拥抱工业 4.0 的 5 种方法

本文由加州制造技术咨询公司的 Shekhar Chandrashekhar 撰写，隶属于 MEP 国家网络。

今天，大多数制造商从事的活动可以被视为“工业 4.0”的一部分。 （70% 根据世界经济论坛 [WEF] 白皮书“第四次工业革命：制造业技术和创新的灯塔”）。

但这些公司中只有 29% 正在大规模部署新技术，让他们有机会实现改变游戏规则的影响，例如：

• 资源生产力和效率
• 敏捷性和响应能力
• 增值服务
• 商业模式创新
• 上市速度
• 根据客户需求进行定制

那么，其他 71% 正在追求工业 4.0 项目但没有扩大努力的公司如何摆脱困境并开始实现这些新技术所承诺的一些业务优势？无论您的公司规模如何，您都可以使用以下五项原则来拥抱工业 4.0。

1.设定目标

仅仅获得一项新技术不会对您的业务产生积极的影响。它必须有意识地实施，这意味着使用它来实现预期的结果并注意其所有影响，从流程修改到公司文化的变化。

事实是，大多数工业 4.0 技术都与许多制造商已经制定的业务目标一致，例如：

• 优化流程
• 缩短周期时间
• 提高质量
• 减少能量损失
• 缩短停机时间
• 提高整体设备效率

了解先进制造技术如何支持这些目标是建立可扩展工业 4.0 战略的第一步。例如，世界经济论坛报告列举了制造商使用新技术实现真正有意义的业务成果的实例，例如：

• 通过灵活的自动化装配线将劳动生产率提高 30%
• 使用协作机器人将劳动效率提高 25%
• 通过增材制造将循环时间延长 60%
• 通过高级分析将偏差减少 80%
• 利用人工智能质量管理系统将客户投诉减少近 60%
• 通过安装智能照明控制，节省 40% 以上的照明能源
• 使用建筑能源管理系统最多可节省 30% 的能源

2.用数据改进

工业 4.0 的一大承诺是数据驱动的决策。大多数公司已经拥有大量数据；他们只是不知道如何从中提取有意义的见解。人工智能/机器学习可以帮助您构建数据结构，使其成为您企业的战略资产，使您能够提高效率、产品和流程。

考虑现有机器性能的具体示例。可以添加售后传感器来监控设备和环境条件，提供报告指出哪些机器需要维护以及哪些零件需要更换。忘记概率性、不方便的维护计划或意外故障——机器维修将根据需要进行，以最大限度地延长正常运行时间。

3.适应现有设备

如上所述，可以启用旧设备，以便与工业 4.0 环境集成。例如，使用智能传感器的制造商不需要更换旧设备来改进流程；相反，他们可以为他们配备价格合理的售后智能传感器，这样他们就可以在不购买全新系统的情况下获得工业 4.0 技术的好处。

“与第一次和第三次工业革命相比，”世界经济论坛报告断言，“第四次工业革命将产生相对较大的影响，而设备更换相对较少。”

4.教育，不要消除

与设备一样，如果要拥抱工业 4.0，调整现有人力资源而不是安排员工离职是有意义的。新技术不会取代工人；相反，他们承诺会改变工作的性质。 WEF 报告指出：“只有不到 5% 的职业包含使用当今技术可以 100% 自动化的活动，而 62% 的职业至少有 30% 的可自动化任务。

此外，为工人提供学习新技能的机会将有助于他们提高敬业度——这是当今影响制造商的另一个主要问题，因为 Gallop 的“美国工作场所状况”报告称，只有 25% 的制造业员工感到敬业，这是所有主要行业中最低的数字。人力资源管理协会认为，对员工进行投资——即，通过制定强大的员工发展计划来提高员工的技能和忠诚度，而不是仅仅取代他们，从而留住最优秀的员工——可以让您为成功做好准备并节省资金。

5.认真对待网络安全

随着制造商在其运营中融入更多技术——随着这些系统变得更加互联，他们的网络安全风险将不可避免地增加。这意味着任何工业 4.0 项目都必须得到深思熟虑的网络安全策略的支持。

幸运的是，解决网络安全问题并不一定是一项艰巨而昂贵的工作。 NIST 网络安全框架为制造商提供了降低网络攻击风险的指南，并为遵守新兴行业标准奠定了基础，例如针对处理涵盖国防信息的国防承包商的 DFARS 要求。

准备好扩展您的工业 4.0 计划

工业 4.0 或 WEF 所谓的“第四次工业革命”是影响整个制造业的一系列全面变化。而且，如上所述，其影响是多方面的。这意味着有很多方法可以开始接受它。但真正认真对待它需要贵公司的战略和路线图。

制定一个合理的计划来应对这种复杂且不断变化的情况，有一个合作伙伴和一个向导会很有帮助。任何美国制造商都可以使用的是 MEP 国家网络，这是一个独特的公私合作伙伴关系，可为美国制造商提供全面、经过验证的解决方案，推动增长并推动美国制造业的发展。

阅读原始出版物。

要开始对话并了解您的公司如何拥抱工业 4.0，请联系 IMEC 或您当地的 MEP 中心。

了解 IMEC 的伊利诺伊州制造创新券如何帮助中小型制造商在其产品和流程中采用新的制造技术。