制-標(biāo)準(zhǔn)加工設(shè)備能效提升兩個項目的實施。
施耐德電氣（SchneiderElectric）：推出的EcoStruxure能效管理平臺，除了實現(xiàn)了對電力、工業(yè)、建筑樓宇、數(shù)據(jù)中心和安防5大領(lǐng)域的技術(shù)和專業(yè)經(jīng)驗的整合，EcoStruxure與其子系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)軟件帶來的靈活性。
羅克韋爾自動化（RockwellAutomation）：通過與思科密切合作，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)EtherNet/IP快速發(fā)展。Ethernet/IP是未經(jīng)修改的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，可以和現(xiàn)在所有的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)設(shè)備透明銜接，使得產(chǎn)業(yè)融合成為可能。值得關(guān)注的是：2014年4月全球最大的工業(yè)展會漢諾威工業(yè)博覽會上，西門子展示的新一代汽車生產(chǎn)線吸引了很多人。從表面來看只是機(jī)器人對生產(chǎn)線上的車體進(jìn)行組裝，任何一個汽車工廠都有這樣的組裝線。不過，制造的思路卻完全不同。在該生產(chǎn)線上，車體與機(jī)器人一邊對話一邊進(jìn)行組裝。其工作原理為在車體內(nèi)嵌入IC標(biāo)簽，記錄汽車型號、必要零部件以及組裝順序等信息。車體接近機(jī)器人時會發(fā)出需要5扇門等指示。機(jī)器人會按照指示進(jìn)行作業(yè)。
其他工業(yè)化先進(jìn)國家也在積極推進(jìn)新工業(yè)戰(zhàn)略
與德國的工業(yè)4.0相比，其他工業(yè)化國家雖然未普遍使用這一術(shù)語，但盡可能降低生產(chǎn)操作成本、提高靈活性和加快創(chuàng)新周期也是這些國家的共同目標(biāo)。
美國：在美國，GE主導(dǎo)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命同樣如火如荼，已經(jīng)成為美國制造業(yè)回歸的一項重要內(nèi)容。