为了在新一轮工业革命中占领先机，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下，“工业4.0”项目在2013年4月的汉诺威工业博览会上被正式推出。这一研究项目是2010年7月德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一 — 旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。

工业4.0，被认为是以智能制造为主导的第四次工业革命。其技术基础为信息物理系统（Cyber-Physical System，简称CPS），将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。其两大主题为智能工厂与智能生产。

满足用户个性化需求
工业4.0 允许在设计、配置、订购、规划、制造和运作等环节能够考虑到个体和客户特殊需求，而且即使在最后阶段仍能变动。有可能在一次性生产且产量很低（1批量）的情况下仍能获利。

灵活性
基于CPS的自组织网络可以根据业务过程的不同方面进行动态配置，这有利于原料和供应链的连续“微调”。也意味着工程流程可以更加灵活，制造工艺可以被改变，暂时短缺（例如供应问题）可以得到补偿，输出的大量增加可以在短时间内实现。

决策优化
工业4.0提供了端到端的实时透明，使得工程领域的设计决策可以进行早期验证，并且既可以对干扰做出更灵活的反应，还可以对生产领域中的公司的所有位置进行全局优化。

资源生产率和利用
CPS在贯穿整个价值网络的各个环节基础上，对制造过程进行优化。此外，系统可就生产过程中的资源和能源消耗或降低排放进行持续优化，而不是停止生产。

通过新的服务创造价值机会
工业4.0开辟了创造价值的新途径和就业的新形势，比如通过下游服务。智能算法可用于各种大量数据（大数据），这些数据是为了提供创新服务而由智能设备所记录的。尤其是对于中小企业和初始公司来说，有显著的机遇发展B2B服务。

应对工作场所人口的变化
面对熟练劳动力的短缺和日益多样化的劳动力（如年龄、性别和文化背景），工业4.0将提供灵活多样的职业路径，让人们的工作生涯更长，并且保持生产能力。