工業(yè)4.0變革：從自動化到智能工廠的飛躍

　　近年來，機(jī)器人等自動化技術(shù)不斷進(jìn)步，給人類生產(chǎn)車間帶來巨大的變化。越來越多的企業(yè)開始利用大數(shù)據(jù)分析提升業(yè)務(wù)和績效，自動化系統(tǒng)促進(jìn)了生產(chǎn)力的提升，降低了企業(yè)投資風(fēng)險和增加了回報率。預(yù)計(jì)，未來商品價格可能會進(jìn)一步下降，與此同時，人類更多的工作可能會被淘汰掉。

　　在2017年末，位于美圖加利福尼亞州桑尼維爾的Quanergy公司新制造工廠投入使用，該工廠將智能制造理念提升到一個新的水平。Quanergy將此工廠用于生產(chǎn)LiDAR(激光雷達(dá))傳感器，此激光雷達(dá)可使自動駕駛車輛感知周圍環(huán)境并引導(dǎo)駕駛和避免碰撞。

　　那么，這個工廠有什么特別之處?它擁有一個高容量的全自動生產(chǎn)線，位于無塵室環(huán)境中。生產(chǎn)線具有最先進(jìn)的半導(dǎo)體處理和包裝設(shè)備，其中包括沿著該生產(chǎn)線連接機(jī)械的傳送系統(tǒng)，將硅晶片的原材料轉(zhuǎn)化為成品LiDAR傳感器。

　　據(jù)該公司介紹，該工廠還負(fù)責(zé)傳感器的自動校準(zhǔn)和最終測試，提供高質(zhì)量和可靠性的LiDAR生產(chǎn)方案。這是一間靈活性極高的工廠，通過物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)，使制造變得更加高效，業(yè)務(wù)響應(yīng)更快速。這就是工業(yè)4.0模式的工廠，這種工廠在2018年將會出現(xiàn)更多樣本。

　　自動化技術(shù)影響了一切

　　有機(jī)構(gòu)分析認(rèn)為，未來十年將有50%的工作會被機(jī)器所代替，這些職位包括了運(yùn)輸和物流行業(yè)的工人，辦公和行政崗位以及生產(chǎn)領(lǐng)域的勞動力。隨著人工智能等技術(shù)和高端自動化的應(yīng)用發(fā)展，許多中產(chǎn)階級也會給時代淘汰。

　　機(jī)器人能夠在更多短的時間內(nèi)完成工作，而且出錯機(jī)率非常少，這將使得工廠數(shù)以千計(jì)的崗位被替代，制造業(yè)就業(yè)機(jī)會逐步消失。隨著與自動化相關(guān)的技術(shù)不斷進(jìn)步，裁員將變得更加激進(jìn)。據(jù)相關(guān)研究顯示，87%的制造業(yè)失業(yè)源于工廠效率的提高，這就是經(jīng)常被引用的藍(lán)領(lǐng)工人的殺手。

　　自動化創(chuàng)新解決了基礎(chǔ)設(shè)施、生產(chǎn)力和勞動力方面的緊迫問題。人工智能和自動化將迎來一個更便宜的產(chǎn)品時代。但是，當(dāng)智能成為超級智能，比聰明人更聰明的機(jī)器將會構(gòu)成更大的風(fēng)險，人們與機(jī)器將進(jìn)入競爭階段，許多人會在競爭過程中輸?shù)簟?/p>

　　許多人認(rèn)為，人工智能將會給社會帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，企業(yè)在生產(chǎn)和決策上使用人工智能以提升整體效率。但從短期來看，生產(chǎn)智能化的過渡令人不安，大量的工作被代替可能會帶來破壞性的影響。

　　我們正在迎來一場前所未有的變革，隨著自動化技術(shù)的進(jìn)步，我們的工作方式已經(jīng)發(fā)生改變。配備了學(xué)習(xí)能力的程序，擁有自主決策計(jì)算能力的智能系統(tǒng)將消滅更多的技術(shù)和非技術(shù)類工作崗位。

　　工廠正在發(fā)生巨大變化

　　第四次工業(yè)革命浪潮正在來襲，新一代信息技術(shù)將給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來深刻的影響。從德國“工業(yè)4.0”到智能制造，互聯(lián)網(wǎng)+等概念的推出，體現(xiàn)了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級已經(jīng)是大趨勢。一方面原因是勞動力成本上升、原材料價格上升逼使工廠必需采用更高效的自動化解決方案。另一方面，消費(fèi)者的個性化需求在增長，工廠需要建立起快速響應(yīng)多樣化需求的機(jī)制。

　　智能制造也是一個艱巨的過程，從機(jī)器換人到智能化、數(shù)字化的轉(zhuǎn)型升級需要一段較長的時間，不過未來十年可以肯定的是，工廠將發(fā)會生翻天覆地的變化，而今天這工廠的革命已經(jīng)悄然開啟。

　　工業(yè)機(jī)器人

　　工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為制造業(yè)重要角色，越來越多的企業(yè)采用機(jī)器人獲得更高的生產(chǎn)效率和解決人力難題。據(jù)報道，在飛利浦在荷蘭生產(chǎn)電動剃須刀的工廠中，機(jī)器人的數(shù)量超過了生產(chǎn)工人的比例，可見機(jī)器人在某些方面已經(jīng)取代了人力。

　　工廠自動化的新浪潮正在進(jìn)行，機(jī)器人正在進(jìn)入新的環(huán)境，為制造商創(chuàng)造新的價值。那么，為什么機(jī)器人會受到企業(yè)青睞?部分原因在于協(xié)作機(jī)器人，這種器人可用性高，比之前的更便宜，具靈活的移動性和很好的安全保護(hù)，可以與人類同事一起安全地工作。

　　OT/IT的融合

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將孤島的數(shù)據(jù)結(jié)合起來可以為制造業(yè)績效提供有價值的見解，從而推動了運(yùn)營技術(shù)(OT)和信息技術(shù)(IT)的融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造。在工業(yè)4.0模式下，企業(yè)可以獲得更多的見解，更緊密地遵守制造計(jì)劃，減少停機(jī)時間，并對機(jī)器問題做出更快的反應(yīng)。

　　2017年，已經(jīng)看到了許多行業(yè)合作伙伴關(guān)系，將OT和IT公司結(jié)合在一起，例如ABB和HP之間的合作關(guān)系。2018年必將帶來更多OT和IT的案例，工廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型會進(jìn)一步加速。

　　人工智能

　　如果說機(jī)器人是未來工廠的主要角色，那么，人工智能就是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵角色，通過機(jī)器學(xué)習(xí)的特別制造商更準(zhǔn)確地預(yù)測需求模式和分配資源。換句話說，AI允許制造商根據(jù)海量的數(shù)據(jù)參考來回答問題，而不是人為猜測。

　　甲骨文正在將人工智能擴(kuò)展到很多核心業(yè)務(wù)應(yīng)用中，推出了Oracle自適應(yīng)智能應(yīng)用程序(Oracle Adaptive Intelligent Apps)，這是一款式基于云的智能工廠應(yīng)用程序，支持復(fù)雜的決策科學(xué)。據(jù)甲骨文應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)執(zhí)行副總裁Steve Miranda描述，Oracle自適應(yīng)程序嵌入了AI算法，但這種方式對用戶是隱藏的，嵌入到他們用來執(zhí)行日常工作任務(wù)的軟件中。

　　增材制造

　　多樣化和快速制造是滿足個性化需求的基本訴求，而3D打印以極其靈活的制造方式成為現(xiàn)代快速制造的最佳方案。經(jīng)過了多年的發(fā)展，3D打印材料從塑料到金屬粉沫，滿足了各種模型結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的需求，目前已經(jīng)成功應(yīng)用于航天、汽車等大型工作領(lǐng)域。

　　隨著3D打印機(jī)變得更便宜、更快、更準(zhǔn)確和更好地與更廣泛的材料(包括生產(chǎn)級材料)一起工作，它們越來越多地用于制造最終產(chǎn)品，而不僅僅是一個零件。這就是所謂的“增材制造”。

　　因?yàn)?D打印機(jī)器是在給定的材料層層疊下來創(chuàng)建一個現(xiàn)成的物體，而不是削減、切割、鉆孔和錘擊材料的方式，這樣將節(jié)省大量的材料。3D打印打開了大規(guī)模生產(chǎn)個性化產(chǎn)品的大門，從一雙適合個人用戶運(yùn)動鞋，到汽車保險杠都可以根據(jù)用戶的需求設(shè)計(jì)和定制。