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什么是工业4.0?第四次工业革命入门指南

思想领导力 |
 2025 年 6 月 6 日

介绍

我们正处于一个前所未有的技术变革时代——物理世界、数字世界和生物世界之间的界限正在迅速消失。这种翻天覆地的变化被称为 工业 4.0,也称为 第四次工业革命.

但工业4.0究竟意味着什么?它如何重塑我们的经济、职场和生活?更重要的是,企业,尤其是制造业、物流业和公共服务业的企业,为什么应该密切关注这一进程?

在本综合指南中,我们将探讨工业 4.0 是什么、它如何运作、为什么它在 2025 年如此重要,以及组织如何充分利用其潜力。

什么是工业 4.0?

工业 4.0 指自第一次工业革命以来的第四次重大工业时代。它的特点是智能技术的融合,例如 人工智能(AI)、可穿戴 机器人技术、物联网 (IoT)、云计算和高级数据分析等技术融入到制造和工业运营中。

虽然之前的革命以机械化、电力和数字计算为标志,但工业 4.0 引入了 信息物理系统:物理设备与数字平台实时通信和协作的系统。

工业革命的演变

 

革命 时代 关键创新
工业1.0 18世纪晚期 蒸汽动力和机械化
工业2.0 19世纪末 电力和装配线
工业 3.0 1970年代以来 自动化和计算机
工业 4.0 2010年代至今 信息物理系统、人工智能、物联网

工业4.0的核心技术

工业 4.0 是通过多种新兴技术的融合而实现的:

1.物联网(IoT)

物联网连接机器、设备和系统以收集和交换数据,从而创建资产可追踪和自我优化的智能环境。

2.人工智能(AI)和机器学习

Artificial Intelligence (AI) and Machine Learning | INCIT

人工智能赋能预测分析、质量控制和自主决策,帮助机器从数据中“学习”,并不断改进。

3.机器人与自动化

机器人用于执行重复性、危险性或高精度任务。在工业4.0时代,它们在智能工厂中与人类协作,这通常被称为 协作机器人 (协作机器人)。

4. 数字孪生

数字孪生是物理流程、系统或产品的实时虚拟模型。它能够实现预测性维护和优化设计。

5.网络安全

随着系统变得更加互联,保护数据、流程和基础设施至关重要。 零信任模型 基于区块链的解决方案正在获得关注。

6.云计算和边缘计算

云计算实现了集中式数据存储和分析,同时 边缘计算 在源头附近处理数据,减少延迟并改善实时决策。

为什么工业 4.0 在 2025 年如此重要

工业 4.0 并非为了技术而技术,而是利用创新来解决问题、创造价值并创建可持续的自适应系统。

1.提高生产力和效率

智能工厂通过简化生产、减少停机时间和优化资源配置来提高运营效率。

2. 实现大规模定制

借助人工智能和 3D 打印实现的灵活制造,企业可以提供 大规模定制产品,一度产生矛盾。

3. 增强供应链韧性

实时跟踪、预测物流和数字建模使供应链更加透明,对中断的响应也更加迅速。

4. 支持可持续发展

智能系统减少能源使用、浪费和排放,使业务运营与 联合国可持续发展目标(SDG).

工业 4.0 的实际应用

制造业

配备传感器机器和机械臂的智能工厂在汽车和电子领域已经很常见。

卫生保健

人工智能正在彻底改变诊断方式,而支持物联网的设备则有助于远程实时监控患者。

农业

精准农业利用物联网、无人机和数据分析来优化作物产量并最大限度地减少资源使用。

公共基础设施

智慧城市使用互联的传感器和数据平台来管理公用事业、交通和公共服务。

🔗 INCIT 的定制计划.

采用工业 4.0 的挑战

尽管前景光明,但工业 4.0 的实施也面临挑战:

1. 初始投资高

先进技术需要大量资本,尤其是对于中小型企业而言。

🔗中小微企业和中小企业 通过分阶段的能力建设。

2. 劳动力转型

许多传统角色正在变得过时,而新的数字角色正在涌现。公司必须优先考虑 再培训和终身学习.

3.集成和互操作性

如果没有适当的规划,将新系统与传统基础设施集成可能会很复杂且成本高昂。

4. 数据隐私与道德

人工智能和联网设备提出了有关数据使用、同意和道德决策的重要问题。

能力框架的作用

为了成功过渡到工业 4.0,组织需要的不仅仅是技术,他们还需要路线图。

一个 能力框架 有助于评估组织的现状、所需的技能和系统以及如何有效地扩大转型。

谁引领工业4.0?

德国

德国的 工业4.0 该倡议仍然是全球基准,强调公私合作伙伴关系和创新中心。

新加坡

新加坡是智慧国家计划的先驱,它使用数字化准备评估和劳动力规划来指导国家发展。

🔗探索我们的方法.

工业 4.0 需要哪些技能?

未来的角色将需要技术能力和以人为本的技能的融合:

  • 数据分析和人工智能素养
  • 网络安全意识
  • 系统思维和适应性
  • 与机器和数字工具的协作

 

如何开始工业 4.0

1.评估你的数字成熟度

类似的工具 SIRI 帮助对当前能力进行基准测试并找出差距。

2. 使战略与业务成果保持一致

数字工具应该服务于明确的业务目标,例如节约成本、增长和可持续性。

3. 从小处着手,逐步扩大规模

生产、物流或人力资源方面的试点项目可以带来快速的成果并积聚动力。

4. 投资于人才

不断培训您的团队,以创造创新和韧性的文化。

🔗 与 INCIT 合作,开启您的工业 4.0 之旅.

结论

工业 4.0 并非遥不可及,它已然到来。无论您是制造商、政策制定者、教育工作者还是企业家,了解这一全新工业格局都至关重要。

在第四次工业革命中蓬勃发展的组织不是拥有最多工具的组织,而是拥有正确战略、技能和文化的组织。

INCIT,我们相信 包容性、能力主导的转型。我们帮助组织不仅采用技术,而且引领技术。

🔗INCIT 可以支持您的转型目标.

参考

  1. Schwab,K.(2016 年)。 第四次工业革命. 世界经济论坛。 关联
  2. 德勤洞察。(2023 年)。 工业 4.0:您准备好了吗? NK

 

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