工業(yè)5.0 —— 過(guò)程制造業(yè)的一場(chǎng)新變革

隨著(zhù)認知計算應用的浪潮正在改變商品的生產(chǎn)方式，過(guò)程制造業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)新的變革。

不應低估過(guò)程制造業(yè)對當今社會(huì )的影響。過(guò)程制造是一種生產(chǎn)方式，通過(guò)生物技術(shù)、制****和化學(xué)操作中使用的成分或原材料，利用配方來(lái)生產(chǎn)商品，這與離散制造不同。離散制造的特點(diǎn)是不同的單元生產(chǎn)。
隨著(zhù)認知計算的應用和更關(guān)注以人為本的需求，工業(yè)5.0 將為過(guò)程制造業(yè)帶來(lái)新的轉型機遇，這將徹底改變化工、制****和生物技術(shù)制造業(yè)。了解這些舉措的意義及其帶來(lái)的影響非常重要。
首先，工業(yè)5.0 包括人如何與機器人和智能設備一起工作。例如，班次間的溝通涉及到在制造工廠(chǎng)中信息的分享。今天，這主要是人與人之間的交流，但隨著(zhù)工業(yè)5.0 的到來(lái)，機器人將通過(guò)利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和大數據幫助人類(lèi)更好更快地工作。在以自動(dòng)化和效率為重的工業(yè)4.0 中，需要更多地體現人的因素。
機器人經(jīng)常從事危險、單調或重體力勞動(dòng)，比如在汽車(chē)工廠(chǎng)的焊接或在倉庫里裝卸重型材料。工業(yè)4.0 為工作場(chǎng)所帶來(lái)了更智能、更互聯(lián)的機器， 工業(yè)5.0 則更進(jìn)一步，將這些認知計算能力與協(xié)作操作中的人類(lèi)智能相結合。

人性化的工業(yè)4.0

工業(yè)5.0 中出現的所有創(chuàng )新和智能制造應用，如計算設計創(chuàng )新，都是伴隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而出現的。在工業(yè)4.0 到來(lái)之后，過(guò)程工業(yè)開(kāi)始通過(guò)采用主要由網(wǎng)絡(luò )物理系統組成的智能應用進(jìn)行轉型，并使應用實(shí)現機器與機器（M2M）之間的交互。雖然這種演變集中在傳感器和數據上，但它改變了過(guò)程工業(yè)的生產(chǎn)，為大批量生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)更大的透明度。
工業(yè)4.0 和IIoT 概念并非沒(méi)有局限，因為它們主要關(guān)注于M2M 自動(dòng)化，并且沒(méi)有意識到人為因素是性能提升不可缺少和創(chuàng )造性的因素。機器只能執行編程設定的活動(dòng)，而人則會(huì )帶來(lái)創(chuàng )新和創(chuàng )造力。在解決工廠(chǎng)可能出現的異常工況時(shí)，人類(lèi)智慧可以有更大的潛力，即使在可能涉及復雜和危險制造過(guò)程的情況下，人也可以發(fā)揮作用。
了解人類(lèi)潛能和問(wèn)題解決能力所帶來(lái)的價(jià)值的過(guò)程制造商，將在工業(yè)5.0 興起時(shí)獲得更大的發(fā)展機會(huì )。將人從等式中移除會(huì )導致一些難以解決的問(wèn)題。

過(guò)程制造業(yè)發(fā)展的下一階段

過(guò)程制造業(yè)發(fā)展的下一階段， 是利用IIoT 和人工智能（AI）的機器輔助人類(lèi)概念（machine-assisted human）。在實(shí)驗室和研發(fā)領(lǐng)域，AI 已經(jīng)在這兩個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，并開(kāi)始通過(guò)強大的認知能力來(lái)支持工廠(chǎng)車(chē)間過(guò)程。關(guān)鍵是如何讓數據對人有用，這樣人和機器可以作為團隊來(lái)協(xié)調工作，構建一個(gè)更強大、更有彈性的系統。
AI 系統的一個(gè)重要應用，是可以幫助加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，例如****物制造。AI 可以幫助人提供正確的數據，以便對從實(shí)驗到生產(chǎn)制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節的數據進(jìn)行分析。從AI 中獲得并交付給人類(lèi)進(jìn)行數據分析的見(jiàn)解，可以減少制****所需的時(shí)間，并降低成本。
另一個(gè)例子是波音的空中力量協(xié)作系統，其中AI 控制的無(wú)人機可以支持載人飛機，從而增強了空中軍事任務(wù)實(shí)施的能力。人與機器協(xié)同工作的這些增強功能，描繪了機器輔助人類(lèi)協(xié)作的新水平。
工業(yè)5.0 將為技術(shù)的速度和準確性與人類(lèi)的創(chuàng )造性和認知技能相結合提供支持。這將產(chǎn)生一個(gè)更強大、更具競爭力的系統。共存為探索提供了許多機會(huì )，包括新的、令人興奮的工作崗位，因為人們將擺脫枯燥單調的任務(wù)，取而代之的是能夠利用其固有的認知技能，為工廠(chǎng)帶來(lái)更大的價(jià)值。
工業(yè)5.0 甚至可能會(huì )帶來(lái)新的社會(huì )契約的發(fā)展和工廠(chǎng)車(chē)間更好的溝通。除了人與機器人之間的通信之外，還將有更多機會(huì )以更實(shí)質(zhì)性的方式，進(jìn)行更多的人與人之間的協(xié)作，激活信息從而推動(dòng)彈性、問(wèn)責制并確保合規性。例如，以人為主導的行動(dòng)可以更好地應對不利事件，或幫助減輕諸如疫情等重大災害的風(fēng)險。

 智能的工廠(chǎng)過(guò)程管理 

出于上述原因，不應低估諸如工廠(chǎng)過(guò)程管理（PPM）等概念。一個(gè)安全高效的工廠(chǎng)最有效的運行方式，應該是被由情景信息驅動(dòng)的員工來(lái)運行，該信息涉及所有發(fā)生的物理過(guò)程。工廠(chǎng)過(guò)程管理滿(mǎn)足的需求適用于任何類(lèi)型的工廠(chǎng)，與部署多少物聯(lián)網(wǎng)儀表、機器學(xué)習（ML）或預測性維護無(wú)關(guān)。重要的是，允許從制造過(guò)程中的任何人類(lèi)和機器接觸點(diǎn)攝取和分析知識。
最關(guān)鍵的是每隔一段時(shí)間（如輪班或例行檢查期間），從參與生產(chǎn)過(guò)程的所有人員那里獲取知識。這些數字化捕獲的信息，可以實(shí)時(shí)傳遞給生產(chǎn)過(guò)程中的所有成員。從工廠(chǎng)車(chē)間到現場(chǎng)經(jīng)理、實(shí)驗室、值班經(jīng)理、工藝工程師、生產(chǎn)經(jīng)理，再到組織的高層，整個(gè)鏈條上的每個(gè)環(huán)節都是完全透明的，這意味著(zhù)可以實(shí)現更好的決策。
隨著(zhù)工業(yè)5.0 在制造環(huán)境中的應用，我們可以期待看到這樣的場(chǎng)景：在生產(chǎn)工廠(chǎng)中，向機器委派更復雜的任務(wù)，就像我們現在說(shuō)“Alexa，播放音樂(lè )”一樣簡(jiǎn)單、自然。很明顯，人們（而不是機器人）將繼續使用工廠(chǎng)過(guò)程管理，并對其制造工廠(chǎng)的表現負責。這不是一個(gè)制造商是否能從與機器人協(xié)同工作的員工中受益的問(wèn)題，而是他們如何利用AI 技術(shù)，來(lái)推動(dòng)人機交互的最佳結果。
能夠可持續發(fā)展的制造商，將是那些利用技術(shù)來(lái)為人賦能，使其能夠利用其天賦和能力來(lái)提高生產(chǎn)力的企業(yè)。人們期望工業(yè)5.0能提供一個(gè)人與機器成功互連的環(huán)境。這將有助于應對未來(lái)制造業(yè)的復雜性所帶來(lái)的挑戰，包括通過(guò)優(yōu)化的機器人制造工藝增加定制化，這將需要高度的合作。這將確保所有工廠(chǎng)職能部門(mén)的透明度、可靠性和可視性更高，以幫助團隊更好地溝通并實(shí)現最佳結果。以人為本的技術(shù)將使制造商能夠提高質(zhì)量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟性和安全性。

來(lái)源：先進(jìn)制造業(yè)

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