工业4.0与知识型工作自动化的调研报告

工业4.0与知识型工作自动化的调研报告摘要：工业4.0，是从嵌入式系统向信息物理融合系统(CPS)发展的技术进化。作为未来第四次工业革命的代表，工业4.0不断向实现物体、数据以及服务等无缝连接的互联网(物联网、数据网和服务互联网)的方向发展。文中首先介绍了知识型工作自动化的概念，其次介绍了工业4.0的进化过程，提出了CPS的概念及其功能，同时分析了工业4.0的缺陷及实施困境。关键词:工业4.0;智能工业;CPS;知识型工作自动化；（一）知识型工作自动化桂卫华院士所做的关于流程工业自动化的报告引发了我对于知识型工作自动化方面的兴趣，以下主要对知识型工作自动化进行初步概括。世界著名的麦肯锡研究所发表了一项162页的研究报告“Disruptivetechnologies:Advancesthatwilltransformlife,business,andtheglobaleconomy”，2013年5月27日《参考消息》报道了这一研究成果，发表了一篇名为“12种颠覆性技术驱动未来经济”的文章，这12种技术都具有广泛的潜在影响并有可能造成重大经济影响。这12种技术是：移动互联网、知识型工作的自动化、物联网、云计算、高级机器人、全自动和几乎全自动的年辆、下―代基因组学、能源储存、3D打印、高级材料、高级油气勘探和采集技术、可再生能源。其中“知识型工作自动化”位列第二，到2025年其经济规模将达到5.2-6.7万亿美元。知识型工作自动化的核心技术是人工智能，1997年，IBM的“深蓝”首次击败了等级分排名世界第一的国际象棋棋手卡斯帕罗夫，成为了知识型工作自动化的一个重要里程碑；美国科学家经过长达18年的努力，构建了一个无法被击败的西洋跳棋人工智能程序——切努克（Chinook）；2011年IBM的超级电脑“沃森”在智力竞赛中，战胜了美国智力竞赛节目《危险边缘》的两位冠军选手肯·詹宁斯和布拉德·鲁特。这些都是在国际上具有很高影响力的知识型工作自动化的代表。在欧美也有若干实用的专家系统，实现了知识型工作的自动化。未来由于知识型工作自动化的产生，更多的自动化方向的人才将转入技术服务方向。（二）工业4.0智能工业或者工业4.0，是从嵌人式系统向信息物理融合系统(CPS)发展的技术进化。作为未来第四次工业革命的代表，工业4.0不断向实现物体、数据以及服务等无缝连接的互联网(物联网、数据网和服务互联网)的方向发展。同时，分散型智能利用代表了生产制造过程的虚拟世界与现实世界之间的交互关系，在构建智能物体网络中发挥重要作用。工业4.0体现了生产模式从集中型到分散型的范式转变，正是因为有了让传统生产过程理论发生颠覆的技术进步，这一切才成为可能。未来，工业生产机械不再只是“加工”产品，取而代之的是，产品通过通信向机械传达如何采取正确操作。工业4.0通过将嵌人式系统生产技术与智能生产过程相结合，将给工业领域、生产价值链、业务模式带来根本性变革(如智能工厂)，从而开创一条通往新技术时代的道路。1工业4.0进化过程（1）工业革命1.018世纪末期始于英国的第一次工业革命，19世纪中叶结束。这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动，经济社会从以农业、手工业为基础转型到了以工业及机械制造带动经济发展的模式。（2）工业革命2.0第二次工业领域大变革发生在20世纪初期，批量工业生产开始的阶段。通过零部件生产与产品装配的成功分离，开创了产品批量生产的新模式。20世纪70年代以后，随着电子工程和信息技术充实到工业过程之中，实现了生产的最优化和自动化。（3）工业革命3.0第三次工业革命始于第二次工业革命过程中发生的生产过程高度自动化。自此，机械能够逐步替代人类作业。（4）工业革命4.0未来10年，第四次工业革命将步人分散化生产的新时代。工业4.0通过决定生产制造过程等的网络技术，实现实时管理。2CPS成本控制都有考虑，但数据采集方面有很大的短板。(6)信息化的关键要素是人，人的观念要先转变过来。大家说德国制造企业很先进，但个人感觉除汽车工业生产很先进以外，其他产品生产可能跟中国差不多，为什么中国企业做不好?是因为中国大部分的企业老板短视，不愿意为未来投资。中国推行企业信息化、智慧工厂，往往需要国家的政策、资源的支持才愿意行动。另外，“工业4.0"在企业推行下去会对员工自主、自律管理产生作用，关键是员工是否愿意配合，如何配合?总结：作为指引未来工业生产的一种全新概念，德国“工业4.0"的思路是:在工厂生产新的系统中，产品的组件直接与生产系统沟通，发出接下来所需生产过程的指令，这样将改变整个制造过程，整个系统将更加智能，联网更加紧密，