發(fā)布日期：2017-06-06
近日，BCG咨詢發(fā)布了《工業(yè)4.0——未來生產(chǎn)力與制造業(yè)發(fā)展前景》主題報告。報告提到了未來改變生產(chǎn)力的九大支柱技術。此九大技術對于醫(yī)療大健康的影響意義同樣甚至更加重大。
大數(shù)據(jù)分析 在制造業(yè)領域，基于海量數(shù)據(jù)的分析方興未艾，但它已經(jīng)能幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)質(zhì)量、節(jié)省能源并改進設備服務。在工業(yè)4.0的環(huán)境下，對不同數(shù)據(jù)源(生產(chǎn)設備和系統(tǒng)以及企業(yè)和客戶管理系統(tǒng)等)進行收集和分析將成為未來企業(yè)進行實時決策的標準配備。 例如，半導體制造商Infineon(原西門子半導體)收集測試中的單片機數(shù)據(jù)，與生產(chǎn)流程早期晶片成型階段的數(shù)據(jù)進行關聯(lián)分析，從而降低了生產(chǎn)過程中的失誤。此外，公司還能辨認出一些典型模式，能在前期將殘次品的芯片排除，從而改進了生產(chǎn)質(zhì)量。 醫(yī)藥行業(yè) 大數(shù)據(jù)是次時代醫(yī)療非常重要的組成部分，將來的 診斷治療都要基于數(shù)據(jù)。 自動機器人 很多行業(yè)制造商已經(jīng)廣泛采用機器人完成復雜的生產(chǎn)任務，但今天的機器人技術則變得更加強大。它們變得更加靈活且智能。最終，這些機器人之間不但可以互通互聯(lián)，更可以安全地與人類一起工作，甚至從人類身上學習新的技能。這些新機器人不但在性能上遠超今天的工業(yè)機器人，更大大降低了成本。 例如，歐洲機器人設備制造商Kuka提供生產(chǎn)的機器人就具備相互溝通的能力。這些機器人可以在一起合作，根據(jù)生產(chǎn)線上的工序調(diào)整自己的行動。這些機器人還搭載了先進的傳感器和控制單元，能與人類進行緊密的合作。類似地，ABB公司也推出了雙臂機器人YuMi，與工人并肩工作，專門用來進行產(chǎn)品組裝(例如電子消費產(chǎn)品)。它們的計算機視覺系統(tǒng)和帶緩沖墊的兩臂，使得它們不但可以識別零件，還能保證與人進行安全的互動。 醫(yī)藥行業(yè) 機器人正在被重新定義，當下已經(jīng)出現(xiàn)了許多應用于醫(yī)療領域的機器人，未來參與 診斷并非空想。 模擬技術 在工程設計領域，不少公司都采用了3D模擬技術來設計產(chǎn)品的結構和材料。未來，模擬技術將在工廠運營中擴展到更廣的范圍。人們可以用實時數(shù)據(jù)來模仿包括機器、產(chǎn)品和人在內(nèi)的物理世界，將新產(chǎn)品放入虛擬的生產(chǎn)環(huán)境中。在進行實際生產(chǎn)前，公司可以對這些新產(chǎn)品進行測試和優(yōu)化，從而減少設備裝配調(diào)試的時間并提高產(chǎn)品質(zhì)量。 例如，西門子和一家機械工具生產(chǎn)商合作開發(fā)了一臺虛擬機，它可以利用真實機器的數(shù)據(jù)對機器部件進行模擬。這個系統(tǒng)最多能減少設備準備時間達80%。 醫(yī)藥行業(yè) 有了3D模擬技術，人體內(nèi)部的生理結構都將可以被模擬，這對于遠程手術、藥效監(jiān)測、康復診療等意義非常重大。 水平和垂直系統(tǒng)整合 今天大部分公司的IT系統(tǒng)并未完全整合。公司、供應商和客戶常常相互割裂。企業(yè)內(nèi)部，工程設計、生產(chǎn)和職能部門也往往各自為戰(zhàn)。即便是工程設計這一環(huán)節(jié)，也沒有幾家公司能做到設計？？制造？？自動化的三位一體。但隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，公司、部門和職能將成為更加緊密的整體，一條橫跨公司的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將讓價值鏈真正實現(xiàn)自動化。 例如，Dassault Syste？mes和BoostAeroSpace為歐洲航天和國防工業(yè)搭建了名為AirDesign的合作平臺。它為設計和制造的合作提供了共享空間，該平臺搭建在私有云上，參與的合作伙伴可通過該平臺對復雜的產(chǎn)品和生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行交互。 醫(yī)藥行業(yè) 水平和垂直系統(tǒng)整合放到醫(yī)院就是互聯(lián)互通的HIS系統(tǒng)，信息不再需要重復的閱讀和錄入，實現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)打通。 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 目前，僅有少數(shù)制造型企業(yè)的傳感器和設備進行了互聯(lián)并應用了嵌入式計算技術。這些產(chǎn)品的組織方式依舊是垂直的金字塔結構，系統(tǒng)中的傳感器和分布裝置的智能有限，控制者需要通過中心制造流程對系統(tǒng)進行控制。然而隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，越來越多的設備，甚至包括一些半成品，都將裝備嵌入式計算技術，并通過標準技術實現(xiàn)互聯(lián)。屆時，身處不同地理位置的產(chǎn)品設備將能進行互動和溝通，并由中央處理器集中控制。物聯(lián)網(wǎng)將實現(xiàn)決策的去中心化，互聯(lián)設備能進行自動分析和決策，對環(huán)境變化進行實時反應。 博世集團旗下的一家驅動和控制設備供應商Rexroth公司推出一套半自動、去中心化生產(chǎn)流程的系統(tǒng)。通過射頻識別碼，不同位置的工作站可以感知每件產(chǎn)品需要進行的生產(chǎn)步驟，并自動執(zhí)行生產(chǎn)。 醫(yī)藥行業(yè) 物聯(lián)網(wǎng)將對藥品追溯產(chǎn)生重大影響，每一盒藥，從出廠到來到患者手中，中央都能實時監(jiān)控全盤掌握，藥品流向不再是問題。 網(wǎng)絡安全 很多公司的管理和制造系統(tǒng)依舊是獨立或封閉的。但隨著工業(yè)4.0的到來，原先相互隔絕的設備將以統(tǒng)一協(xié)議相互連接，工業(yè)系統(tǒng)和生產(chǎn)線將連接成一體。屆時，保護關鍵工業(yè)系統(tǒng)和生產(chǎn)線免受網(wǎng)絡安全威脅的需求將大幅提高。安全可靠的網(wǎng)絡通信以及身份辨別和接入管理系統(tǒng)將變得至關重要。 去年，歐洲幾家大型工業(yè)設備制造商已經(jīng)通過與網(wǎng)絡安全公司合作或并購的形式加強了網(wǎng)絡安全能力。 醫(yī)藥行業(yè) HIS系統(tǒng)未來將互聯(lián)互通，但涉及到病患隱私問題，網(wǎng)絡安全問題將成為最重要的考量。可以認為，網(wǎng)絡安全是企業(yè)和醫(yī)院信息互聯(lián)的基石。 云計算 很多企業(yè)已經(jīng)開始在企業(yè)和數(shù)據(jù)分析應用中使用基于云的 軟件。隨著工業(yè)4.0的到來，越來越多與生產(chǎn)相關的任務需要更多的跨地域和跨公司的數(shù)據(jù)分享。與此同時，云技術的性能也會不斷增強，使反應速度達到幾毫秒。機器數(shù)據(jù)和功能將逐漸遷移到云端，越來越多的生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務也會應運而生。未來，檢測和控制生產(chǎn)流程的系統(tǒng)也會搬到云端。一些制造執(zhí)行系統(tǒng)供應商已經(jīng)開始提供云端服務解決方案。 醫(yī)藥行業(yè) 跨國藥企的大區(qū)公司和總部的信息互聯(lián)需要云計算的支持。一旦跨國醫(yī)療興起，對云計算性能的要求將會更高。 增材制造 目前一些企業(yè)已經(jīng)開始采用增材制造技術(比如3D打印)，但大多數(shù)都處于試驗階段或用于制造獨立部件。在工業(yè)4.0時代，增材制造將會廣泛地應用到小批量生產(chǎn)定制產(chǎn)品上，帶來諸如復雜或超輕量的設計等結構優(yōu)勢，高性能、去中心化的增材制造系統(tǒng)將降低產(chǎn)品的物流成本和庫存。 例如，飛機制造企業(yè)已經(jīng)開始使用3D打印技術，通過新型設計來降低飛機的重量，節(jié)省鈦等稀有材料的使用量。 醫(yī)藥行業(yè) 目前最馳名的增材制造技術是3D打印，而這個技術的終極應用在醫(yī)療領域。打印牙齒、義肢，甚至打印內(nèi)臟，一些當下無法治愈的疾病或將直接被技術攻克。 增強現(xiàn)實技術 增強現(xiàn)實系統(tǒng)可以在很多方面協(xié)助工人生產(chǎn)，例如通過手持設備挑選倉庫中的配件或發(fā)送維修指令。這些系統(tǒng)目前還處在實驗階段，但未來這些技術將為工人提供實時信息，幫助他們進行實時決策，改善生產(chǎn)流程。例如，未來工人可以裝備增強現(xiàn)實眼鏡等設備。當他們檢查一臺設備時，計算機就將故障原因和維修指南發(fā)送到工人的眼鏡上。 另一種應用是虛擬訓練系統(tǒng)。西門子為Comos 軟件開發(fā)了一套發(fā)電站虛擬操作訓練系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過增強現(xiàn)實眼鏡，構建一個仿真、基于數(shù)據(jù)的3D環(huán)境，培訓發(fā)電站工作人員如何應對緊急狀況。在這個虛擬世界中，操作人員可以通過點擊網(wǎng)頁互動界面與機器進行互動。他們也可以改變界面設置，并從中獲取操作數(shù)據(jù)和維護指南。 醫(yī)藥行業(yè) 最近傳的沸沸揚揚的換頭術就將使用增強現(xiàn)實（VR）頭盔。一旦技術普及，手術過程將會產(chǎn)生顛覆性的變化。在康復上，VR帶來的虛擬訓練系統(tǒng)可以幫助病人在局限的場地里完成大量多種的復健任務。來源：BCG咨詢
