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要將數(shù)字專業(yè)知識與工業(yè)專業(yè)知識結(jié)合起來，這對于在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用數(shù)字解決方案、人工智能、邊緣計算及自主處理系統(tǒng)不可或缺。

文 | Klaus Helmrich 西門子管理委員會成員

能夠自動檢測何時需要備件的機(jī)器，能夠在運(yùn)行期間自行監(jiān)測質(zhì)量、節(jié)省檢查費(fèi)用的生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠自動識別、移動組件的機(jī)器人……這些想象中的圖景正逐漸成為工業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)實(shí)。

得益于人工智能（AI）、邊緣計算等未來科技，上述圖景才得以實(shí)現(xiàn)。這些科技開辟了新型商業(yè)模式與生產(chǎn)潛力，因而為離散型及加工型工業(yè)提供了巨大機(jī)會。正因如此，科技在確保工業(yè)企業(yè)在未來保有競爭力方面扮演著不可或缺的角色。

數(shù)據(jù)是新科技的基礎(chǔ)

未來的科技將建立在數(shù)據(jù)可用性之上。得益于工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，這些可用數(shù)據(jù)正在大幅增加。類似于西門子數(shù)字化企業(yè)業(yè)務(wù)組合這樣的數(shù)字化解決方案已能反映出工業(yè)生產(chǎn)的每一步——從產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)，再到運(yùn)用——都是應(yīng)用“數(shù)字孿生”技術(shù)在虛擬狀態(tài)下進(jìn)行的。

更重要的是，這些生產(chǎn)步驟之間的數(shù)字化鏈接也愈加緊密、通透，從而產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)池。如今，未來科技可以通過全新的方式分析、利用這些數(shù)據(jù)池。

人工智能的例子清晰闡釋了上述含義。

人工智能本身并不是一項(xiàng)新科技。例如，西門子早在20世紀(jì)90年代就曾在鋼鐵廠安裝過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。此后，該技術(shù)又取得了巨大進(jìn)步。

計算機(jī)能力已多次翻倍，算法也已越變越好，工廠廠房中的硬件設(shè)施表現(xiàn)也在改善。另外，數(shù)據(jù)傳輸速度大幅增加，而這意味著我們能夠比以往更快、更全面地收集、分析那些與日俱增的可用數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析也在變得日益復(fù)雜。

讓工業(yè)行業(yè)為未來科技做好準(zhǔn)備

在類似MindSphere（西門子基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)）這樣的平臺中，用戶不僅可以收集、查看數(shù)據(jù)——還可以使用人工智能算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而在此基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)流程的效率。

西門子安貝格工廠采用的人工智能算法利用來自銑床的數(shù)據(jù)判斷機(jī)器主軸何時達(dá)到使用壽命需要更換。這可以使非計劃停機(jī)時間降至最低，讓每臺機(jī)器每年節(jié)約10000歐元的成本。

人工智能無需專門在物聯(lián)網(wǎng)云平臺中運(yùn)行。得益于更高功率的計算機(jī)以及更高性能的硬件，它已能夠在廠房中運(yùn)行——換句話說，能夠在機(jī)器上運(yùn)行。該科技被稱作邊緣計算。它具有如下優(yōu)點(diǎn)：智能應(yīng)用程序可當(dāng)場運(yùn)行，傳輸路徑短，幾乎能夠?qū)崟r處理數(shù)據(jù)。另外，與操作相關(guān)的數(shù)據(jù)仍在本地受到保護(hù)——若想更新人工智能應(yīng)用程序，只需連接云平臺即可。

西門子安貝格工廠已經(jīng)應(yīng)用了邊緣計算技術(shù)，將其用于電路板的質(zhì)量監(jiān)控。人工智能算法可以從生產(chǎn)數(shù)據(jù)中判斷出哪些電路板可能存在缺陷，我們只需用X射線對這些已識別組件做進(jìn)一步檢查，就可以判斷到底哪些電路板確實(shí)存在缺陷。這使得檢查成本降低了約30%。

人工智能還為自動處理系統(tǒng)開辟了全新的可能性。在此僅舉一例：過去，人們必須花費(fèi)大量時間訓(xùn)練機(jī)器人操作已知物體，精準(zhǔn)每個動作并對其進(jìn)行詳細(xì)編程。

但人工智能使得處理系統(tǒng)能夠識別已知甚至未知物體，為其計算最佳抓取點(diǎn)。這一功能可應(yīng)用于汽車等復(fù)雜產(chǎn)品的全自動裝配線——這些裝配線對靈活度要求極高。為此，機(jī)器人還必須能夠精準(zhǔn)定位、移動不同組件。

這些未來科技已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，但它們?nèi)杂芯薮鬂摿Γ梢宰屔a(chǎn)變得更可靠、更有效，更重要的是，變得更靈活。只有這樣，我們才能滿足日益增長的小量定制產(chǎn)品需求，甚至滿足最小批量需求——我們要做得快、做得好，還要有吸引人的價格。

未來的成功需要多方面共同作用

在這一背景下，有一點(diǎn)十分重要——未來科技永遠(yuǎn)需要新的研究、開發(fā)途徑。只有當(dāng)各個規(guī)模、各個行業(yè)的企業(yè)在平等的基礎(chǔ)上協(xié)同努力，這些科技才能被成功應(yīng)用。

這里的關(guān)鍵在于：要將數(shù)字專業(yè)知識與工業(yè)專業(yè)知識結(jié)合起來。幾十年來，一些特定部門已經(jīng)對其工業(yè)應(yīng)用有了深入了解，而這種了解對于在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用數(shù)字解決方案、人工智能、邊緣計算以及自主處理系統(tǒng)是不可或缺的。更重要的是，這一復(fù)雜問題需要商業(yè)、科學(xué)以及政府部門的多方努力。

政府必須為研究、基礎(chǔ)設(shè)施、IT安全以及教育等方面提供動力。在此，有四方面至關(guān)重要：

1，我們需要一個有利于創(chuàng)新的生態(tài)系統(tǒng)——這需要通過支持與應(yīng)用相關(guān)的研究、投資才能實(shí)現(xiàn)。這是未來科技迅速轉(zhuǎn)為可用產(chǎn)品的唯一方法。

2，區(qū)域范圍的IT基礎(chǔ)架構(gòu)與快速互聯(lián)網(wǎng)訪問是基本要求。工業(yè)4.0不僅需要更多帶寬，還需要極快的傳輸時間以及最大的可用性。這對于未來工業(yè)是缺一不可的。舉例來說，如果一個中型或小型公司所在地區(qū)沒有足夠的互聯(lián)網(wǎng)接入，它如何能進(jìn)入數(shù)字化未來？這正是需要政府有所行動的地方。

3，IT安全對工業(yè)4.0的成功至關(guān)重要。另外，數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展也必須齊頭并進(jìn)。正因如此，西門子近期與部分合作伙伴簽署了關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全的《信任憲章》，目的在于為當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)立最低標(biāo)準(zhǔn)。目前，該《信任憲章》已得到16家公司、組織的支持。

4，各級教育必須重新定位以適應(yīng)新型數(shù)字發(fā)展。IT、軟件、編程、通信技術(shù)、IT安全以及數(shù)據(jù)分析等方面的技能擴(kuò)展對于未來工業(yè)應(yīng)用必不可少。而這些改變絕不會在一夜之間完成。我們需要帶領(lǐng)如今甚至未來的員工與我們一道踏上這條未來之路。只有這樣，我們才能夠充分利用這些未來科技所提供的巨大機(jī)遇。

未來科技必須服務(wù)于社會目標(biāo)

在上述所有問題中，我們絕不能孤立地看待科技。它必須對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成功有所貢獻(xiàn)，還應(yīng)當(dāng)服務(wù)于社會目標(biāo)——那就是改善人類生活。

歸根結(jié)底，人類才是至始至終的關(guān)注焦點(diǎn)。人工智能、邊緣計算等新科技可以讓人們的工作不再容易出錯，并為創(chuàng)造性任務(wù)提供更多空間。但是，與人們口口聲聲的意見不同，我們認(rèn)為科技不會取代人類。相反，這些科技只是為了讓我們保持成功優(yōu)勢，從而加固我們的業(yè)務(wù)地點(diǎn)，尤其是在B2B領(lǐng)域。