工业4.0的重点是创造智能产品、程序和过程。其中，智能工厂构成了工业4.0的一个关键特征。智能工厂能够管理复杂的事物，不容易受到干扰，能够更有效地制造产品。在智能工厂里，人、机器和资源如同在一个社交网络里一般自然地相互沟通协作。

智能产品理解它们被制造的细节以及将被如何使用。它们积极协助生产过程，与智能移动性、智能物流和智能系统网络相对接将使智能工厂成为未来的智能基础设施中的一个关键组成部分。

工业4.0的三个关键特征：

1）通过价值链及网络实现企业间“横向集成”。企业通过智能制造系统，联通产品设计、制造、服务的上下游企业，形成一个为用户提供产品和服务的增值链。在生产、自动化工程和IT领域，横向集成是指将各种使用不同制造阶段和商业计划的IT系统集成在一起，这其中既包括一个公司内部的材料、能源和信息的配置，也包括不同公司间的配置。这种集成的目标是提供端到端的解决方案。

2）企业内部灵活且可重新组合的网络化制造体系“纵向集成”。在智能工厂中，从上往下是计划、执行管理、执行单元的一个纵向的集成。通过工业网络连接，实现跨层的集成自动化。在生产、自动化工程和IT领域，垂直集成是指为了提供一种端到端的解决方案，将各种不同层面的IT系统集成在一起。

3）贯穿整个价值链的端到端工程数字化集成。整个制造活动中，通过设计和工程的数字化集成，实现不同企业之间、不同业务的跨系统、跨地域的端到端集成，是一个价值链的全数字化实现。

这三个集成体现了智能制造系统的内在和外在的联系。其基础就是数字化和网络化，并且最终依托智能化实现价值创造。
工业4.0将在制造领域的所有因素和资源间形成全新的社会-技术互动。它将使生产资源形成一个循环网络，这些生产资源将具有以下特性：自主性、可自我调节以应对不同形势、可自我配置、可利用以往经验、配备传感设备、分散配置。同时，它们也包含相关的计划与管理系统。

作为工业4.0的一个核心组成，智能工厂将渗透到公司间的价值网络中，并最终促使数字世界和现实的完美结合。智能工厂以端对端的工程制造为特征，这种端对端的工程制造不仅涵盖制造流程，同时也包含了制造的产品，从而实现数字和物质两个系统的无缝融合。智能工厂将使制造流程的日益复杂性对于工作人员来说变得可控，在确保生产过程具有吸引力的同时使制造产品在都市环境中具有可持续性，并且可以盈利。