工業4.0時代大幅改變傳統生產製造的產業鏈、商業模式及分工模式，進而製造出資訊物理系統。智慧工廠的形成將加速提升附加價值與生產力，伴隨著標準化通訊技術的進步，使得智慧機器發展更具有自主、靈活且適應性強的能力，成為創造產業下一波的成長新動能。
1788年，詹姆斯·瓦特(James Watt)提出離心式調速器「飛球」的設計，該設計為控制蒸汽機引擎的速度回授閥，可顯著地增強蒸汽機的自我調節。瓦特的創新有助於透過提供運轉的穩定性和安全性，將蒸汽機帶入日常使用。此一機器的自我調節能力，最終實現了發動機技術，協助推動第一次工業革命生產力的戲劇化提升。今日，工業4.0和智慧製造「資訊物理系統」在工廠機器與系統中以自主修正回授的新模式持續進化動能。
嵌入式資訊處理、干擾式感測、測量和智慧網路連線技術的進步正使基本的自我調節系統轉變為越來越靈活且適應性強的自覺(Self-aware)機器。這樣的機器自主使用關於其健康、狀況和環境的訊息，以實現通常是即時物理過程的監測和控制，使整個工廠可以在局部和整廠水準上充分優化。物聯網、資訊物理系統和雲端技術，正幫助整合物理和虛擬世界，並實現製造安全性、可靠性、生產力和效率的持續改善。
工業4.0智慧工廠將越來越具彈性與適應性，以實現更自主的智慧機器。更高的效率與單一機器大規模客製化，在整個單一工廠和整個完整的供應和物流鏈，將有利於在成本、安全性和環境影響明顯且立即的改善。
標準化的有線和無線通訊技術透過集結資訊島將有助於優化生產和供應網絡，它可以為控制、預測和優化生產流程做出明智決策。
實現智慧機器的自主/靈活/適應性
工業4.0智慧機器將繼續不斷發展更大的自主權、靈活性與適應性。自我監測和預測讓智慧機器偵測故障，甚至能診斷問題。本機狀況監測有助於延長機器的使用壽命，而工廠級的接觸使用機器運行狀況訊息有利於整個生產環境，使營運商能夠優化維護計劃，並增加正常運行時間。
當機器老化，導致不可接受的停機或過度的預防性保養的狀況時，機器也許應更新而配有預測能力，包括使用振動感測器來監測機械軸承和紅外線感測器的健康狀況以偵測迴轉設備的過熱。藉由分析來自這些感測器數據，能夠優化維修計劃、增加運行時間，並避免過度的預防性維修費用。
舉例來說，亞德諾(ADE)的ADIS16229產品即是為新產品和新機市場提供具備無線連線能力的感測器解決方案。此雙軸微機電系統(MEMS)振動監測感測器能進行振動分析功能，並包括一個工業科學與醫療(ISM)頻段無線電。ADIS16229為無線感測器勾勒一個願景，使其能輕易地在任何地方安裝一台機器進行檢測、診斷和預測功能。
助力智慧工廠發展 標準化通訊技術不可或缺
強大的工業乙太網路將持續經歷廣泛應用，以標準化的高頻寬數據通訊基礎設施，提供智慧工廠所需的實質大量客製化。網際網路通訊協定第6版(IPv6)將提供高效、安全和高度可配置位址，以允許工廠操作員直接無縫使用用於組態和解調一台機器上的特定感測器節點。
新興的國際電機電子工程師學會(IEEE)時間敏感網路標準，實現在運動中能控制和測量週期的坐標機器所需的精確確定性時序。無線感測、監控和控制系統等成長中的應用可能隨著技術能力不斷提高。強大的有線連線技術很可能會繼續扮演重要的角色，特別是在電氣雜訊環境中。乙太網路供電技術將實現配電到分配式感測器、致動器，和其他網路元件，同時還可降低布線成本。
工業4.0智慧工廠及智慧機器持續驅動了橫跨整個供應鏈，在工廠和機器內部的顯著效率改善。連線感測技術的進步，將有助於提供有價值的訊息以減少能源消耗、節省時間、減少浪費、減少停機時間，並防止意外事故。
(作者皆任職於ADI亞德諾半導體)