工业 4.0 的主要挑战

意识

工业 4.0 无疑是世界各个研究领域的热门话题。尽管如此，仍有一些制造商没有意识到工业 4.0 所提供的可能性。即使他们知道这个想法及其产品，他们也会对其成本、复杂性和风险保持警惕。

人

工业 4.0 将以前所未有的方式颠覆当前的商业模式、流程和实践。互联产品和服务将成为一种规范，并改变员工的工作方式。为了成功部署和维护工业 4.0 解决方案，制造商必须获得新的人员和技能。

现有工作的性质将发生变化，而有些工作将变得多余。例如，仓库工人已经被自主机器人取代。随着人工智能和传感器领域取得更多技术突破，这一趋势只会加快步伐。但这也将让位于新角色，例如“机器人协调员”和“数据科学家”。机器人协调员将监督工厂车间的机器人，对故障做出响应并进行必要的维护。数据科学家将收集数据并对其进行分析，以深入了解制造过程和产品。

这意味着产业工人必须适应灵活的心态并接受变化。人们已经开始承担新的角色和工作环境。操作员同时监控多台机器和流程，而技术人员则得到增强现实技术的协助。工业 4.0 的实施需要在 KPI 中具有更大的灵活性 ，更高的 IT 能力和多学科知识。这样的要求往往会引起工人对变革的抵制。迟早，公司必须制定战略来激励和培训员工，以提供新产品、服务和流程以保持竞争力。

网络安全

传统的 IT 安全已不足以保护现代和即将到来的数字工厂和价值链。即使对安全策略一无所知，也可能危及公司的整个安全性和稳定性。随着制造公司走上创新之路，它们的“附着表面积”大大增加，变得更加脆弱。想象一下，如果一个发电厂因网络安全漏洞而关闭一天会发生什么。除了数百万美元的收入损失外，它还将影响公司的客户并破坏其声誉。但这并不意味着生产应保持在“安全”范围内，创新必须暂停。相反，必须减轻网络安全风险。物联网设备和流程必须通过设计维护最高级别的安全性，并集成到现有的自动化系统中，这将使恶意实体甚至可以瞥见架构。

零日攻击总是有可能发生，但这仍然与几乎每个行业相关联，并影响到最好的企业。为了应对这些问题，必须建立多层安全机制以使流程具有弹性。

投资

工业 4.0 解决方案并不便宜。这些实施和创建能够为其供电的强大、安全的网络需要大量投资。当然，更高的投资回报率是一个有吸引力的论点，但必须进行全面的成本效益分析才能证明巨额投资的合理性。

合作

制造业是多方面的。没有任何一家供应商可以满足工业 4.0 解决方案的要求，因此必须通过协作来确保最高水平的质量。必须在一个为 IT 供应商、OT 供应商、Sis 和物联网初创公司提供流动框架的生态系统中促进工业 4.0 解决方案的交付。

标准化

随着越来越多的设备和系统相互连接并以紧密结合的方式工作，现有的制造标准已不足以满足技术、架构和业务需求。按照惯例，即使在今天，也有许多设备使用专有通信协议，从而导致数据孤岛。这使得链接来自不同来源的数据并从中获得意义变得异常困难。近年来，OPC UA 已展现出巨大的潜力，但仍未被完全接受为通用标准。对于工厂车间依赖于多种架构、标准和协议的组织来说，这是一个特殊的挑战。

IT 现代化

当前的工业自动化系统是专有技术和网络的复杂化。随着时间的推移，将迫切需要互连、制造运营管理解决方案、业务规划、物流解决方案、工业控制系统、控制器 (PLC) 和 HMI .流程将不再由 RTU 控制，而是购买由微控制器组成的面向服务的分散控制系统，这些微控制器通过互联网标准协同工作。混合 IT 环境已经将传统基础设施与云计算相结合，以提供灵活、高效和可持续的解决方案。工业 4.0 的实施也必须遵循这种方法，否则过时 IT 技术的复杂性总是会阻碍其收益。

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HMI-PLC 集成 集成与自我调节过程的基础