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工控行业第四次工业革命是网络技术与先进制造技术的完美融合。无论是最先提出工业 4.0 的德国，还是致力发展工业因特网的美国，都把智慧生产与智慧工厂视为工业 4.0 时代的核心。
科学界曾在 20 世纪预言，智能机器人将在未来完全代替人类工作，高度数字化的无人化工厂会成为生产制造业的主流。然而，在以自动化生产为主的工业 3.0 时代，再高度自动化的生产设备也无法脱离工人的操作。随着第四次工业革命的降临，这个梦想将不再是科幻电影中的美好愿望，而变成活生生的现实。
根据西门子洛斯福的解释：工业 4.0 时代的工厂将变得高度智能化，甚至连产品零组件也会获得智能。智能生产线会根据产品零组件中事先输入的需求信息，自动调节生产系统的配置，指挥各个机器设备制造出千变万化的个性化订制产品，这就是未来的智慧生产与智慧工厂的概况。
在德国，智慧生产被定义为「数字化生产」。工程师的绘图技术在智能工厂中将变得不再那么重要。因为在「数字化生产」模式中，产品的设计研发、零组件制造、生产组装，都是在同一个大数据平台上完成。「先研发，后生产」的传统制造节奏不会出现在智能工厂中，研发与生产几乎是同步进行的「数字化生产」，已经不再需要纸本的设计图。
不用纸本设计图的「数字化生产」模式，不仅节约大量纸张，也大幅压缩产品的研制周期与上市时间。此外，这种智能生产模式让工人的工作方式也产生很大的变化。在未来的智能工厂中，负责产品零组件装配的工人无须再亲自动手，他的工作台上会有若干不同类型的零件盒，每当智能生产在线的自动引导小车运来某种待加工产品时，计算机就会从大数据平台中撷取相关信息，生产线的智能传感器会自动扫描待加工产品的条形码。然后，该待加工产品会经过智能生产在线的数十个质量监测节点，被智慧机器人安装上各种所需的零组件。
工人的主要任务就是对产品加工流程进行「视觉检测」。经过智能生产线的多次装配与质量检测后，加工完毕的成品就会被传送到进行包装的位置。
在工业 3.0 的自动化工厂中，产品的包装与装箱仍然未能完全脱离人工。但是，在工业 4.0 的智慧工厂里，这些工作都会由智能机器人来完成，机器人把装好的产品用升降梯与传送带发往企业的物流中心。依照传统的生产流程，要完成这一系列任务需要数十名，甚至上百名工人;而智慧工厂的工人不需要手工完成上述工作，其主要任务就是对产品加工、包装、分配流程进行「视觉检测」，监督智慧生产线的运作状况。
一个人能达成过去上百人的生产效率，而且保持更好的产品质量，将操作失误降到最低，这便是智能生产模式与智能工厂的魅力。
网络经济的发展，让全世界形成一股虚拟经济与实体经济跨界整合的潮流，这也对制造企业提出更高的要求：
首先，企业必须缩短产品上市的时间。
网络技术的发展，让社会发展节奏不断加快。在这种大环境下，更新速度成为各种企业克敌制胜的法宝。假如研发与生产周期还停留在原有水平的话，企业就会不敌产品更快上市的竞争对手。
其次，企业必须改变提高生产效率的方式。
传统工厂提高生产效率的办法，主要是让工人严格按照经过反复研究的标准化操作规范来作业，并且不时地加班。这种高投入、高耗能的工作方式，已经愈来愈难以提高工厂的生产效率。
最后，变幻莫测的个性化市场需求，促使生产制造流程必须具有更高的灵活性。
立足于大量标准化生产的流水生产线，是第二次工业革命最重要的发明之一，这使得人类的工业制造水平大幅提升。尽管第三次工业革命催生自动化生产线、数控工具机、弹性生产线，但大量标准化生产依然是制造业的主要生产模式。随着个性化消费日益成为市场主流，生产大量、多种类的个性化订制产品将成为制造企业的主要任务。这就要求生产制造流程必须具有高灵活性，以适应个性化生产的要求。
融合虚拟生产与现实生产的智慧工厂，就是被市场需求新形势催生而出的。以网络化生产与数字化制造为特征的智能制造模式，正在成为决定企业发展成败的关键。
智能工厂的运作，无法脱离创新的软件与强大的硬件，其中最重要的就是产品生命周期软件。产品生命周期包含最初的方案设计、技术测试、生产规划，以及流水在线的加工组装、外形包装、装箱等环节。产品经过物流配送到最终使用者手上时，才算完成一个周期。随着工业 4.0 体系的进一步完善，产品生命周期甚至会延续到产品报废回收的阶段。
智能生产模式可以借助产品生命周期软件来优化产品生产流程，这也将促使企业改变原有的生产管理方式，并调整自己的组织结构。
