研发人员、设计人员和企业员工都希望工业4.0能够简化流程、提高产能利用效率，并能更快地满足客户需求。但是，许多公司仍缺乏实施工业4.0的连贯性生产的计划。TÜV SÜD ATISAE的Bertolt Gärtner博士解释说，工业4.0成熟度指数可以帮助企业逐步实现连贯性生产的目标。
到目前为止，德国已经有317个成功应用工业4.0的参考案例，但德国政府认为这些还不够。据德国联邦经济与能源部官员（BMWi）称，技术和经济上的不确定性是造成德国公司犹豫不决的原因之一。一些自动化公司仅在其部门的特定选区应用工业4.0。然而，为了解锁连贯生产和智能生产提供的所有机会，企业需要扩展物流服务和客户服务。
为了应对这些挑战，德国国家科学和工程院（acatech）发布了工业4.0成熟度指数，这个指数是由acatech管理下的研究机构联盟研究得出的，TÜV SÜD还为工业IT安全领域提供专业咨询。这个指数可以帮助公司有计划地引入工业4.0。该指数为自动化系统制造商在进行投资和规划决策时提供坚实基础和可确定性，该模型涵盖了整个价值链并侧重于为公司估值个人利益。
工业4.0成熟度指数不仅仅是数字化
该指数是一个系统性的指导方针，它支持企业整合并持续改进其信息技术和通信系统。为此，它定义了反映工业4.0成熟度的六个阶段：
1. 计算机化：虽然使用信息技术和流程自动化已经成为标准，但是企业在现阶段仍然使用独立的信息系统。
2. 连接性：一旦各个组件连接起来，企业就已经达到连贯生产的成熟阶段，并按照工业4.0成熟度指数的规定实施数字化。但是，企业在信息和运营技术的结合工作上做的还不够好。
3. 可见性：在这个阶段，企业开始使用传感器实时记录状态和流程。他们拥有了数字化的生产模式，即可以显示任何时间点正在发生的事情的“数字影子”。
4. 透明性：一旦企业使用“数字影子“来辨别和解释交互，那么企业已经到了第四阶段。为此，他们需要用工程知识解释相关背景下记录的数据。并利用大数据应用与企业应用系统（如ERP或MES系统）并行部署，为广泛的数据分析提供了一个通用平台。
5. 预测性：为了模拟某个生产情景并根据其发展可能性和后果进行评估，需要将“数字影子“投射到未来。因此，公司可以据此预测未来并作出必要的决定。
6. 适应性：在公司成熟度的最高阶段，IT系统将独立做决定。在这个阶段，工业4.0已经全面实现。IT系统自动启动必要的校准措施，IT系统自主运行的程度取决于两个方面：一是是决策的复杂性，二是自动化与人为操作的成本收益比对比结果。
贯穿各个层面的分析
工业4.0成熟度指数具有模块化结构，涵盖研发、生产、物流、服务、市场营销和销售五个功能区域。然而，工业4.0不仅仅是网络物理系统（CPS）的连接，公司的企业文化对组织结构同样重要。该指数相应地定义了四个结构性领域：“资源”包括企业的员工及其能力、设备、设施、工具和产品；“信息系统”是指提供和处理数据的社会技术系统；“组织结构”涵盖了控制企业内部和外部关系的规则和结构；“企业文化”是指企业的价值体系，如员工愿意接受改变并积极地进行改变。
成熟指数的应用包括三个阶段：起点包括对当前成熟阶段的分析，这个阶段包括问卷调查、工厂现场检查和车间是否能反映当前数字化的发展情况；第二阶段涉及对具体目标的定义，这个阶段包括考虑使用数字流程和企业战略，差距分析确定了实现目标所需的能力和资源；在最后阶段，专家们研发了数字路线图发展这些能力，在成本效益矩阵的基础上，行动要分优先次序。
成熟度指数如此有用的原因是每一个行动都能带来可衡量的收益，而且这个过程在任何时候都是可追踪的。最重要的是，外部专家团队会在流程进行时给出专业知识支持企业。
IEC 62443标准下的IT安全
2016年，超过50％的工业企业将数据安全列为实现工业4.0的主要障碍。毕竟，IT系统的连接会有一定的安全风险。然而，可用和安全的数据对于互联系统至关重要。工业4.0中不会将产品、订单和客户的数据保存在不同的系统中，而是使用共享的数据平台，这是一个“单一的事实来源”。同时还需要具有应变能力的IT基础设施提供和分析数据，这意味着即使在严重故障的情况下系统也必须继续提供基本服务，在数据安全方面，熟练的专家和标准是重要的辅助手段。
处理网络和系统IT安全性的工业标准IEC 62433在这方面是至关重要的，该标准涵盖了确保自动化系统和基础设施的可靠和安全运行所需的“工业自动化和控制系统”要求。
该标准注重维护IT安全的措施，以及根据不断变化的状态校准IT安全。这使得研发人员、设计人员和系统集成人员能够识别仪器和控制系统中的弱点，并有效保护这些系统。TÜV SÜD是首批按照IEC 62443-4-1标准为制造商提供测试和认证的供应商之一，也是根据IEC 62443-2-4标准为系统集成商提供测试和认证的供应商之一。
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