4、工业4.0时代：智能制造与人机交互的变革与挑战

工业4.0时代：智能制造与人机交互的变革与挑战

1. 工业4.0实施的关键要素

实施工业4.0需要多方面的准备和规划。首先，要有清晰的理解和精心设计的数字战略路线图，这能为企业的数字化转型指明方向。其次，要形成数字化转型及其潜力的共同愿景，让企业内各个部门和人员对转型目标有一致的认识。同时，构建一个灵活且有能力的数字人才库至关重要，这些人才将推动数字化技术在企业中的应用和发展。此外，还需要一个鼓励实施的政策和教育环境，为企业的数字化转型提供支持。

2. 智能制造的发展与优势

2.1 智能制造的概念与驱动因素

制造是将原材料通过劳动力、机器、工具以及生物或化学过程转化为物理产品或消费品的过程。如今，新的先进数字技术、可持续性和流程优化等因素推动了制造业的数字化转型。网络物理系统（CPS）作为其中的关键技术，是计算机系统与物理过程或机制的集成，通过基于计算机的算法控制或监控物理过程，在工业机器人、自动驾驶车辆、智能电网等领域有广泛应用。

根据麦肯锡全球研究所的报告，到2025年，物联网应用在九个场景下每年可能产生3.9万亿美元至11.1万亿美元的潜在经济影响，涵盖工厂运营和机械优化、零售、工地安全和健康等多个领域。

2.2 传统制造与智能制造的对比

传统制造业大多在遗留系统和数据孤岛上手动操作。例如，无论电机轴承的实际状况如何，每30天进行一次手动检查和更换，这既耗时又费力，增加了运营和维护成本。而且，缺乏适当的预测措施会增加设备或机器故障的风险，管理层在决策和预算规划时缺乏数据支持，制造过程之间缺乏集成，技术参与度有限，手动记录还会导致跟踪过程不准确，对运营和生产力信息的可见性有限。