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工業(yè)4.0變革：從自動化到智能工廠的飛躍

近年來，機器人等自動化技術不斷進步，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)務和績效，自動化系統(tǒng)促進了生產(chǎn)力的提升，降低了企業(yè)投資風險和增加了回報率。預計，未來商品價格可能會進一步下降，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)傳感器，此激光雷達可使自動駕駛車輛感知周圍環(huán)境并引導駕駛和避免碰撞。

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)線具有最先進的半導體處理和包裝設備，其中包括沿著該生產(chǎn)線連接機械的傳送系統(tǒng)，將硅晶片的原材料轉化為成品LiDAR傳感器。

據(jù)該公司介紹，該工廠還負責傳感器的自動校準和最終測試，提供高質量和可靠性的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，使制造變得更加高效，業(yè)務響應更快速。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。

自動化技術影響了一切

自動化和智能機器人可能會重塑我們的世界。有機構分析認為，未來十年將有50%的工作會被機器所代替，這些職位包括了運輸和物流行業(yè)的工人，辦公和行政崗位以及生產(chǎn)領域的勞動力。隨著人工智能等技術和高端自動化的應用發(fā)展，許多中產(chǎn)階級也會給時代淘汰。

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

自動化創(chuàng)新解決了基礎設施、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，當智能成為超級智能，比聰明人更聰明的機器將會構成更大的風險，人們與機器將進入競爭階段，許多人會在競爭過程中輸?shù)簟?

許多人認為，人工智能將會給社會帶來更多的經(jīng)濟效益，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，隨著自動化技術的進步，我們的工作方式已經(jīng)發(fā)生改變。配備了學習能力的程序，擁有自主決策計算能力的智能系統(tǒng)將消滅更多的技術和非技術類工作崗位。

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，消費者的個性化需求在增長，工廠需要建立起快速響應多樣化需求的機制。

智能制造也是一個艱巨的過程，從機器換人到智能化、數(shù)字化的轉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)機器人

工業(yè)機器人已經(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，機器人的數(shù)量超過了生產(chǎn)工人的比例，可見機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行，機器人正在進入新的環(huán)境，為制造商創(chuàng)造新的價值。那么，為什么機器人會受到企業(yè)青睞?部分原因在于協(xié)作機器人，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，可以與人類同事一起安全地工作。

OT/IT的融合

物聯(lián)網(wǎng)技術將孤島的數(shù)據(jù)結合起來可以為制造業(yè)績效提供有價值的見解，從而推動了運營技術(OT)和信息技術(IT)的融合，實現(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劃，減少停機時間，并對機器問題做出更快的反應。

2017年，已經(jīng)看到了許多行業(yè)合作伙伴關系，將OT和IT公司結合在一起，例如ABB和HP之間的合作關系。2018年必將帶來更多OT和IT的案例，工廠的數(shù)字化轉型會進一步加速。

人工智能

如果說機器人是未來工廠的主要角色，那么，人工智能就是實現(xiàn)智能制造的關鍵角色，通過機器學習的特別制造商更準確地預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展到很多核心業(yè)務應用中，推出了Oracle自適應智能應用程序(Oracle Adaptive Intelligent Apps)，這是一款式基于云的智能工廠應用程序，支持復雜的決策科學。據(jù)甲骨文應用產(chǎn)品開發(fā)執(zhí)行副總裁Steve Miranda描述，Oracle自適應程序嵌入了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，滿足了各種模型結構生產(chǎn)的需求，目前已經(jīng)成功應用于航天、汽車等大型工作領域。

隨著3D打印機變得更便宜、更快、更準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”。

因為3D打印機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動鞋，到汽車保險杠都可以根據(jù)用戶的需求設計和定制。