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德国是欧洲乃至全球制造业发达的经济体，然而在工业化时代，德国制造业面临一系列的内外部挑战。来自外部的挑战是短期内面临出口下滑，中期内感受产业升级的压力，长期面对双重竞争压力。来自内部的挑战是一方面面临劳动力成本上升压力，另一方面德国的创新能力有待加强，再者是制造业比重在下滑。基于这些因素德国于 2011 年在汉诺威工业博览会上首次提出了"第四次工业革命"概念。2012年10月，由博世有限公司的德斯及德国科学院的卡格曼等人组成工业4.0工作小组，向德国联邦政府提出了工业4.0的实施建议。在2013年4月8日的汉诺工业博览会上，工业4.0工作组发表了名为《保障德国制造业的未来∶关于实施"工业4.0"战略的建议》的报告，进而于2013年12月19日由德国电气电子和信息技术协会细化为"工业4.0"标准化路线图。"工业4.0"可以简单概括为"一个核心"、"两重战略"、"三大集成"和"八项举措"。德国政府、产业界及学术界等纷纷将工业4.0列为未来的战略目标，这标志着第四次工业革命拉开了序幕。