Изчислено е, че данните, генерирани за ден в настоящата глобална ситуация, са равни на данните, генерирани през последното десетилетие. Концепцията Индустрия 4.0 превръща производствените предприятия в съвременна индустрия и така обемът на данните, генерирани от производствения сектор, расте бързо.

За да бъдат конкурентоспособни и да оцелеят във все по-сложната ситуация днес, компаниите са подтикнати да се превърнат в „умни предприятия“ – способни да извличат добавена стойност от данни, хора и други активи, използвайки  новите технологии като големи данни, Интернет на нещата, кибер-физични системи и др.

В тематичната област „Умна индустрия“, Институтът GATE работи по следните изследователски предизвикателства:

• Наблюдение и разбиране на заобикалящата среда. Събирането на данни от вътрешни производствени процеси, както и от външни вериги за търсене и предлагане на продукти, идващи от хетерогенни източници, е ключов фактор за получаване на ново разбиране на заобикалящата среда.
• Обяснителен изкуствен интелект. Разработване на по-лесно разбираеми модели, докато същевременно се поддържа високо ниво на прецизност и се позволява на хората-потребители да разбират, да се доверяват на и ефективно да управляват появяващото се поколение партньори с помощта на изкуствения интелект.
• Вземане на  широкообхватни решения. Разрешаване на проблеми, свързани с вземането на решения и оптимизацията, за по-ефективен контрол на производствените процеси и извличане на бизнес стойност от големи набори данни.

Цифров двойник, изграден върху големи данни. Моделиране на производствените процеси и извличане на потребителски нагласи за постигане на по-бързо навлизане на продуктите на пазара, създаване на по-добри продукти и услуги, по-бързо откриване на физически проблеми, намаляване на дефектите, по-точно предсказване на резултати, подобрени операции, по-добро обслужване и създаване на нови бизнес модели, които да генерират приходи.