“工业4.0”是在2013汉诺威国际工业博览会上最令人关注的热词，其概念于2011年在德国举行的工业设备展会“Hannover Messe 2011”上提出这项由德国联盟教研部与联邦经济技术部联手推动的战略性项目，被视为提振德国制造业的强力催化剂，被有识之士认为将是全球制造业未来发展的方向。
“工业4.0”项目主要由两大部分构成，一是“智能工厂”，即重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。信息通信技术(ICT)是实现“工业4.0”的关键技术，具体包括联网设备之间自动协调工作的M2M(Machine to Machine)、通过网络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。智能工厂或者“工业4.0”，是从嵌入式系统向信息物理融合系统(CPS)发展的技术进化。
信息物理融合系统(CPS)，包括自主交换信息的智能机器、存储系统和生产设施，它们可以独立运行和相互控制。这种系统从根本上改善了工业过程，包括制造、工程、材料使用、供应链和生命周期管理。智能工厂或者“工业4.0”，是从嵌入式系统向CPS发展的技术进化，通过通信网络，将工厂内所有设备互联，以实现信息物理高度融合。它作为未来第四次工业革命的代表，正不断向实现物体、数据以及服务等无缝连接的互联网(物联网、数据网和服务互联网)的方向发展。德国投入了2亿欧元，已在制造业的所有领域中实施了该项目的研究。
未来的生产系统，以及智能工厂的产品、资源及处理过程因CPS的存在，将具有非常高的实时性，同时在资源、成本节约中颇具优势。智能工厂将按照重视可持续性的服务中心的业务来设计。由于智能工厂具有服从性、灵活性、自适应性和可学习等特征，其具有的容错能力、风险管理能力，通过可实时应对的灵活生产系统，实现生产工程的彻底优化。智能工厂的设备将基于自动观察生产过程的CPS的生产系统的灵活网络来实现高级自动化。同时，生产优势不仅在特定生产条件下一次性体现，也可以实现多家工厂、多个生产单元所形成的世界级网络的最优化。
IT创新对航空制造业的影响
进入21世纪后，随着IT技术突飞猛进的发展，我国航空制造业在产品设计、协调依据、工艺规划设计与管理、零件制造、装配、产品检测、物料配送与供应链管理、售后服务等覆盖产品全生命周期的各个环节都发生了革命性的改变。随着数字化技术的不断发展和深入应用，国内航空产品设计经历了从二维手工制图到全三维数字化产品定义，从“抛砖头”的串行设计到面向制造的并行协调设计的演进。产品协调逐步从模线——样板——标准样件的模拟量协调过渡到全三维数字量协调模式。曾于20世纪60年代红极一时的样件制造逐渐被时代淘汰。工艺设计逐步从二维离散式手工编制向基于知识的全三维结构化自动工艺设计方向演进，工艺仿真技术的应用打破了“设计-制造-评价”和“实物验证”这一传统模式，不需要实际产品作支持，有效地解决了传统的二维装配工艺设计周期长、需要实物验证、效率低的企业制造瓶颈问题，从而提供了三维工艺设计的环境，确保工艺工程师、工装设计师尽早地参与到产品设计研发中去，与设计人员并行开展工作，及早发现在装配过程中的各种干涉问题，并将这些信息反馈给设计人员，结合人机工效评估结果对工艺方法、工装结构和生产线布局等进行修改和优化，在产品上游设计阶段即可消除潜在的装配冲突与缺陷、评价产品的可装配性，帮助企业拥有“面向制造的设计”和“面向维护的设计”，实现真正意义上的数字化并行工程。
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