工业4.0的实施实质上是因为当前制造业面对相当大的压力。 主要还包括：成本（人力成本在下跌，人口红利在消失，原材料土地成本都在下跌）；还有来自于资源与环境制约；另外就是来自市场的压力（互联网时代，80后90后都必须个性化自定义简化的产品，制造业企业必须改良技术和模式，通过较慢号召才能合乎市场的市场需求，才能不具备可持续发展的竞争力）。 因此，很多发达国家在最近几年都实施国家级制造业创意战略。
2012年美国实施AMP（先进设备制造业国家战略），美国GE公司也发售了工业互联网，2013年德国实施了工业4.0，英国公布了未来制造业预测（面向2050年）2015年5年，我国也公布了被社会上称作中国版工业4.0的中国生产2025。也就是说，新一轮工业革命正在来临。
第一次工业革命的标志是机械化，第二次工业革命的标志是电气化，第三次工业革命的标志是自动化，第四次工业革命则是智能化。而智能化的核心则是信息物理系统。正是因为有了信息物理系统，才能构建工厂的智能化，才能展开智能生产。
以前工厂里面也有信息系统ERP、CRM、CAD，工厂里面也有硬件物理系统、生产线、生产设备。但是，以前信息系统和物理系统不相容，生产线生产设备产生一些数据还必须人为手工载入到信息系统里面去。现在有了新一代的信息技术，什么物联网、电子标签、RMID、嵌入式的传感器等等，这样信息与物理之间的界限显得更加小了，甚至可以必要融合了，这样一来就可以提高工厂的效率。 也就是说，转变了以前信息系统对物理系统的单向掌控变成双向的对话。
流水线或者生产设备上，通过普遍部署物联网传感器，可以在动态收集生产数据，通过无线网络必要把数据传输过来，信息系统感官数据展开挖出分析，再行反过来指导工厂下一步生产，这样工厂的信息物理就获得了融合，构建无人化，不必人为跑来跑去，人为载入数据了。
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