研發人員、設計人員和企業員工都希望工業4.0能夠簡化流程、提高產能利用效率，並能更快地滿足客戶需求。但是，許多公司仍缺乏實施工業4.0的連貫性生產的計劃。TÜV SÜD ATISAE的Bertolt Gärtner博士解釋說，工業4.0成熟度指數可以幫助企業逐步實現連貫性生產的目標。
到目前為止，德國已經有317個成功應用工業4.0的參考案例，但德國政府認為這些還不夠。據德國聯邦經濟與能源部官員（BMWi）稱，技術和經濟上的不確定性是造成德國公司猶豫不決的原因之一。一些自動化公司僅在其部門的特定選區應用工業4.0。然而，為了解鎖連貫生產和智能生產提供的所有機會，企業需要擴展物流服務和客戶服務。
為了應對這些挑戰，德國國家科學和工程院（acatech）發佈了工業4.0成熟度指數，這個指數是由acatech管理下的研究機構聯盟研究得出的，TÜV SÜD還為工業IT安全領域提供專業諮詢。這個指數可以幫助公司有計劃地引入工業4.0。該指數為自動化系統製造商在進行投資和規劃決策時提供堅實基礎和可確定性，該模型涵蓋了整個價值鏈並側重於為公司估值個人利益。
工業4.0成熟度指數不僅僅是數字化
該指數是一個系統性的指導方針，它支持企業整合並持續改進其信息技術和通信系統。為此，它定義了反映工業4.0成熟度的六個階段：
1. 計算機化：雖然使用信息技術和流程自動化已經成為標準，但是企業在現階段仍然使用獨立的信息系統。
2. 連接性：一旦各個組件連接起來，企業就已經達到連貫生產的成熟階段，並按照工業4.0成熟度指數的規定實施數字化。但是，企業在信息和運營技術的結合工作上做的還不夠好。
3. 可見性：在這個階段，企業開始使用傳感器實時記錄狀態和流程。他們擁有了數字化的生產模式，即可以顯示任何時間點正在發生的事情的“數字影子”。
4. 透明性：一旦企業使用“數字影子“來辨別和解釋交互，那麼企業已經到了第四階段。為此，他們需要用工程知識解釋相關背景下記錄的數據。並利用大數據應用與企業應用系統（如ERP或MES系統）並行部署，為廣泛的數據分析提供了一個通用平臺。
5. 預測性：為了模擬某個生產情景並根據其發展可能性和後果進行評估，需要將“數字影子“投射到未來。因此，公司可以據此預測未來並作出必要的決定。
6. 適應性：在公司成熟度的最高階段，IT系統將獨立做決定。在這個階段，工業4.0已經全面實現。IT系統自動啟動必要的校準措施，IT系統自主運行的程度取決於兩個方面：一是是決策的複雜性，二是自動化與人為操作的成本收益比對比結果。
貫穿各個層面的分析
工業4.0成熟度指數具有模塊化結構，涵蓋研發、生產、物流、服務、市場營銷和銷售五個功能區域。然而，工業4.0不僅僅是網絡物理系統（CPS）的連接，公司的企業文化對組織結構同樣重要。該指數相應地定義了四個結構性領域：“資源”包括企業的員工及其能力、設備、設施、工具和產品；“信息系統”是指提供和處理數據的社會技術系統；“組織結構”涵蓋了控制企業內部和外部關係的規則和結構；“企業文化”是指企業的價值體系，如員工願意接受改變並積極地進行改變。
成熟指數的應用包括三個階段：起點包括對當前成熟階段的分析，這個階段包括問卷調查、工廠現場檢查和車間是否能反映當前數字化的發展情況；第二階段涉及對具體目標的定義，這個階段包括考慮使用數字流程和企業戰略，差距分析確定了實現目標所需的能力和資源；在最後階段，專家們研發了數字路線圖發展這些能力，在成本效益矩陣的基礎上，行動要分優先次序。
成熟度指數如此有用的原因是每一個行動都能帶來可衡量的收益，而且這個過程在任何時候都是可追蹤的。最重要的是，外部專家團隊會在流程進行時給出專業知識支持企業。
IEC 62443標準下的IT安全
2016年，超過50％的工業企業將數據安全列為實現工業4.0的主要障礙。畢竟，IT系統的連接會有一定的安全風險。然而，可用和安全的數據對於互聯繫統至關重要。工業4.0中不會將產品、訂單和客戶的數據保存在不同的系統中，而是使用共享的數據平臺，這是一個“單一的事實來源”。同時還需要具有應變能力的IT基礎設施提供和分析數據，這意味著即使在嚴重故障的情況下系統也必須繼續提供基本服務，在數據安全方面，熟練的專家和標準是重要的輔助手段。
處理網絡和系統IT安全性的工業標準IEC 62433在這方面是至關重要的，該標準涵蓋了確保自動化系統和基礎設施的可靠和安全運行所需的“工業自動化和控制系統”要求。
該標準注重維護IT安全的措施，以及根據不斷變化的狀態校準IT安全。這使得研發人員、設計人員和系統集成人員能夠識別儀器和控制系統中的弱點，並有效保護這些系統。TÜV SÜD是首批按照IEC 62443-4-1標準為製造商提供測試和認證的供應商之一，也是根據IEC 62443-2-4標準為系統集成商提供測試和認證的供應商之一。
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