Ngày 20/01/2016, Diễn đàn Kinh tế Thế giới ( WEF ) lần thứ 46 đã chính thức khai mạc tại thành phố Davos-Klosters của Thụy Sĩ, với chủ đề “ Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 ”, lôi cuốn sự tham gia của 40 nguyên thủ vương quốc và hơn 2.500 quan khách từ hơn 100 vương quốc, trong đó có Phó Tổng thống Mỹ Joe Biden, Thủ tướng Anh David Cameron, Bill Gates, CEO của Microsof Satya Nadella, quản trị của Alibaba Jack Ma, … Khái niệm Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 hay Công nghiệp 4.0 ( CMCN 4.0 ) đã được làm rõ tại forum này .Theo GS. Klaus Schwab, quản trị Diễn đàn Kinh tế Thế giới, Industry 4.0 ( tiếng Đức là Industrie 4.0 ) hay CMCN 4.0, là một thuật ngữ gồm một loạt những công nghệ tiên tiến tự động hóa tân tiến, trao đổi tài liệu và sản xuất. CMCN 4.0 được định nghĩa là “ một cụm thuật ngữ cho những công nghệ tiên tiến và khái niệm của tổ chức triển khai trong chuỗi giá trị ” đi cùng với những mạng lưới hệ thống vật lý trong khoảng trống ảo, internet liên kết vạn vật ( IoT ) và internet của những dịch vụ ( IoS ) .Bản chất của CMCN 4.0 là dựa trên nền tảng công nghệ tiên tiến số và tích hợp toàn bộ những công nghệ thông minh để tối ưu hóa tiến trình, phương pháp sản xuất ; nhấn mạnh vấn đề những công nghệ tiên tiến đang và sẽ có tác động ảnh hưởng lớn nhất là công nghệ tiên tiến in 3D, công nghệ sinh học, công nghệ tiên tiến vật tư mới, công nghệ tiên tiến tự động hóa, người máy …
Cuộc CMCN 4.0 là xu hướng hiện tại của tự động hóa và trao đổi dữ liệu trong công nghệ sản xuất. Nó bao gồm các hệ thống mạng vật lý, mạng Internet kết nối vạn vật và điện toán đám mây. Công nghiệp 4.0 tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo ra các “nhà máy thông minh” hay “nhà máy số”. Trong các nhà máy thông minh này, các hệ thống vật lý không gian ảo sẽ giám sát các quá trình vật lý, tạo ra một bản sao ảo của thế giới vật lý. Với IoT, các hệ thống vật lý không gian ảo này tương tác với nhau và với con người theo thời gian thực, và thông qua IoS, người dùng sẽ được tham gia vào chuỗi giá trị thông qua việc sử dụng các dịch vụ này…
Việc vận dụng thoáng rộng những tân tiến của công nghệ thông tin và tiếp thị quảng cáo ICT, như IoT, điện toán đám mây, công nghệ tiên tiến trong thực tiễn – ảo … vào hoạt động giải trí sản xuất công nghiệp làm mờ đi ranh giới giữa quốc tế thực và quốc tế ảo, được gọi là mạng lưới hệ thống sản xuất thực – ảo / tinh chỉnh và điều khiển – vật lý CPPS ( cyber-physical production system ). Đây là nền tảng cho việc kiến thiết xây dựng những nhà máy sản xuất mưu trí, nhà máy sản xuất số ngày này. CPPS là mạng lưới tiếp xúc trực tuyến giữa những máy móc với nhau, được tổ chức triển khai như mạng xã hội .
Trong nhà máy số, các thiết bị máy móc thông minh giao tiếp với nhau bằng hệ thống mạng và liên tục chia sẻ thông tin về lượng hàng hiện tại, về sự cố hoặc lỗi, về những thay đổi trong đơn đặt hàng hoặc mức độ nhu cầu. Quá trình sản xuất và thời hạn sản xuất được phối hợp với mục tiêu tăng hiệu suất và tối ưu hóa thời gian sản xuất, công suất và chất lượng sản phẩm trong các khâu phát triển, sản xuất, tiếp thị và thu mua. Các cảm biến, chấp hành và điều khiển cho phép các máy móc liên kết đến nhà máy, các hệ thống mạng khác và giao tiếp với con người. Các mạng thông minh này là nền tảng của các nhà máy thông minh, nhà máy số ngày nay.
Đối với nhà máy số, ngoài hạ tầng mạng máy móc thông minh còn có sự ghép nối với hạ tầng các mạng thông minh khác như: mạng thiết bị di động thông minh, mạng lưới điện thông minh, mạng logicstic thông minh, mạng ngôi nhà thông minh hay mạng tòa nhà thông minh, và liên kết đến cả mạng thương mại điện tử, mạng xã hội. Tất cả các mạng này là xu thế của Công nghiệp 4.0, dựa trên những phát triển vượt trội của công nghệ thông tin – truyền thông và khoa học máy tính: IoT, IoS, Internet kết nối dữ liệu, internet kết nối người dân.
