如果有人说“工厂会解决当前全球面临的问题”，您可能会觉得这是在说大话。但现在真有一个国家正在努力实现这一宏伟概念，这一个国家就是德国。现在，德国政府提出了高技术战略“工业4.0”（Industry 4.0），并开始推进这个产官学一体项目。
如果用一个词来概括这个概念，那就是“互联工厂”。是通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的事物和服务连接起来，创造前所未有的价值、构建新的商业模式，甚至还能解决很多社会问题。
工业4.0的大体概念是在2011年于德国举行的工业设施展会“Hannover Messe 2011”上提出的。在2年后的“Hannover Messe 2013”上，由产官学专家组成的工作小组（WG）发表了最终报告（有德语版和英文版）＊。下面，笔者就根据该最终报告来解读一下工业4.0。
＊工业4.0工作组内不仅有能够代表德国的企业、研究机构和大学，还从政府机构聘请了观察员。主要企业有ABB、巴斯夫、宝马、博世、戴姆勒、英飞凌、思爱普（SAP）、西门子、蒂森克虏伯（ThyssenKrupp）及通快（TRUMPF）等。
“工业4.0”这一名称的含义是人类历史上的第四次工业革命（图1）。第一次工业革命是18世纪60年代至19世纪中期掀起的通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化；第二次工业革命是19世纪后半期至20世纪初的电力大范围的应用；第三次工业革命是20世纪后半期出现的、基于可编程逻辑控制器（PLC）的生产的基本工艺自动化。工业4.0的定位是可与这些工业革命比肩的技术革新。
定位于继机械化（第一次工业革命）、电气化（第二次工业革命）、自动化（第三次工业革命）之后的第四次工业革命。
其中的关键技术是信息通信技术（ICT），具体包括联网设备之间自动协调工作的M2M（Machine to Machine）、利用互联网获得的大数据的运用、与生产系统以外的开发/销售/ERP（企业资源计划）/PLM（产品生命周期管理）/SCM（供应链管理）等业务系统联动，等等。
第三次工业革命的自动化只是在生产的基本工艺中运用ICT，而工业4.0将大幅扩大应用对象。最终报告将这种升级后的工厂称做“智能工厂”（图2）。基于ICT的“智能化”本来就是在智能手机、智能仪表、智慧城市、智能电网等所有事物和服务中出现的动向。要实现工厂智能化的工业4.0也可以说是一个必然趋势。除工业4.0以外，通用电气也提出了与之基本相同的概念——“工业互联网”（Industrial Internet）。日本的各企业也在推进M2M和大数据应用。
通过推进工厂智能化，不仅仅可以创造前所未有的产品、大幅度提高生产效率，还能够解决当前社会面临的许多问题。比如能源消耗问题。现在，工厂在不开工时也要保持立刻就能重新开工的状态，这会消耗很多能源。而若能够根据工厂的开工情况实时调整能源供应，就能大幅削减总体的能源消耗量（图3）。
另外，工作组的最终报告还指出，工厂智能化能解决工作生活平衡问题。现在，在工厂工人的工作模式是到工厂上班，现场操作机械设备等，到了下班时间下班回家。但是，如果能通过ICT实现机械设备的远程操作，就不需要在工厂和家之间奔波，可以在安全的场所舒服地工作。工厂智能化还有利于提高工人的生活质量。
虽然工业4.0展现了美好的未来，但实现这一概念却面临着四大课题，分别是标准化、复杂系统的管理、通信基础设施的建设、安全和保密。
标准化方面，随着工厂与工厂内外的很多事物和服务连接起来，通信手段及数据格式等很多事物一定要制定标准。关于复杂系统的管理，随着生产系统与其他系统连接起来，总系统变得复杂，管理慢慢的变困难。通信基础设施问题指的是可用于工业用途的、可靠性（SLA：服务水平协议）高的通信基础设施。安全和保密方面，随着工厂与外部网络连接起来，遭到恶意软件入侵等网络攻击的风险也慢慢变得大，因此急需采取安全和保密措施。（作者：高野 敦，日经技术在线！供稿）