【深度】工业4.0：制造业的未来

2018-06-16 03:09

就业。在我们对工业4.0对德国制造业影响的分析中，我们发现它刺激的增长将导致未来十年就业人数增加6％。（见图4）同时，对机械工程领域员工的需求可能会进一步增加-高达10％。但是，需要不同的技能。在短期内，实现更大自动化的趋势将取代一些执行简单重复任务的低技能劳动者。与此同时，越来越多地使用软件，连接和分析将增加对具有软件开发和IT技术能力的员工的需求，例如具有软件技能的机电一体化专家。（机电一体化是一个由多个工程学科组成的工程领域。）这种能力转变是未来的关键挑战之一。

投资。我们估计，调整生产流程以纳入工业4.0将需要德国生产商在未来十年投资约2500亿欧元（约占制造商收入的1％至1.5％），德国的预计收益显示了工业4.0对全球制造业的潜在影响。工业4.0将对生产者及其劳动力以及提供制造系统的公司产生直接影响。

生产者

下一波制造将影响生产商从设计到售后服务的整个价值链：

沿着价值链，生产流程将通过集成的IT系统进行优化。因此，今天的孤岛制造单元将被全自动化的集成生产线所取代。

产品，生产过程和生产自动化将通过一个综合过程并通过生产商和供应商的协作来设计和调试。物理原型将被减少到绝对最小值。

工业4.0允许更快地响应客户的需求，它提高了生产过程的灵活性，速度，生产力和质量。它为采用新的商业模式，生产流程和其他创新奠定了基础。随着更多的工业生产商投资于工业4.0技术来增强和定制他们的产品，这将实现新的大规模定制水平。

制造系统供应商

随着制造商要求其工厂中具有工业4.0功能的机器和系统的更大连接性和相互作用，制造系统供应商将不得不扩大IT在其产品中的作用。这些变化可能包括在云中和嵌入式设备上部署功能更强大的模块化功能。随着系统的整体功能和复杂性的增加，需要更多的决策分配。此外，用于下载软件和协作伙伴关系的在线门户可以提供更灵活和适应性更强的设备配置。自动化架构也将针对不同的使用情况发展。供应商将不得不为这些情况做好准备并支持这些转变。

工业自动化供应商和大多数机床制造商已经建立了重要的软件开发能力-但工业4.0将需要更多。此外，这些供应商将不得不与不断增长的与车间和生产相关的应用程序和数据驱动服务市场的IT企业进行竞争。

机器，产品，零件和人员之间不断增长的互联性也将需要新的国际标准，以确定这些元素在未来的数字工厂中的相互作用。制定这些标准的努力尚处于起步阶段，但正在被传统标准化机构和新兴财团所推动。德国的Plattform Industrie 4.0是第一个驱动因素，但是由制造业，互联网，IT和电信公司于2014年3月创立的美国工业互联网联盟（IIC）已经成为一个突出的选择。随后，德国成立了一个新机构Dialogplattform Industrie 4.0，以抵消IIC的强大地位。其他几个标准化组织在该领域有雄心壮志。战略性地选择参与这些机构和其他机构，积极塑造标准化议程对于制造系统供应商来说至关重要。

前面的道路

行业和国家将以不同的速度和方式采用工业4.0。具有高水平产品变体的行业，如汽车和食品和饮料行业，将受益于更大程度的灵活性，从而可以提高生产力，例如，需要高品质的行业，如半导体和制药将受益于减少错误率的数据分析驱动的改进。

生产者和系统供应商必须采取果断行动，积极塑造转型，以拥抱技术进步的九大支柱。他们还必须解决适应基础设施和教育的需要。

生产者优先事项并提升员工素质

生产者必须在他们的生产过程中确定优先级，并提高员工的能力，具体如下：

确定关键的改进领域，如灵活性，速度，生产力和质量。然后，考虑技术进步的九大支柱如何推动指定地区的改善。避免陷入渐进式方法；相反，考虑由九种技术的组合所带来的更多基本变化。

分析对员工的长期影响，并进行战略性员工队伍规划。调整角色，招聘和职业培训，为员工提供所需的额外IT技能。

虽然这些改进已经对现有工业具有巨大的潜力，但新兴领域可以使用工业4.0技术来使用创新的工厂布局和生产工艺来破坏现有的标准。

供应商必须利用（Leverage）的技术

制造系统供应商需要了解他们如何在新的使用案例中使用技术，为客户提供最大的利益。这些技术可以用于不同的产品，如增强联网嵌入式系统和自动化，开发新的软件产品以及提供分析驱动服务等新服务。为了建立这些能力，他们必须建立正确的基础：

定义哪种业务模式可用于增强或新增优惠。

建立技术基础，例如分析工具基础。