工业 4.0：入门或拥抱转型和重新发现增长

第四次工业革命——工业 4.0 已经开始。制造业正在通过数字化转型和指数技术的使用经历颠覆性变革。近年来，这个概念得到了大量的炒作，但对于许多企业和企业家来说仍然是一个抽象的概念。

什么是工业 4.0？

在过去的两个半世纪中，一系列工业革命改变了制造商生产商品的方式。他们是，

正如这些革命永远改变了世界制造小部件的方式一样，工业 4.0 也有望产生同样的变革性影响。

工业 3.0 侧重于单个流程和机器的自动化，而工业 4.0 侧重于所有物理资产的端到端数字化，以及与价值链合作伙伴实时集成到数字生态系统中。

对结果数据的无缝生成、提取和分析是工业 4.0 承诺的效率提升的基础。具体而言，它使企业能够更好地了解和控制其生产经营的各个方面。

这种洞察力使企业能够利用即时数据洞察力来提高生产力、提高流程效率并推动业务盈利。

工业 4.0 的核心是利用各种技术之间的相互联系来最终创造价值，并为制造提供更全面、相互关联和整体的方法。

技术推动工业 4.0

工业 4.0 不再是“未来趋势”——对于处于推动变革和创新前沿的公司而言；它现在是他们战略和研究方向的核心。以下七种技术趋势通常被称为指数技术，它们构成了工业 4.0 的基石。

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大数据、分析和人工智能

工业 4.0 会产生大量数据。从多个来源（生产设备、流程、企业和客户管理系统）提取、处理和分析数据正在成为生成洞察、支持实时决策和改进现有流程和业务参数的标准。

增强现实 (AR) 和可穿戴技术

基于增强现实的技术可以对流程产生深远的影响，包括培训和演练、零件选择以及远程维修和故障排除功能。

尽管这些技术仍处于起步阶段，但公司正在寻求更广泛地使用 AR，为员工提供实时信息，以改善决策并最大限度地减少人为绩效错误。

因此，减少了大量与运输和劳动力管理相关的间接成本。

物联网 (IoT) 和智能传感器

现场设备配备了嵌入式计算，允许它们相互之间以及与集中式控制器进行通信和交互。这一举措还将分散分析和决策制定，实现实时响应。

通过监视、控制和编排大量不同的设备。物联网有许多用例，资产管理和跟踪是其主要应用之一。例如，物联网可用于库存管理 - 跟踪并最终防止库存过多或库存不足。

增材制造

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随着工业 4.0 的发展，3D 打印等增材制造方法被广泛用于生产具有结构优势的小批量产品，例如复杂、轻巧的设计，并将实现快速原型制作以及更大的个性化和定制化。

此外，该技术的某些进步甚至扩展了其在金属零件制造中的应用，而无需工具。

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云计算

基于云的应用程序为托管、共享和运行工业 4.0 生成的大数据分析提供了绝佳机会。同时，云技术的性能只会随着时间和可扩展性而进一步提高，实现的反应时间将比本地或传统计算技术好几倍。云计算不仅可以实现工厂之间的互连和分配，还可以实现整个全球价值链网络。

横纵一体

随着工业 4.0 的发展，公司、部门及其职能和能力将变得更具凝聚力，因为跨公司的通用数据集成网络不断发展并实现真正自动化的价值链。

横向整合远远超出了从供应商到客户和所有关键价值链合作伙伴的内部运营。它现在包括从跟踪设备到实时集成任务计划和执行的技术。现在，使用基于云的平台可以实现基于系统的端到端实时规划和横向集成与协作。

垂直整合包括制造站点网络内的整合，包括数字工程和实时数据集成生产计划。横向和纵向一体化是连接技术前沿的粘合剂。

网络安全

随着连接性的增加和收集数据的更多接触点，意味着保护关键生产和安全系统免受网络安全威胁的需求急剧增加，网络安全在组织业务连续性中的作用变得势在必行。

根据普华永道的一项研究，企业主将运营中断和责任风险等问题列为数据安全问题的首要问题。

工业 4.0：成功案例

BCG 对新加坡工业 4.0 的一项研究称，快速采用工业 4.0 可以将该国的劳动生产率提高约 30%，创造 22,000 个新工作岗位，平均工资比目前高出 50%，并增加 S$36B到 2024 年，包括跨国公司和本地公司在内的公司的总制造产出和收入。然而，这项研究似乎确实陈述了理想的轨迹，但有些过于乐观；这些成功案例表明目标触手可及。

Rio Tinto 是世界上最大的矿业公司之一，通过安装 200 个传感器以 24/7 全天候监控其车脚的各个方面，从而能够弥补因意外资产故障而造成的高达 200 万美元的损失。通过将智能传感器与数据分析相结合，能够主动远程识别有问题的卡车，并围绕其生产计划规划维护和生产力。

日本工程和汽车 OEM 公司 HIROTEC Corporation 由于计划外停机而产生了高达 130 万美元的成本。他们设法部署了一个具有边缘分析的本地物联网云平台，他们声称这导致“100% 减少了手动检查生产系统的时间，使技术人员能够将这些时间重新投入到能够带来更多价值的任务上到生产工作流程 ”。

GE Aviation 正在试用 Skylight on Glass 与支持 WiFi 的扭矩扳手相结合，以在执行日常组装和维护的同时以最佳方式拧紧螺栓......

通用电气 (GE) 向我们展示了增强现实如何增强制造质量控制和人员绩效误差最小化。通过其位于美国俄亥俄州辛辛那提的喷气发动机制造工厂的试点计划，GE 为其工人实施了 AR 眼镜。该计划允许工人在不中断工作活动的情况下查看数字化工作指导，并可以访问培训视频或主题专家的远程语音命令。通用电气报告称，工人的生产力和质量提高了 11%。

结论

工业 4.0 迎来了技术无处不在的数字经济，推动了我们生活方式的变革，并从根本上颠覆了每个商业领域。

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这些新技术可能令人兴奋，但工业 4.0 真正挥之不去的挑战是大多数公司还没有准备好使用它们。

尽管技术转型继续快速进行，早期采用者从适合其业务环境的技术中获益，但大多数公司的高管仍然对现有的大量技术和功能感到困惑。这些高管很难看到明显的切入点，因为流行的神话和误解会影响任何人的判断。