智能工业
智能化工厂有三大特征。第一，信息基础设施高度互联，包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品。第二，有实时系统，可以及时进行信息传输和对接。第三，从柔性化、敏捷化、智能化到信息化，这是智能化工厂的发展趋势。每个阶段，柔性化对环境的调整能力能够实现不同产品需要，实现多品种小批量生产，同时能控制这种个性化生产所带来的成本飙升问题。
在工业3.0时代，工厂的最底层加工单元包括了3个环节，分别是传感器（相当于眼睛）、可编程控制器（PLC，相当于大脑）和执行器（相当于手足）。在加工单元的上层是车间，这里主要是生产过程执行管理系统（MES）,通俗说就是，这个系统负责拿到任务，并进行任务的分配。再到上面，则是企业资源计划（ERP）系统、产品生命周期管理（PLM）系统、供应链管理（SCM）系统和客户关系管理（CRM）系统等上层系统。其中，ERP负责企业内部资源的配置和协调，而PLM负责产品从开发到报废的“管理”，SCM负责企业资源和外部的对接，而CRM的作用在于促进企业和消费者的沟通。
但工业4.0对他们提出了新要求，一是必须更加智能，反应更快, 造就了智能化工厂出现。比如一辆汽车，通过智能化工厂的PLM系统可以跟踪其使用过程，通过对其生产、损耗等数据的分析，最终“决定”其在接近使用年限之时，应该全面报废还是“器官移植”——回收有用的旧部件。
另外，工业4.0要求技术更加集成化，即以上这些系统要实现横向和纵向的集成，从而实现更加智能化。智能化工厂生产的图景如下：产品从设计到制造的所有环节都被打通，PLM的设计数据直接进入ERP系统，后者立即调配工厂资源，如需外界供货则由SCM系统自动调配。而借助于CRM系统，整个生产过程可以和客户保持实时沟通，比如顾客通过视频看到产品不符合自己口味，可以立即让生产线进行调整。
工业4.0意味着智能化工厂自己可以运转、连接并和机器进行交流，产品设备之间可以通信。所以德国人把工业4.0定义为“机器制造机器”，每台机器都是有生命力的，智能化工厂越来越像一个人，有智商高低的区别。随着工厂“智商”的提高，其智能化程度越来越高。
现代工厂的发展趋势，皆向智能化工厂方式为主轴，传统的制造资讯系统(Manufacturing Execution System, MES)仅限于资料搜集与报表分析，逐渐无法满足快速变迁时代的需求。随着工业4.0时代来临，进一步整合自动化，MES将成为整厂自动化控制的核心系统，不仅拥有MES既有范畴，更包含CIM、EAP、机台连线、整合机械手臂等功能，达成智能化工厂之目标，即时获得大量的数据分析，提高产品品质、效能及客户满意度，降低生产成本，创造企业利益极大化。
✔ 具备软硬体整合能力
『智能化工厂』一词，主要来自德国于2012年正式发表的『工业4.0计画』。此计画起因于欧美主要国家针对制造业振兴、制造业回流等国家需要，陆续提出先进制造、智慧制造等概念之推动政策。
总和各个主要国家队先进制造之想法，智能化工厂应运用ICT(Information and Communication Technology)硬体、软体与系统整合技术，使工厂生产行为具有感测连网(IoT, Internet of Thing)、资料搜集分析(Big Data)、人工智能(AI, Artificial Intelligence)、虚实系统整合(CPS, Cyber Physical System)且可进行人机协同作业特色。
所谓工厂之『智能化』，是指该工厂具有以下五大特色：
◉ 可自主调整厂区与产线之产能配置
◉ 可自主调整上下游供应配送
◉ 可自主优化生产环境之资源与能源配置
◉ 可辅助人员正确完成各种操作与组装测试
◉ 可即时逆向追踪生产进程与履历
相较于目前制造业的工厂发展现况，要从现有制造工厂进化为智能化工厂，则需要『巨量资料先进分析、虚拟工厂设计与自动化系统整合、物联网装置与系统、智能装置与系统、机器人与机器手臂』等五大关键领域同步发展，并高度结合与整合，才能使制造工厂正式进化为智能化工厂。
✔ 巨量资料先进分析
运用云端运算能力，分析由每台机器设备与装置所传来的巨量资料，进行筛选、分析、过滤设备可能故障原因、产品瑕疵发生原因，提高设备使用率与产品良率，另可透过巨量资料分析市场终端消费需求，提供次世代产品功能设计之参考。
✔ 物联网装置与系统
利用感测、有线、无线、行动、卫星等多元通讯网路，使设备、装置、控制中心之各种数据资料与参数，可以在设备、装置、控制中心之间传输，且具避免电气干扰、资料窜改、线路备援等安全机制，确保每一笔资料之安全性与不可否定性。
✔ 虚拟工厂设计与自动化系统整合
建置实体生产线与工厂前，先在虚拟系统进行生产线与工厂设计，以及直接在生产系统进行自动化系统整合规划，大幅减少实体建设与整合所需要的资金、时间、材料等重要成本，让产品得以更快速进入市场。
✔ 智能装置与系统
智能判断与决策，并主动与其他设备交换资讯，不需人力介入即可依据实际状况进行即时运转调配，提升整体材料、能源、人力、时间等资源之利用效率。
智能化工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基础上，利用物联网技术、设备监控技术加强信息管理和服务，清楚的掌握产销流程，提高生产过程的可控性，减少生产线上的人工干预，即时准确地采集生产线数据，以合理编排生产计划与生产进度，并通过绿色智能手段和智能系统等新兴技术的运用，构建一个高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。
