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要將數字專業知識與工業專業知識結合起來，這對于在工業環境中應用數字解決方案、人工智能、邊緣計算及自主處理系統不可或缺。

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器，能夠在運行期間自行監測質量、節省檢查費用的生產系統，能夠自動識別、移動組件的機器人……這些想象中的圖景正逐漸成為工業生產中的現實。

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

數據是新科技的基礎

未來的科技將建立在數據可用性之上。得益于工業數字化轉型，這些可用數據正在大幅增加。類似于西門子數字化企業業務組合這樣的數字化解決方案已能反映出工業生產的每一步——從產品設計到生產，再到運用——都是應用“數字孿生”技術在虛擬狀態下進行的。

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

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新科技。例如，西門子早在20世紀90年代就曾在鋼鐵廠安裝過神經網絡。此后，該技術又取得了巨大進步。

計算機能力已多次翻倍，算法也已越變越好，工廠廠房中的硬件設施表現也在改善。另外，數據傳輸速度大幅增加，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據，數據分析也在變得日益復雜。

讓工業行業為未來科技做好準備

在類似MindSphere（西門子基于云的開放式物聯網操作系統）這樣的平臺中，用戶不僅可以收集、查看數據——還可以使用人工智能算法對數據進行分析，從而在此基礎上提高生產流程的效率。

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據判斷機器主軸何時達到使用壽命需要更換。這可以使非計劃停機時間降至最低，讓每臺機器每年節約10000歐元的成本。

人工智能無需專門在物聯網云平臺中運行。得益于更高功率的計算機以及更高性能的硬件，它已能夠在廠房中運行——換句話說，能夠在機器上運行。該科技被稱作邊緣計算。它具有如下優點：智能應用程序可當場運行，傳輸路徑短，幾乎能夠實時處理數據。另外，與操作相關的數據仍在本地受到保護——若想更新人工智能應用程序，只需連接云平臺即可。

西門子安貝格工廠已經應用了邊緣計算技術，將其用于電路板的質量監控。人工智能算法可以從生產數據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一步檢查，就可以判斷到底哪些電路板確實存在缺陷。這使得檢查成本降低了約30%。

人工智能還為自動處理系統開辟了全新的可能性。在此僅舉一例：過去，人們必須花費大量時間訓練機器人操作已知物體，精準每個動作并對其進行詳細編程。

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

這些未來科技已經成為現實，但它們仍有巨大潛力，可以讓生產變得更可靠、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，有一點十分重要——未來科技永遠需要新的研究、開發途徑。只有當各個規模、各個行業的企業在平等的基礎上協同努力，這些科技才能被成功應用。

這里的關鍵在于：要將數字專業知識與工業專業知識結合起來。幾十年來，一些特定部門已經對其工業應用有了深入了解，而這種了解對于在工業環境中應用數字解決方案、人工智能、邊緣計算以及自主處理系統是不可或缺的。更重要的是，這一復雜問題需要商業、科學以及政府部門的多方努力。

政府必須為研究、基礎設施、IT安全以及教育等方面提供動力。在此，有四方面至關重要：

1，我們需要一個有利于創新的生態系統——這需要通過支持與應用相關的研究、投資才能實現。這是未來科技迅速轉為可用產品的唯一方法。

2，區域范圍的IT基礎架構與快速互聯網訪問是基本要求。工業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沒有足夠的互聯網接入，它如何能進入數字化未來？這正是需要政府有所行動的地方。

3，IT安全對工業4.0的成功至關重要。另外，數字化與網絡安全的發展也必須齊頭并進。正因如此，西門子近期與部分合作伙伴簽署了關于網絡安全的《信任憲章》，目的在于為當前的網絡安全設立最低標準。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新型數字發展。IT、軟件、編程、通信技術、IT安全以及數據分析等方面的技能擴展對于未來工業應用必不可少。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遇。

未來科技必須服務于社會目標

在上述所有問題中，我們絕不能孤立地看待科技。它必須對企業的經濟成功有所貢獻，還應當服務于社會目標——那就是改善人類生活。

歸根結底，人類才是至始至終的關注焦點。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，并為創造性任務提供更多空間。但是，與人們口口聲聲的意見不同，我們認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勢，從而加固我們的業務地點，尤其是在B2B領域。