互聯工業

變革的力量:工業4.0
“我們正處于第四次工業革命的浪潮中--而且這次變革的意義不僅僅限于生產。智能、互聯技術正在改變零件和產品的設計,制造,使用和維護方式。通過引入數字化概念,企業的本身也在發生巨變。”
第四次工業革命,通常被稱為工業4.0,似乎正在改變企業的運作方式,并進而改變了它們被迫參與競爭的利害關系。企業必須決定如何以及在何處投資這些新技術,并確定哪些技術最能滿足他們的需求。如果不完全了解工業4.0帶來的變化和機遇,公司就會面臨失敗的風險。
對于習慣于傳統線性數據和通信的企業領袖們而言,工業4.0帶來的數據和智能實時訪問的轉變將從根本上改變他們開展業務的方式。通過將眾多不同來源和位置的數字信息的整合可以持續地周期性地產生推動業務的物理行為。
在整個周期中,實時地數據化和智能化的實現是由現實和數字世界之間的連續的周期性的信息流驅動的。該流程通過三個步驟的迭代序列發生,統稱為物理-數字-物理(PDP)循環(參見圖1)。為了實現這一過程,工業4.0結合了相關的物理和數字技術,其中包括分析,增材制造,機器人,高性能計算,自然語言處理,人工智能和認知技術,高級材料和增強現實。
● 物理到數字:從物理世界捕獲信息并從物理數據中生成數字記錄。
● 數字到數字:通過高級分析,情景分析和人工智能分享信息并發現有意義的見解。
● 數字到物理:利用算法將數字世界的決策轉化成為物理世界的有效數據,刺激行動和變化。
企業內部的互聯化并不是什么新鮮事。許多企業已經擁有PDP環路的某些部分--即物理到數字和數字到數字流程。這是從數字化到物理化的跨越--換句話說,就是能基于已經分析的數據和信息采取相應的對策的能力--這是工業4.0的本質和價值。
工業4.0是一個全球性概念,但在全球范圍內,它可能會有許多不同形式和名稱。在美國,重點往往更多地放在更全面的數字演化上,許多人稱之為“數字供應網絡”。在這個概念起源的歐洲,這種現象被稱為工業4.0,并且往往更加以工廠為基礎。雖然術語可能不同,但總體概念基本保持不變,并包含相同的技術和應用。
工業4.0遠遠超出了工業物聯網的極限,物聯網通常是許多對這種現象探索的開始和結束的地方。它還超越了制造和生產領域,專注于合作伙伴,供應商,客戶,勞動力和運營考慮的整個生態系統。
簡而言之,企業應該考慮全面了解第四次工業革命及其改變業務的方式。工業4.0不僅僅是關于那些前沿的技術:它是一種將那些技術匯集在一起的方式,并且企業將如何利用它們來推動運營和實現業務增長。我們研究了無數的主題,從互聯網對網絡安全問題的影響到在數字領域運作的稅務表現,從工業4.0技術在新興領域的應用,如預測性維護和數字雙胞胎到廣泛地全連接數字視角供應網絡。
變革似乎總是來的很快,事實上是如此的快,以至于我們很難跟上它的步伐。通過使用PDP循環作為總體框架,我們提供了一個集中的觀點來說明了工業4.0是什么,而這又為什么能將它與以前的技術革命區別開來,以及它的相關技術如何為企業創造價值。
為什么工業4.0很重要?
工業4.0可以改變企業的運作流程和運營。下面,我們將探討一些關鍵點,使企業決策者們能夠想象出第四次工業革命可能如何影響他們的世界。
工業4.0涉及我們日常生活中的一切
第四次工業革命很重要,因為它不僅僅會觸及到“制造商”們 - 它可以觸及到我們所有人。
雖然工業4.0已經發展到包括商業運營,勞動力和社會本身,但它在供應鏈和制造業中的根源構成了我們所已知的世界的支柱。制造什么東西,它們是如何制造的,制造方式以及它們如何服務于我們,以及當我們需要它們或者不再需要它們時它們去哪里:所有這些都是生產的生命周期的一部分。
工業4.0可能會改變我們制造產品的方式,但它也可能影響這些產品的流動方式(通過自主物流和分銷),客戶如何與他們互動的方式,以及他們在與公司互動時期望獲得的體驗。除此之外,它還可能推動勞動力的變化,這指的是可能需要工人們具備新的技能和或者產生新的工種。
工業4.0集成了數字和物理世界
運營,制造,供應網絡和產品的數字化使公司能夠將人類,機器,分析和預測性見解的學習結合起來,從而有望做出更好,更全面的決策。
完全互聯的運作流程將產生巨大的變化:公司將不是像往常一樣以線性方式監控運作流程,而是以被動的方式運營,通過在整個過程中學習并將其反饋到流程中,從他們所看到的內容中學習,并借此進行調整,以一種實時或半實時的方式。這將使企業能做出更明智的決策,設計出更好的產品,提供更好的服務以及具有更完善的系統,可以更有效地利用資源,以及具有更好的預測未來需求的能力。
數字線程代表了一種端到端的工業4.0解決方案,將整個設計和生產過程與從初始設計概念延伸到成品部分的數據鏈進行無縫連接。除了數字線程之外,使用數字網絡可以使企業深入了解系統或設施的內部工作,模擬可能的場景,并了解一個節點中的更改對網絡其余部分的影響。
它不僅涉及到供應鏈或制造業,而且涉及業務運營和收入增長
工業4.0不會以供應鏈開始和生產結束。其范圍可能更廣泛,影響到每個行業和部門,甚至社會本身。工業4.0可以推動業務運營和營收增長,改變產品,供應鏈和客戶體驗。
數字和物理技術的結合將影響客戶,消費者,員工和業務環境中某些部分將如何與企業產生交互的方式。對于那些專注于信息生產和流動的企業--例如金融,能源,技術和醫療保健來說--它們將會面臨同樣的許多關于物質產品生產和流動的考慮因素:如何使用來自互聯系統的信息,以提供更好的產品和服務,客戶體驗以及增進供應商和其他利益相關者的聯系。
無論他們的領域或行業如何,這都確定了工業4.0可以產生最大影響的三個關鍵領域:
產品
工業4.0技術可以改變產品的設計和開發方式。互聯技術還將帶來全新的產品和服務。它可以通過利用增材制造,先進的計算機數字控制和機器人技術來實現,這些體現在傳感器和可穿戴設備,分析和機器學習以及先進制造技術的使用上,我們可以通過各種方式來改進產品,從實現快速原型設計和測試到添加先前未連接產品的連接,以激發新的靈感。
最后,它們可以帶來新的商業模式,因為除了物理對象之外,企業還可以銷售數據和服務。來自現場產品的數據也非常重要。通過利用客戶與現有資產或資產本身交互的數字信號可以實現提供更好的服務,改善保修索賠條款,使用模式的可見性以及數據的貨幣化。

供應鏈
每家公司都有供應鏈,也許根據運營需求來說它們都各不相同。無論供應鏈是否包含材料,零件和其他物理內容或數據,信息和專業知識,企業都要依賴外部投入來運營。工業4.0可以使工廠,供應網絡連接和物流功能智能化,并為規劃和庫存流程提供信息,還有許多其他功能,使企業能夠了解以前不知道的事情。
在查看工業4.0為生態系統中的所有利益相關者帶來的變化時,這些功能可能變得尤為突出。智能,互聯的數字技術將改變消費者和商業環境的某些部分在與企業或其產品和服務進行交互時得到的體驗。這本身就會在供應鏈中創造挑戰和機遇,其中一些就可以通過利用工業4.0解決方案來實現。

客戶
在客戶業務的所有階段,工業4.0都可以為其帶來創新和增長的新的機遇。通過智能產品和服務收集的數據可以幫助您更深入地了解客戶。來自互聯系統的信息可以帶來更好的客戶體驗,更高效的直銷和營銷策略,更好地使公司及其合作伙伴能夠為客戶提供售后支持,從而加強客戶關系。
工業4.0時代的客戶體驗不僅取決于物理對象,還取決于使客戶與該對象的交互更加透明的信息,分析和定制,以及公司對他們收集的見解采取行動的方式。通過這種方式,企業可以使用PDP循環的原則來更好地吸引他們的受眾,在內部和整個網絡中保持更強的聯系程度,并更好地將產品和服務貨幣化。
工業4.0的影響是什么?
我們可以在多個層面感受到工業4.0的影響:從整個生態系統,組織層面以及個體員工和客戶層面。下面,我們將一一探討。
互聯生態系統:做出更好的決策
在最廣泛的層面上,工業4.0不僅預示著公司將如何運作和生產商品,它還會改變生態系統 --供應商,客戶,監管機構,投資者以及其他第三方專家和影響者--將如何運作和互動。工業4.0技術提供了網絡中每個點之間交互的潛力。因此,利益相關者可以更有效地合作,使用來自互聯系統的恒定數據流來學習和適應新條件,甚至開始預測而不是做出反應。
雖然供應鏈不是高級工業4.0技術的唯一應用,但它似乎提供了工業4.0可以連接生態系統的論證,使利益相關者能夠整合許多不同的信息源并做出更全面的決策。這種從線性的連續業務運營向互聯開放系統的轉變可以改變行業,為公司未來的運營,協作和競爭奠定基礎。(見圖2)
使企業進化:能夠適應新的壓力和需求
大多數企業還在忍受著組織性的生態系統范圍的變化對其帶來的運營壓力,包括:
● 日益發展的技術要求
● 生產和需求中日益復雜,碎片化的供應鏈
● 日益增加的意想不到的競爭壓力
● 數字和物理技術結合所導致的組織重新調整
● 持續的人才挑戰
工業4.0提供了可以其中部分問題的解決方案。實時調整和學習數據的能力可以使企業能更積極地響應,更主動和更準確地預測,并使組織能夠避免操作停機和其他生產力挑戰。
在企業內部,工業4.0的影響可能是最獨特和具體的。工業4.0中數字和物理技術的集成可能會帶來新的業務成果。從廣義上講,這些結果可分為兩個關鍵領域:運營改進和收入增長。 (見表1)

運營改進可以側重于提高生產率(例如提高勞動效率,管理成本和計劃準確度)和降低風險(例如減少供應商,數據和地理風險以及確保供應的可用性)。就其本身而言,收入增長可包括增量收入改善(例如在核心業務中尋找新的效率,使用客戶數據來加深客戶理解和整合)以及全新的收入流(例如使用來自互聯系統的數據來創建新產品)和服務或使用需求數據和數字技術,以更容易地擴展到新的市場)。
根據公司的重點所在,決策者們可以在這兩個領域尋求不同的機會。在本文檔的要點部分中引用的產品,供應鏈和客戶三個關鍵領域的不同活動中運營和發展業務地圖。企業可以使用工業4.0技術在多個垂直領域追求業務增長和卓越運營。 (見圖3)
那么組織如何選擇優先考慮運營與增長的關系可以作為指導哪些領域在采用工業4.0方面最值得關注--甚至哪些技術可以保證投資回報率。
提升個人:挑戰并賦予工人和客戶權利
對待不同的個體來說,工業4.0可能意味著不同的東西。對于員工而言,工業4.0可能意味著他們將要為工作所做出的轉變,以及他們應該如何做到這一點。對于客戶而言,工業4.0意味著可以享受更好的定制服務,更優質的產品以滿足其需求。
改變對勞動力的需求
在工業4.0時代,智能自動化和無處不在的互聯系統的興起似乎預示著企業將會向員工提出的要求:他們將需要什么技能,需要完成哪些任務,甚至需要作為什么樣的角色。工業4.0本身仍處于初期階段,這些變化可能會讓人覺得模糊不清,而且其全面影響的輪廓也在持續發生變化。然而,這并不一定意味著他們將會失業:例如,在英國,新的技術有助于在2001年至2015年期間創造350萬個新工作崗位,即便同時它也造成了80萬人的失業。
在個體層面,工業4.0可以提升和挑戰工人的能力。互聯企業意味著將會生成海量的數據,而數字世界和物理世界的結合可能會迫使工人能執行復雜,多變且通常不可預測的任務,這些任務需要能夠訪問和理解數據。此外,新技術--以及將它們納入工作流程和組織的日常職能的方式--可能意味著新的培訓需求。個體需要了解他們與工業4.0技術交互的方式,以及他們的職責和角色將如何隨之發展。
工業4.0對工人的影響可以并且可能會采取多種形式。智能數字和物理技術可用作提升工人的工作效率和簡化任務的工具。他們的貢獻甚至可以超越這種更廣泛的伙伴關系,在這種伙伴關系中,自主技術將與人們配合工作--每個人都可以利用其獨一無二的優勢來實現比個體本身帶來更大的效益。它們也可能產生全新的工種,就像它們產生新的產品和服務一樣。
為客戶量身定制,更具吸引力的體驗
我們已經探討了工業4.0對客戶的潛在影響,它可以為客戶的每個業務階段帶來顯著的利益,從最初的業務開發和銷售到財務管理和售后服務。
PDP為工業4.0可能使客戶受益的方式提供論證:他們可以通過產品,服務或其他接觸點以某種方式與企業互動,生成數據然后可以加以分析以推動針對客戶定制的決策或行為。此外,該數據可以與來自其他客戶的歷史信息和數據匯總,以更好地了解甚至預測客戶偏好,或者反饋到研究和開發過程中,以更好設計的產品。
接下來你應該怎么做?
毫無疑問,工業4.0概念在公司流程和運營中的滲透率將會增長。信息流,先進技術和材料 --換句話說,工業4.0所包含的數字和物理技術--使得訪問整個企業的實時信息,從而做出相應的決策變為可能。反過來,這使企業能夠以全新的方式完成全新的任務,并可能徹底改變供應鏈,生產和商業模式。
在考慮工業4.0的方法時,您可以采取以下措施:
致力于不斷創新。探索可能的藝術,促進企業了解各種技術的應用及其對業務的潛在影響。了解產生差異化需求的因素,并開始考慮如何實現目標。
建立生態系統。評估企業的數字化完成度,以了解企業的可能性,以及應采取哪些措施來利用您已有的資源來培養企業必要的技術能力,或者您可能需要獲得哪些新資源以實現該目標。除了技術本身,請考慮培養必要的人才資源,無論是外部或內部培養,將其作為工業4.0網絡的一部分。
在企業的邊緣衡量項目。有時,從較小的賭注開始是有意義的,一些決策可以通過相對較少的損失進行測試和改進。在企業的“邊緣”選擇項目可以為更廣泛地構建工業4.0提供更大的自由度,并且還可以幫助個體減少對失敗的恐懼,最終可以帶來更大的創新。
從一個或兩個轉變開始,以證明其有效性。優先考慮可以釋放多種潛在價值波動的領域,然后考慮在這些成功的基礎上實現指數式增長。將最初的成功作為依據,使人們更愿意抓住更多實質性投資的機會。
不要等待完美,并保持迭代。工業4.0技術似乎正在快速發展,并且通常存在迭代的空間。我們要從以往的經驗中學習,這樣可以為未來的決策提供參考依據,并幫助我們確定下一個優先事項清單。
變革總是來的很快。但伴隨而來的,往往是機遇:工業4.0能夠在戰略決策,更廣泛的生態系統集成以及根據客戶和客戶的特定需求定制產品和服務方面發揮不可或缺的作用。保證競爭優勢的前提是愿意加入競爭。
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