推动进步：工业 1-5 如何利用技术实现弹性和可持续性

A.W.舒尔茨，A.W.舒尔茨工程与培训

世界正在经历由技术驱动的快速变化，这导致了包括维护和可靠性在内的许多行业的发展。这种转变带来了数字领导力、气候中和和全球竞争力，从而改变了行业。

因此，要接受以人为本的社会的现代化，需要公众的信任和承诺，以及技术的弹性和对可持续性如何改变当今行业的理解。这种转变被称为工业 5.0，这是工业革命和几代人衡量进步的方式。虽然研究和技术组织 (RTO) 在 2020 年引入了它，但其概念可以追溯到 1730 年。

当颠覆性力量重塑行业时，它就定义了进步。

要了解工业 5.0，必须了解之前的工业革命。

工业1.0

最初的工业革命，即工业 1.0，可以追溯到 18 世纪。它代表了大规模生产和分销的能力。这种能力是由使用蒸汽动力和煤炭的新制造工艺驱动的。机械化或自动化方面的发明，例如纺织工业中的织机和运输工业中引入蒸汽机的发明。 

工业2.0

如果蒸汽和煤炭是工业 1.0 的一部分，那么引入电能对工业运营方式产生巨大变化也就不足为奇了。因此，工业2.0将大规模生产提升到了一个新的水平，被认为是19世纪开始的第一次工业革命。电气功能允许使用具有组装能力的精密机器实现更大的生产。

工业3.0

跳转到 20 世纪 70 年代，工业 3.0 通常被称为“数字革命”或“第一个计算机时代”。这一飞跃利用了计算机、PLC 和电子设备，进一步推进了自动化。当集成电路和晶体管带来更高的生产精度、更高的速度和所生产产品的质量时，工业 3.0 再次得到推动。随着这场革命的发展，其技术在当今的许多工厂中随处可见。这些例子可以在机器人技术和连续流装配中看到。

工业4.0

关于工业 4.0 是否仍然存在，这是一个公平的争论。 3.0 带来的东西，4.0 只会让它变得更大更好。工业 4.0 通过将供应链中的每种资源（数据、人员和机器）互连起来，为信息技术提供了竞争力和效率的刺激。然而，工业 4.0 被认为是持续监控、处理“大数据”的能力以及手持设备的移动性。由于工业物联网 (IIoT)，这种数据交换成为可能。考虑工业 4.0 的以下要素。 

• 物联网 (IoT) - 互连网络允许嵌入微芯片和传感器的机器和车辆扫描、监控信息并对信息做出反应；拥有无线 (Wi-Fi) 技术的能力
• 云计算 - 异地数据存储和“大数据”托管
• 认知计算 或人工智能 - 预测算法并赋予决策权

这些进步引发了共享学习和最佳实践协作的革命。 

• 制定国际工作标准
• 提高可持续性
• 除了产品定制之外还提高了灵活性
• 改进决策
• 改善环境、社会和治理 (ESG) 指标

此外，拥抱4.0的行业往往表示运营成本降低了70%，库存成本降低了50%，收入增加了20%（来源：斯巴达科技）

工业5.0

2020 年，欧盟要求研究与创新的经济和社会影响 (ESIR) 团队询问欧洲如何在 2050 年实现二氧化碳净零排放的《巴黎协定》。目标是使未来与其保护、准备和转型的需求保持一致。该组织向欧盟通报说，我们将开始下一次变革。欧盟委员会提出了工业5.0的概念。欧盟认识到，工业转型主要由工业 4.0 相关因素驱动，需要一个更好的框架来实现欧洲 2030 年二氧化碳减排目标。这个“智库”ESIR 提出，工业 5.0 需要政府和行业在三个核心要素上保持一致：可持续性、弹性和以人为本的方法来推动变革。

供应链应平衡发展弹性战略价值链、适应性生产能力和灵活的业务流程。为了转向数字化转型的下一阶段，制造商正在寻求易于使用且逼真的模拟软件，以造福于业务人员并增强弹性。工业 5.0 是人与机器协调的革命。该课程的转变是因为需要在一个具有工业物联网 (IIoT) 平衡的行业中运营，该行业看到了在其数字平台中利用低代码技术来实现灵活性和弹性的条件。  

工业 5.0 的另一个关键方面是弹性，制造商需要提高工业生产的稳健性，防范中断并确保关键基础设施能够在不确定时期提供支持。提升和移动的能力有很多好处。 

工业 5.0 是一种以人为本的方法，将工人的福祉置于生产过程的中心。为了使运营进入工业 5.0 时代，制造商必须考虑所实施的技术如何增强其人员能力，并在技能严重短缺的情况下帮助他们的角色和职业发展。人类的参与在适应改变环境的能力中发挥着重要作用。谁看到了需求，谁就会引领行业。

结论

不到10年的时间，讨论从工业3.0转向工业4.0，如今制造业已出现转向5.0的迹象。工业 4.0 涉及工业物联网、人工智能、数字孪生和大数据流程等多个方面，而工业 5.0 则具有三大支柱：可持续性、弹性和以人为本 。这三者都是由对其所在地或国家的环境、社会和治理的适应性驱动的。除了日益快速增长之外，技术创新也变得更具适应性。我们可以期待全面实现这一目标，从而为我们的未来带来更好的流程、更好的生活水平和更高的可持续性。当我们所有人都参与工业 5.0，并在团队和领导层之间建立协作时，我们就走上了帮助减少二氧化碳排放并使我们的公司和工厂更加环保的快车道。