德國在2011年提出工業4.0概念，2013年形成正式推動策略。從歷次工業革命內涵與成果來看，隨著科技複雜性增加，將促使生產效率持續提升。
可應用在製造領域的重要智慧科技項目包括：智慧感測器，智慧機器人，物聯網，數位製造，巨量資料，雲端運算，人工智慧，擴增實境，積層製造，網宇安全。
2015年臺灣工具機產值為新台幣1,385億元，較2014年衰退8.2%；預估2016年總產值為1,198.9億元，較2015年衰退13.4% 。
性價比是台灣工具機產品目前的主要競爭優勢。但是台灣工具機產業發展已面臨諸多外部挑戰。包括：全球製造業板塊移動，新興製造國家興起，工具機市場出現變化；亞洲國家在全球市場競爭日益激烈，削弱台灣工具機產品出口競爭力；德日企業在現有領先基礎上發展智慧工具機與擴大製造服務；中國紅色供應鏈興起，中國工具機企業市場競爭力逐漸提高。
國際工具機廠商(例如DMG MORI、MAZAK、OKUMA、MIKRON等公司)結合多種智慧化技術，使其產品具備製程模擬、機台監控、熱補償、刀具管理、防碰撞、智慧化操作介面與製造管理等功能。
DMG MORI與其他公司正在進行 Machine tools 4.0智慧工具機研發計畫，希望以感測器、雲端運算服務及各種數位化元件為基礎，發展出高度智慧化的下世代工具機產品。
目前廣為業界使用的各種工具機，都是依據車、銑、削、鑽等傳統加工方法(減法製造)來完成工件加工程序。而隨著雷射金屬積層製造技術(加法製造)更為成熟、可靠，有越來越多的廠商推出結合減法與加法製造功能的複合工具機，成為智慧工具機的重要發展趨勢。
FANUC與其他公司合作開發名為FANUC Intelligent Edge Link and Drive (FIELD) system的智慧化連結與驅動系統，能將工廠中眾多的感測器、機器人、工具機、FA設備進行資料連接與控制最佳化。
高聖精密與美國智慧維護系統中心(IMS)合作，以網宇實體系統(CPS)理論為基礎，開發鋸床鋸帶製程健康預測平台。
工研院整合立式五軸加工機、6KW雷射源、送粉機、同軸噴粉加工頭、CAD/ CAM軟體與雷射複合控制器，建置CNC五軸動態雷射金屬沉積(LMD)試製平台。
成功大學E化製造研究中心團隊，以自動虛擬量測(AVM)技術協助遠東精機研發智慧化汽車鋁圈加工生產線，可針對各種不同規格的鋁輪圈進行混型生產。
工研院整合CPS與物聯網(IoT)，實現整廠產線優化：藉由設備CPS加上IoT，提升加工效率以及執行遠端服務。具體方案是結合加工物理性質模擬、即時線上量測與迴授、設備模型與參數資料庫，以求持續精進且維持加工效率。
台灣工具機產業在智慧科技應用方面的需求為：智慧化單機，智慧化生產線，複合功能生產設備，以及製造能力建構服務。而包含產品設計開發、生產製造、市場行銷與物流配送、售後服務與教育訓練在內的產品生命週期，則是智慧科技在工具機產業的另一個應用重點。