在不久的未來，全球製造業都面臨著相同之挑戰，這包括了個人化產品需求增加、產品生命大幅縮短、新世代人機互動模式導入、社會結構改變不利勞力生產、永續發展資源有效利用等。面對這些問題，德國提出了工業4.0（Industry 4.0）的策略來因應挑戰。

工研院南分院雲端服務中心程瑞曦主任指出，物聯網結合巨量資料與雲端服務，正是工業4.0的精神。

工業4.0簡單說，就是透過增加效率、縮短產品上市時間，並改進生產彈性，來強化國家製造業的競爭力。其主要驅動力包括ICT、Sensor與Machine，而這正是物聯網（IoT）結合巨量資料與雲端服務的主要精神。

工研院南分院雲端服務中心程瑞曦主任指出，物聯網結合了巨量資料與雲端服務之後，各種智慧應用層面涵蓋了智慧城市、智慧建築、智慧家庭等，而當然，智慧工廠也不例外，包括設計、生產規劃、製造到產品服務，都在工業4.0的範疇之中。

工業4.0的確有助於改變目前全球製造業所面臨之挑戰。針對個人化需求所導致之少量多樣生產模式的問題，工業4.0可透過高彈性製造來解決傳統快速依序製造所產生的效率問題。

至於透過產品設計與製造的無縫整合，可用以解決產品生命週期縮短的挑戰。在下一代的人機互動方面，將設計使用者導向之操作介面，從過去的固定式操作介面，變成由機臺服務中心來提供適用於不同習性使用者之App。

對於勞力生產上，未來工業4.0一改過去固定之運作模式，將以低重量與高彈性機器人協同製造，搭配勞工一同在產線上共同作業。而在解決永續發展的作法上，可透過產品生命週期之可追蹤性，將目前片段之設計、生產規劃、生產、使用資訊等，改為由設計、生產規劃(加入資源運用效能)、生產、使用(加上回收機制)之追蹤，來建立生產流程的永續性。

程瑞曦說，虛實整合需依據應用領域與工廠規劃，來整合適用之感測、通訊、資訊處理與分析、知識萃取、設計與製造整合等技術。而智慧製造則可運用人機協調互動（如感測、控制）及回饋機制來持續改善效能。事實上，所有的技術，都僅僅只是單一環節而已，在所有工業生產環境中各環節能完整且高效率地進行串聯，才是成功的真正要素。