工业4.0的概念源自德国政府2011年的计划，该计划鼓励德国制造商将其制造过程数字化，以提高其全球竞争力。 2015年，中国并没有落后，并推出了“中国制造2025”，这也促进了制造业升级以提高竞争力。美国的智能制造聚集了各种新兴技术，主要是数字通信和高性能计算机处理，而关键在于软件。为了提高竞争力，世界各国都在促进制造业的升级。根据《设计新闻》的报道，先进的制造技术正在蓬勃发展，并应引起所有人的关注，其中包括网络物理系统（CPS），大数据，先进的机器人，协作机器人，虚拟工厂，物联网（IoT），机器学习和机器对机器机器通讯。 （M2M），多层制造和数字孪生（Digital Twins）。首先是网络物理系统（CPS）。这整合了资产管理，资产配置和生产力分析。 CPS提供的数据使用户可以了解关联资产的状态，并同时报告潜在风险。如果CPS进一步将工程与计算相结合，则它可以分析制造过程，提高优化和效率，并分析设备是否完好。第二是大数据。此方法适用于制造业，以充分利用实时数据收集和分析来逐步淘汰预防性维护（预防性维护），并以预测性维护（预防性维护）代替，以检测问题并在机器出现故障之前发出警告。大数据还可以用于分析和调整生产过程，以提高制造速度和产量，减少浪费和缺陷，并最大程度地减少能源消耗。第三是先进的机器人。制造机器人的作用越来越专业化。有些专门处理食品，有些专门检查看不见的缺陷，有些负责包装。机器人抓手不仅可以拿重物，还可以小心地处理蛋等易碎物体。第四个是协作机器人，专门从事与生产线中的人员并排工作。该生产线使用协作机器人的手臂来举起和移动重物。第五个是虚拟工厂，它使用计算机模型模拟最佳组织状态，该模型不仅适用于单个生产线，而且可以应用于同一公司的全球工厂建筑物。虚拟工厂模型还具有教学功能，可以帮助公司培训员工有效地操作工作站。第六是物联网，它包括监视工厂资产，监视工厂运行效率和优化以及收集现场服务数据。一些汽车制造商甚至监视售后产品，了解其用法并跟踪产品问题。第七是机器学习，它使用算法来监视和优化工厂操作。产品设计团队还可以充分利用从工厂收集的数据，通过产品设计来优化制造过程。第八是M2M通信。从产品设计团队，供应商，工厂运营，设备维护到消费者都完全连接到Internet，每个链接都可以知道生产状态，库存，成品和装运状态。第九是多层制造，也称为3D打印。随着3D打印的加速和打印材料的日益普及，制造业已开始使用分层制造来生产少量和完整的定制产品。第十是数字克隆。数字化身是指某个物理项目或系统的动态软件模型。传感器获得的数据有助于了解物品或系统的状态，响应变化，改善操作并增加价值。