工業4.0最初概念是在2011年德國舉辦的工業設備展覽會“漢諾威工業博覽會2011”上被提出的。兩年后的“漢諾威工業博覽會2013”中發布了最終報告。

    工業4.0在德國被認為是“第4次工業革命”。第1次發生在18世紀至19世紀，以蒸汽機的使用為標志，實現生產過程機械化；第2次發生于19世紀后半期的電力應用；第3次發生于20世紀后半期，以“可編程邏輯控制器（PLC）”為代表，實現生產工程的自動化。“工業4.0”被認為是機械化（第1次），電力應用（第2次），自動化（第3次）之后的第4次工業革命。

    工業4.0的關鍵技術是信息技術。具體而言，包括生產設備聯網實現自律協調作業的M2M，通過網絡獲取大數據的應用，開發、銷售、ERP、PLM、SCM等業務管理系統與實際生產過程之間的協同。

    第3次工業革命的自動化，僅是將生產工程作為對象，對其進行信息技術的應用。工業4.0將信息技術的應用對象大幅擴大。由此，工廠將不斷進化升級，工作組的最終報告中稱之為由物聯網與服務互聯網構成的“智能工廠”。

    以往，通過信息技術實現的“智能化”可在智能手機、智能電表、智慧城市、智能電網等物品和服務中見到。工業4.0則是要實現工廠本身的智能化。除了工業4.0之外，美國通用電氣公司（GE）也提出過類似的概念“工業互聯網”。