工业自动化与物联网 工业4.0(Industry 4.0).docx

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工业自动化与物联网工业4.0(Industry4.0)工业自动化与物联网及服务网络的结合使得生产过程中一切环节都可以实现变换，工厂完全变为信息物理融合系统(CPPS)中的“智能空间”，是集成生产、仓储、营销、分销及服务一体的数字信息 关键词： 工业4.0 工业自动化 机器人时间:2014-12-0122:41来源:物联网在线作者:常博逸点击:2354次分享到：2我要发布文章收藏推荐打印工业自动化与物联网及服务网络的结合使得生产过程中一切环节都可以实现变换，工厂完全变为信息物理融合系统(CPPS)中的“智能空间”，是集成生产、仓储、营销、分销及服务一体的数字信息链。人类正在经历一场全新的工业革命，其规模并不亚于前三次工业革命：十八世纪以蒸汽 机的广泛应用为标志的第一次工业革命、十九世纪电力广泛应用的第二次工业革命和二十世纪以互联网为标志的第三次革命。由智能机器人掀起的这第四次工业革命将使人类智慧第一次受到挑战。众所周知，旧的世界正在消逝，新的信息技术使整个世界高度互联。这些变化与人类历史上曾经发生的变革完全不同。国家之间的竞争不再仅限于地域战场，还包括了对未来技术的掌控能力以及如何使之盈利的能力。机器与人工智能的完美应用将在未来几十年内迅速普及，不断挑战人在工业生产与决策过程中的价值和可靠性。从市场营销、客户关系，到人力资源管理，新一代机器将为企业组织带来翻天覆地的变化。这一变化的特点主要有三：基于研究与技术的巨大优势、主要源于物质世界的数字化进步、将诸多不同的技术整合而形成全新的系统。对于企业来说，这种结合将产生更高的价值，创新性与灵活性兼而有之。对于管理来说，这一技术变革将打乱传统的组织方式，为员工提供便于发挥他们创造性、自主性及自发性的工具和解决方案。工业领域成为前沿阵地工业界是这一革命的一线阵地。随着机器人、电子技术及人工智能所实现的跨越式进步，工业生产正大踏步地进入自动化时代。这就是工业4.0时代。工业自动化与物联网及服务网络的结合使得生产过程中一切环节都可以实现变换，工厂完全变为信息物理融合系统(CPPS)中的“智能空间”，是集成生产、仓储、营销、分销及服务一体的数字信息链。这一工业革命中的一大创新就是产品的数字化记忆，相当于一种微缩“黑匣子”，被植入每个产品中，记载该产品在生产、维修、回收过程中的所有信息，就像航行日志或产品历史记录仪。有了这个记录，产品之间可以相互交流或与消费者沟通。工业生产将进入产品定制化的一个崭新阶段。这一新技术迫使人们重新思考生产单位，特别是机器人在工业中的角色。装有3D摄像机的机器人可以自由操纵产品，而操作指令完全来自于产品本身。 例如，在汽车组装生产线上，一名工人和一只机器人同坐在车身里就可以完成组装需要的各类操作。生产系统由一些具有社会性的机器运作，与“云端”平台自动连接，寻找能够解决不同问题的专家。专家则掌握着全套维修技术及虚拟工具。机器人自动整合所有信息以不断完善自己的性能。未来的物质世界变成一个巨大的物联网。在这个信息物理系统中，物体与机器可以自我管理并持续自我改善。这一技术海啸中，工业将成为变革的范例。在最近一次各国专家就这一话题的讨论中，德国博世集团董事会副主席SiegfriedDais博士这样解释这一变化：“所有进入生产环节的物体都可以准确地说出‘我是哪个零部件，最终产品是哪件，客户是谁’。”再进一步设想，假如一小块原材料能知道其最终产品是为哪个客户提供的，那么它完全可能分析出自己应何时何地接入生产环节，也能“认出”所有前一个环节的相关数据，从而知道生产何时结束、产品如何运出。这要求大量的数据处理以保证生产环节的稳定性和可复制性，还需要超强的数学与算法能力。未来的企业将在最优计算与分析服务上展开激烈的竞争。物质世界的去现实化也催生出另一个概念，就是云工业或“云制造”。就像云计算技术使企业无需购买某些基础设备，而是在服务器端和计算中心实现数据存储与处理一样，未来的工厂完全可以做到“租用”工业流程，对几千公里之外的生产平台实现远程控制，使其自主运行，从而节省大量工业投资，免除对加工厂商、工艺流程的管理。罗兰贝格近期出版的《轻足迹管理》一书中对这一概念有具体描述，并讲述了企业如何既保留业务能力又在组织上保持灵活与活力。大数据，一场客户关系的革命新技术的深远影响除了体现在上游生产流程中，也体现在下游的分销商和客户关系上。大数据为企业创造出许多新的机会，甚至是新的商业模式。随着交易及互动信息的增多，数据的涵盖范围更加广泛、精确度更高、更加个性化。 社交网络、互联网用户行为研究、入网设备等收集消费者数据的新渠道更使得诸如问卷或调研等传统渠道大大落伍。基于这些海量的数据、分析及算法，企业可以勾勒出个性化的消费特性，随时精准的分析消费者行为，预测出客户的采购决策，从而及时准确的推出新产品、改进旧产品、增强客户黏性。未来企业什么样？工业4.0的到来和企业分析海量数据的能力并不是新技术所带来的所有变化，交易成本急剧下滑、行业竞争格局剧变等等都包含其中。“企业”的概念也变了。技术已是竞争之根本。企业需要不断地提高技术能力以保持竞争优势。未来成功的企业必须知道如何整合技术资源，使其成为提高全球竞争力的工具。企业不能再“单打独斗”，必须明白自己是高度互联的全球信息系统的一部分。组织形式也将发生深刻变化。类似军队中特种部队的一系列小组成为组织的基本单位，精干灵活，可以独立对各种新情况做出决策。企业则需学会在战略决策集权化与执行层面和决策过程的放权化之间寻求平衡，还要从指令性管理转向合作式管理。另外，新技术有个负作用——高度互联下，个体抵制外部入侵能力较弱，因此，企业要重视信息系统的安全。未来的工作什么样？工业革命也带来社会与商业的变革。物质世界数据化将使人类的职业产生一系列变化，具体结果尚未可见。当然，几年内人类还不会被机器人取代。我们还有时间思考如何将机器人与雇佣工人的优势相结合。毫无疑问，大力发展教育事业是各国政府必经的应对之道。得益于新信息技术，大规模在线公开课程(MOOC)快速发展，已吸引世界多所著名学府参与其中。这种新的远程教育形式使教育费用大大缩减，长期持续的师生关系成为可能，但要普及到所有亟待接受高等教育的人群尚需几年时间。在这期间，各国政府必须鼓励教育领域真正意义上的变革：投入更多预算，延长课时和学习年限，鼓励更多高科技方面的研究。 人类必须学习更多的知识，因为机器人可以不知疲倦地学习。适应于未来技术革新的教育也使年轻人更易融入机器世界，催生大量创业公司，而这才是整个社会创新的驱动力。怎样在机器时代全面来临时保持人类的幸福感？我想目前还没有准确答案。潜在风险已经可以预见：科技革命将要颠覆现有经济与金融体系基础的力量十分强大，势不可挡。科技进步带来的失业规模还无法预测，但这个风险注定在发达与新经济体国家长期存在。各国政府在保护其国民抵制巨大的经济及社会动荡之时将遇到越来越多的困难。教育及高等教育的普及已被证实为能否规避“贫困陷阱”的最有力标准。“贫困陷阱”是一种社会局面的胶着状态，精英社会继续产生精英，而其他群体由于缺乏足够的资源和教育而停滞不前。但也不能因此就得出结论说人类对这一变革束手无策。面对越来越智能化的机器人，人类需要采取适当的规避策略，加大在那些机器人没有优势的领域的投入，例如设计、手工业、交流、哲学、环境、生活品质、博爱、信任。人类将从这种轻足迹策略中衍生出新的行为方式，就像不断运用科技手段一样，不受其奴役，而是运用自如。在这一工业革命中寻找一条出路，成为自己的“特种部队”，精兵强将、训练有素、坚忍不拔、八面玲珑，具有同时处理多种情况的应变能力，舍弃顺序模式而采用平行做事方式。要培养自身优异的做事方法，对流程精益求精，力求完美，专注而讲求品质。不断磨练和培养全面的技能与跨学科能力，强烈的团队意识，无论职业生涯还是个人生活，无论面对任何问题。轻足迹方法的其他特点也完全适用于个人行为发展。比如联盟，未来企业必将存在更多的新型联盟方式，使每一方的专业优势得以发挥，达到1+1=11的效果。为了抵御机器人的侵袭，我们必须采取物理或者虚拟的联合方式，使每一方的知识和技能都可以互为传播，以发挥人类的巨大潜能，应对机器的世界。相较于互联网虚拟货币比特币，信任将成为新的共有货币。 不忘初心更为重要的是，要在机器的世界里仍能保持领先地位，人类应牢记那些传世已久的经典哲思。无论是孔子时代即流传下来的深刻东方道理，还是欧洲启蒙时期的西方哲学思想都强调：榜样作用、人性之本、信守诺言、手足情谊、学无止境、无私奉献、尊重和聆听他人。在即将到来的新一轮技术大潮中，人类必须不断赋予这些价值观新的理解、新的涵义。这不是时代的退步，也并不是要成为旧时代的守望者，而是用古人的智慧武装自己，应对新事物迅速发展所带来的混乱与无序。这是历史与未来的承接，如果没有这种传承，人类将失去前进的方向和发展的标杆。这是重拾人类智慧最核心的思想价值，以便投身于未知的与崭新的未来。这是将“文化”作为核心旗帜，让这一指南针带领人类航行于未知的宇宙。作者常博逸系罗兰贝格管理咨询公司全球CEO。