主要包括：成本（人力成本在上涨，人口红利在消失，原材料土地成本都在上涨）；还有来自于资源与环境制约；另外就是来自市场的压力（互联网时代，80后90后都需要个性化定制化的产品，制造业企业需要改进技术和模式，通过快速响应才能符合市场的需求，才能具备可持续发展的竞争力）。
因此，很多发达国家在最近几年都出台国家级制造业创新战略。2012年美国出台AMP（先进制造业国家战略），美国GE公司也推出了“工业互联网”，2013年德国出台了“工业4.0”，英国发布了未来制造业预测（面向2050年）……2015年5年，我国也发布了被社会上称为中国版工业4.0的“中国制造2025”。也就是说，新一轮工业革命正在到来。
第一次工业革命的标志是机械化，第二次工业革命的标志是电气化，第三次工业革命的标志是自动化，第四次工业革命则是智能化。而智能化的核心则是信息物理系统。正是因为有了信息物理系统，才能实现工厂的智能化，才能进行智能制造。
以前工厂里面也有信息系统ERP、CRM、CAD，工厂里面也有硬件物理系统、生产线、生产设备。但是，以前信息系统和物理系统不兼容，生产线生产设备产生一些数据还需要人为手工录入到信息系统里面去。现在有了新一代的信息技术，什么物联网、电子标签、RMID、嵌入式的传感器等等，这样信息与物理之间的界限变得越来越小了，甚至可以直接融合了，这样一来就可以提升工厂的效率。
也就是说，改变了以前信息系统对物理系统的单向控制变为双向的互动。
流水线或者生产设备上，通过广泛部署物联网传感器，可以在实时采集生产数据，通过无线网络直接把数据传输出去，信息系统感知数据进行挖掘分析，再反过来指导工厂下一步生产，这样工厂的信息物理就得到了融合，实现无人化，不用人为跑来跑去，人为录入数据了。
从而实现效率的提升，工期的缩短，成本的降低，能源使用的减少，还会满足定制，提升灵活性。
实际上，工业4.0不仅仅是工业，而是与智慧城市有一定的关联。德国工业4.0战略里面描述信息物理系统时，寄希望于基于信息物理系统实现智能工厂、智能电网、智能建筑、智能家庭。
也就是说，不仅仅是工业领域的智能制造，还包括智能家庭、智能电网、智能建筑。建筑领域也是要深度应用信息物理融合，软件信息化加上硬件的自动化融合形成了智能建筑；医疗领域也是如此，医疗信息化，外科手术机器人，医疗的自动化，融合之后形成智能医疗；电网也是如此，农业也是如此。
也就是说，德国工业4.0不仅仅是工厂的智能制造，而是实现了智能电网、智能家庭、智能建筑，像我们所说的，要形成整个的智慧城市，这是工业4.0的延伸。
未来工作也是如此，现在很多人在研究工业4.0之后开始研究工作4.0，未来在智慧城市空间之内都是智能的，智能医疗、智能交通、智能家居。
工作也是如此，以前第一次工业革命要亲自对手，轮着锤子等等，第二次工业革命以操作机器为主的一种工作方式，第三次是信息化自动化，通过操作电脑来完成工作。而未来第四次工业革命时代的到来，工作方式也将发生很大改变，或许一边度假一边把工作就做了。
未来也不仅仅是智慧城市的概念，智慧城市是载体，未来是智能社会的时代。从生产力的角度来看，社会经历了几个阶段，最开始是狩猎采集阶段，后来出现农具，诞生了农业社会；后来随着蒸汽机出现而发生了第一次工业革命，产生了工业社会；到了上世纪60、70年代电子信息技术快速发展实现了信息革命，我们现在叫做信息社会。
未来在新一轮工业革命的带动之下，各行各业都将利用新一代信息技术（云计算、物联网、大数据、人工智能等等）实现一个智能时代下的智能社会——社会5.0。
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