2012年德國政府制定并大力推行工業4.0，強調工業4.0的特征是工業2012年德國政府制定并大力推行工業4.0，強調工業4.0的特征是工業自動化自動化和信息的緊密結合，是建立在物理信息系統（即“CyberPhysicalSystem”，簡稱“CPS”）的基礎之上的，這就為智慧工廠的實現指明了一條具有現實可行性的途徑。德國專家和教授基于制造立國和制造強國的理念，把CPS運用于生產制造，提出了CPPS，即信息物理生產系統，智慧工廠就是以CPPS為模型進行構建的。
　　然而完善的智慧工廠不可能一蹴而就，而是一個漸進發展的過程，最早實現的一定是基于目前的基礎而又朝著這個方向發展的初始階段。那么，什么是智慧工廠的支撐技術？生產制造過程又如何采用聯網嵌入式系統？
　　技術引領發展
　　工業4.0的目標是生產制造系統的數字化和虛擬化、將虛擬工廠與實際的對象結合起來、全面的點對點的信息通信、自配置和自矯正的適應能力以及使機器能集成人的作用。西門子工業領域首席執行官魯思沃教授于2014年7月10日在北京的演講中指出，工業4.0的三大支柱是MES、虛擬與現實的結合和CPS，這也是智慧工廠的支撐技術。作為智慧工廠三大支撐技術之一的CPS，由美國科學家于2006年提出，則相當于物聯網的另一種表述。與物聯網相比，CPS最顯著的特點是強調物理過程與信息間的反饋。
　　智慧工廠要實現，最關鍵的是工業制造技術和工業自動化技術，這是實現智慧工廠的必要條件。在智慧工廠的三大支撐技術中，MES的作用更加重要。近20年來，MES系統結構大致經歷了四個階段的演進。第一代MES功能比較單一，按工業特定要求的應用；第二代MES則集合了多種應用軟件；第三代MES又納入了運營管理平臺OMP；而第四代MES將是基于知識、基于優化、基于指標、基于數據、基于約束的，且具有實時、敏捷、柔性和可組態等特性。MES的發展趨勢是對各種軟件更加高效的整合，這也是MES所面臨的新挑戰。
　　當前，制造廠的生產需求超過傳統MES的應用。由于各種工廠IT軟件的運行環境對應了多種不同的數據模型、循環周期以及定義，我們很難對這些實質上針對同一生產運營過程、卻又分散得出的相關生產數據進行匯總及分析，從而做出有助于提高效率的決策。首先一種高效的平臺應該首先能夠對企業決策提供可視性支持；其次，能夠涵蓋生產商所需的所有功能，并且將生產的方方面面統一起來，包括價值鏈、生產周期以及價值周期；最后，能夠將單個或多個系統納入商業流程中，優化生產線，實現公司目標。
　　智慧工廠急需開發的關鍵技術主要有以下六個方面：第一，滲透在生產制造和管理各個環節的IT技術及其集成，包括工業物聯網實踐技術、分布式云計算的工業實現、基于Web2.0的工業互聯網技術、物理信息融合系統的工業實踐；第二，垂直集成和橫向集成的工業信息技術，包括基于互聯互操作的設備集成工業以太網整合技術、機器與機器之間的通信（M2M）、基于統一架構（OPCUA）的垂直集成語義互操作性的實現技術等；第三，軟件技術，包括面向分布式自動化的各類高效可靠的模塊化軟件開發平臺、應用于分布式自動化中的SOA和多智能體系統的軟件技術等；第四，機電功能模塊的設計、開發和實踐；第五，下一代工業輔助系統技術和標準化技術，包括基于增強實境技術的先進工業輔助系統、機器人和操作員協同等；第六，標準化技術。