工业4.0最初概念是在2011年德国举办的工业设备展览会“汉诺威工业博览会2011”上被提出的。两年后的“汉诺威工业博览会2013”中发布了最终报告。

    工业4.0在德国被认为是“第4次工业革命”。第1次发生在18世纪至19世纪，以蒸汽机的使用为标志，实现生产过程机械化；第2次发生于19世纪后半期的电力应用；第3次发生于20世纪后半期，以“可编程逻辑控制器（PLC）”为代表，实现生产工程的自动化。“工业4.0”被认为是机械化（第1次），电力应用（第2次），自动化（第3次）之后的第4次工业革命。

    工业4.0的关键技术是信息技术。具体而言，包括生产设备联网实现自律协调作业的M2M，通过网络获取大数据的应用，开发、销售、ERP、PLM、SCM等业务管理系统与实际生产过程之间的协同。

    第3次工业革命的自动化，仅是将生产工程作为对象，对其进行信息技术的应用。工业4.0将信息技术的应用对象大幅扩大。由此，工厂将不断进化升级，工作组的最终报告中称之为由物联网与服务互联网构成的“智能工厂”。

    以往，通过信息技术实现的“智能化”可在智能手机、智能电表、智慧城市、智能电网等物品和服务中见到。工业4.0则是要实现工厂本身的智能化。除了工业4.0之外，美国通用电气公司（GE）也提出过类似的概念“工业互联网”。