工業(yè)4.0主要涵蓋三大關(guān)鍵要素，一是以CPS為核心技術(shù)，CPS透過人與機(jī)器的交相連結(jié)，以及與物理世界互動(dòng)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)以遠(yuǎn)程、可靠、實(shí)時(shí)、安全、協(xié)作的方式，去操控物理實(shí)體；二是以智能工廠為主要精髓，實(shí)時(shí)控制整個(gè)價(jià)值創(chuàng)造網(wǎng)絡(luò)，從訂單到交貨的鏈接，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品及其生產(chǎn)系統(tǒng)生命周期工程的整合；三是以“人”為關(guān)注焦點(diǎn)，從業(yè)人員被定義為升級(jí)的操作者，可藉由技術(shù)支持提升自身能力，乃至由單純的生產(chǎn)操作者，晉升為管理者與控制者。

  時(shí)至今日，可以確定已經(jīng)發(fā)生的三股重大趨勢，其一是美國開始思考智能制造，希冀結(jié)合信息、技術(shù)與人工智能等元素，對制造或商業(yè)流程中每一環(huán)節(jié)，產(chǎn)生革命性影響，進(jìn)而完全改變產(chǎn)品在研發(fā)、制造、物流、銷售等不同價(jià)值活動(dòng)的流程，同時(shí)增加工廠的彈性、減少能源的使用、改善永續(xù)環(huán)境、降低產(chǎn)品成本，并運(yùn)用次世代材料滿足新產(chǎn)品開發(fā)之需求。其二是中國不再是世界工廠，由于陸續(xù)調(diào)升低工資、再加上社福保險(xiǎn)費(fèi)用保障，使制造成本逐漸與東南亞國家拉近。 其三則是全世界都在談?wù)撝悄芄S，不管是歐美、日本或亞洲四小龍，都面臨制造業(yè)占GDP比重走低、附加價(jià)值持續(xù)滑落、失業(yè)率居高不下等等諸多壓力，為了扭轉(zhuǎn)這些負(fù)面效應(yīng)，美國AMP、德國工業(yè)4.0、日本再興戰(zhàn)略等“再工業(yè)化”計(jì)劃現(xiàn)繼現(xiàn)身等。 

一座真正進(jìn)入智能化的工廠，主要是善用軟件與系統(tǒng)整合技術(shù)，使其生產(chǎn)行為具有資料搜集分析、人工智能(AI)、虛實(shí)系統(tǒng)整合、人機(jī)協(xié)同作業(yè)等特色，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)諸多營運(yùn)創(chuàng)新目標(biāo)，包括了自主調(diào)整廠區(qū)與產(chǎn)線的產(chǎn)能配置，自主調(diào)整上下游供應(yīng)配送，自主優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境的資源與能源配置，輔助人員正確完成各種操作及組裝，以及實(shí)時(shí)逆向追蹤生產(chǎn)進(jìn)度與歷史。