“工業(yè)4.0之父”暢想：工業(yè)4.0的下一個十年

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)浪潮來襲，你準備好了嗎？

德國《法蘭克福匯報》網(wǎng)站3月29日刊載題為《十年工業(yè)4.0》的文章，作者系德國國家科學與工程院前院長亨寧·卡格曼和德國人工智能研究中心前主任沃爾夫?qū)ね郀査固?，文章稱，“工業(yè)4.0”的潛力遠遠沒有被完全應用，決不能在第四次工業(yè)革命的下一階段放松研究和創(chuàng)新。全文摘編如下：（來源｜參考消息）

我們的原創(chuàng)文章《工業(yè)4.0：依靠物聯(lián)網(wǎng)走向第四次工業(yè)革命》發(fā)表于2011年4月1日，也就是在當年的漢諾威工業(yè)博覽會即將開幕之際。這一理念是我們和沃爾夫-迪特爾·盧卡斯一同提出的。盧卡斯目前在德國聯(lián)邦教育與研究部擔任國務秘書，從政策的提議者變成了制定者。當年正值金融危機爆發(fā)后沒過多久，我們希望以雄心勃勃的未來項目為契機，通過提高轉(zhuǎn)型能力和資源效率把德國經(jīng)濟變得更有韌性和競爭力。我們的主要思想是，把虛擬空間和現(xiàn)實空間連接在所謂的“網(wǎng)絡-實體生產(chǎn)系統(tǒng)”中，以便利用數(shù)字化的進步建設(shè)下一代工廠——我們在物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的工業(yè)應用方面已經(jīng)這樣做了。這個理念在技術(shù)層面上很有趣，但只在專業(yè)圈子內(nèi)產(chǎn)生了影響。我們的“工業(yè)4.0”概念已成為目標的核心。

我們得到了強力的政治支持。德國總理默克爾在2011年4月3日漢諾威工業(yè)博覽會開幕式上致辭時就即興談到了“工業(yè)4.0”這個新說法。另外，這個說法也受到了經(jīng)濟界、工會以及其他工業(yè)國家（這一點非常重要）代表的重視。制造業(yè)幫助德國成功挺過了2008年的世界金融危機，我們關(guān)注這一經(jīng)濟領(lǐng)域意義重大。我們認為這涉及第四次工業(yè)革命——這種觀點引起了廣泛關(guān)注。

“工業(yè)4.0”迅速傳播，這一概念今天在全世界就像“幼兒園”和“高速公路”那樣很容易讓人聯(lián)想到德國?！肮I(yè)4.0”如同熱門的出口產(chǎn)品，得到了全球經(jīng)濟界、學術(shù)界和政界的關(guān)注和認可。這是我們在高科技領(lǐng)域首次將一個源自德國的創(chuàng)新理念推向國際。在此之前，創(chuàng)新理念長期以來主要來自美國和亞洲。

草圖已經(jīng)繪就。把人、智能主體和機器互聯(lián)起來，應用以服務為導向的架構(gòu)，將來源不同的業(yè)務和數(shù)據(jù)編排成新的業(yè)務流程——所有這些將帶來新機會?！肮I(yè)4.0”是基于數(shù)據(jù)的價值創(chuàng)造的基礎(chǔ)，是創(chuàng)新的業(yè)務模式和組織形式，也為能源、健康和電動汽車領(lǐng)域提供新的解決方案。這一愿景極具說服力，因為人們預期它會帶來重大經(jīng)濟和社會進步。

帶來重大社會進步

在經(jīng)濟方面，它首先是將預先設(shè)定結(jié)果的傳統(tǒng)自動化轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r對用戶需求變化和意外干擾作出回應、能自動學習和調(diào)整的機器和環(huán)境。由此也帶來大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向定制生產(chǎn)，即在價格方面更有競爭力地制造差異化的定制產(chǎn)品。

在社會方面，它的重點是構(gòu)建社會伙伴關(guān)系。因此，工會得以密切參與整個生產(chǎn)過程，并發(fā)揮建設(shè)性作用。重要的是以下三點承諾：改善人機協(xié)作而不必擔心失去人的控制能力，通過“近岸外包”創(chuàng)造就業(yè)崗位，借助身體和認知協(xié)助系統(tǒng)幫助老人和殘障人士參與勞動。

在生態(tài)方面，資源和能源效率從一開始就是核心目標：“工業(yè)4.0”擁有建立循環(huán)經(jīng)濟、使經(jīng)濟增長與資源消費脫鉤的潛力?！肮I(yè)4.0”把人置于核心地位，此外還考慮了社會和自然環(huán)境。

“工業(yè)4.0”理念取得成功，主要得益于社會中流砥柱的廣泛支持。我們表明，如果我們能有效團結(jié)經(jīng)濟界、學術(shù)界和工會的力量并提供相應的平臺，就能共同推動國際潮流?！肮I(yè)4.0”設(shè)定了這樣的標準：一個在高端研究中首先出現(xiàn)的理念能以多快速度從企業(yè)和工業(yè)界脫穎而出，并在工會的積極陪伴和支持下給德國這一經(jīng)濟和創(chuàng)新基地帶來成功。如今，“工業(yè)4.0”是德國聯(lián)邦政治界的優(yōu)先議程——在過去10年，有逾1000個聯(lián)合項目、逾1萬場會議和逾10萬項出版物致力于在技術(shù)上落實這一理念。

今天，在一些現(xiàn)代化的工廠中，物聯(lián)網(wǎng)及以其為基礎(chǔ)的“網(wǎng)絡-實體系統(tǒng)”已經(jīng)成為現(xiàn)實。機器、工具、工件和技術(shù)工人的互聯(lián)性在工廠中也取得了長足進步。機器改造工作也在持續(xù)進行中，它們配備了價格劃算的新傳感器和無線配件等數(shù)字裝備。越來越多的生產(chǎn)過程（例如質(zhì)量控制）能通過多個傳感器得到實時監(jiān)控。

根據(jù)從新冠大流行中獲得的經(jīng)驗，我們必須制定解決方案，以避免供應鏈的斷裂或因短期人員短缺而導致的生產(chǎn)停頓。“居家辦公”技術(shù)在這里幾乎無濟于事。我們更需要所謂的“家庭工作臺”讓下列做法成為可能：通過遠程訪問“網(wǎng)絡-實體系統(tǒng)”，甚至通過物理方式進行遠程操作，讓工廠設(shè)備的移動控制、維護和維修成為軟件解決方案。

未來六大發(fā)展趨勢

下一步是什么？去年，德國“工業(yè)4.0”促進機構(gòu)“工業(yè)4.0平臺”的專家以“在全球塑造數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)”為主旨，提出了到2030年的“工業(yè)4.0”愿景。我們必須繼續(xù)推動開放生態(tài)系統(tǒng)中的互操作性（又稱“協(xié)同工作能力”）和國際合作。工業(yè)人工智能、邊緣運算（Edge-Computing）與邊緣云（Edge-Cloud）、工廠中的5G、團隊機器人技術(shù)、自主內(nèi)部物流系統(tǒng)以及歐洲數(shù)據(jù)云計劃（Gaia-X）倡議致力打造的可信賴的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施這六個新的大趨勢將對未來10年的發(fā)展產(chǎn)生決定性影響。

例如，借助工業(yè)人工智能，生產(chǎn)數(shù)字化的第二波浪潮將成為可能。讓所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)和供應鏈數(shù)據(jù)都可以通過云系統(tǒng)進行數(shù)字化和移動化訪問的第一波浪潮在很大程度上已經(jīng)結(jié)束了?，F(xiàn)在可以通過人工智能系統(tǒng)實時分析這些數(shù)據(jù)并根據(jù)相關(guān)情況對其進行解釋，以便將其積極地應用于新的價值鏈和業(yè)務模型。

“工業(yè)4.0”的大多數(shù)挑戰(zhàn)都是跨境的，需要國際合作。與此同時，我們必須保障我們的數(shù)字主權(quán)，并在國際上更廣泛地分享我們的知識、經(jīng)驗和最佳實踐成果。在某些情況下，其他經(jīng)濟體會因為不同的政治制度或文化而傾向于采用不同的解決方案。但是，我們的答案只能是基于我們自己價值觀的自決和開放合作。

“工業(yè)4.0”的潛力遠遠沒有被完全應用。因此，我們決不能在第四次工業(yè)革命的下一階段放松研究和創(chuàng)新。我們尤其必須投資于作為數(shù)字化第二波浪潮的工業(yè)人工智能。在這個過程中，軟件和硬件組件的互操作性起著決定性的作用，那尤其是為了確保德國中小企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)進入國際市場，同時也確保歐洲的技術(shù)主權(quán)。

標準、規(guī)范和證書是可互操作解決方案的決定性驅(qū)動力。我們必須在這樣的可出口產(chǎn)品方面扮演先鋒角色：因為使用的人工智能技術(shù)具有可信賴性和透明性，且相關(guān)的解決方案具有安全性和靈活性，這些出口產(chǎn)品可以確保高度的社會接受度。這方面的重要推動力是2020年12月提出的首個全面的人工智能標準化路線圖。最后，我們作為領(lǐng)先的工業(yè)供應商必須在加強數(shù)字主權(quán)和給全球市場提供可信賴且有彈性的解決方案之間尋求平衡。

對于“工業(yè)4.0”的下半程來說，除了需要技術(shù)創(chuàng)新外，我們還需要政界、工會和公民社會的支持，才能持續(xù)地收獲發(fā)源于德國的第四次工業(yè)革命的經(jīng)濟、社會和生態(tài)成果。

工業(yè)1.0到4.0所發(fā)生的年代、借助的科技以及達成的突破。（美國趨勢科技公司網(wǎng)站）

來源：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研習社

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