發(fā)布日期：2017-06-09
近日，BCG咨詢發(fā)布了《工業(yè)4.0——未來(lái)生產(chǎn)力與制造業(yè)發(fā)展前景》主題報(bào)告。報(bào)告提到了未來(lái)改變生產(chǎn)力的九大支柱技術(shù)。此九大技術(shù)對(duì)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(lǐng)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(jìn)設(shè)備服務(wù)。在工業(yè)4.0的環(huán)境下，對(duì)不同數(shù)據(jù)源(生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)以及企業(yè)和客戶管理系統(tǒng)等)進(jìn)行收集和分析將成為未來(lái)企業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)決策的標(biāo)準(zhǔn)配備。 例如，半導(dǎo)體制造商Infineon(原西門子半導(dǎo)體)收集測(cè)試中的單片機(jī)數(shù)據(jù)，與生產(chǎn)流程早期晶片成型階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，從而降低了生產(chǎn)過(guò)程中的失誤。此外，公司還能辨認(rèn)出一些典型模式，能在前期將殘次品的芯片排除，從而改進(jìn)了生產(chǎn)質(zhì)量。 醫(yī)藥行業(yè) 大數(shù)據(jù)是次時(shí)代醫(yī)療非常重要的組成部分，將來(lái)的 診斷治療都要基于數(shù)據(jù)。 自動(dòng)機(jī)器人 很多行業(yè)制造商已經(jīng)廣泛采用機(jī)器人完成復(fù)雜的生產(chǎn)任務(wù)，但今天的機(jī)器人技術(shù)則變得更加強(qiáng)大。它們變得更加靈活且智能。最終，這些機(jī)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(xué)習(xí)新的技能。這些新機(jī)器人不但在性能上遠(yuǎn)超今天的工業(yè)機(jī)器人，更大大降低了成本。 例如，歐洲機(jī)器人設(shè)備制造商Kuka提供生產(chǎn)的機(jī)器人就具備相互溝通的能力。這些機(jī)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(dòng)。這些機(jī)器人還搭載了先進(jìn)的傳感器和控制單元，能與人類進(jìn)行緊密的合作。類似地，ABB公司也推出了雙臂機(jī)器人YuMi，與工人并肩工作，專門用來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品組裝(例如電子消費(fèi)產(chǎn)品)。它們的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)和帶緩沖墊的兩臂，使得它們不但可以識(shí)別零件，還能保證與人進(jìn)行安全的互動(dòng)。 醫(yī)藥行業(yè) 機(jī)器人正在被重新定義，當(dāng)下已經(jīng)出現(xiàn)了許多應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的機(jī)器人，未來(lái)參與 診斷并非空想。 模擬技術(shù) 在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，不少公司都采用了3D模擬技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和材料。未來(lái)，模擬技術(shù)將在工廠運(yùn)營(yíng)中擴(kuò)展到更廣的范圍。人們可以用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)模仿包括機(jī)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(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)前，公司可以對(duì)這些新產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化，從而減少設(shè)備裝配調(diào)試的時(shí)間并提高產(chǎn)品質(zhì)量。 例如，西門子和一家機(jī)械工具生產(chǎn)商合作開發(fā)了一臺(tái)虛擬機(jī)，它可以利用真實(shí)機(jī)器的數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)器部件進(jìn)行模擬。這個(gè)系統(tǒng)最多能減少設(shè)備準(zhǔn)備時(shí)間達(dá)80%。 醫(yī)藥行業(yè) 有了3D模擬技術(shù)，人體內(nèi)部的生理結(jié)構(gòu)都將可以被模擬，這對(duì)于遠(yuǎn)程手術(shù)、藥效監(jiān)測(cè)、康復(fù)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(yīng)商和客戶常常相互割裂。企業(yè)內(nèi)部，工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和職能部門也往往各自為戰(zhàn)。即便是工程設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，也沒(méi)有幾家公司能做到設(shè)計(jì)？？制造？？自動(dòng)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(luò)將讓價(jià)值鏈真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 例如，Dassault Syste？mes和BoostAeroSpace為歐洲航天和國(guó)防工業(yè)搭建了名為AirDesign的合作平臺(tái)。它為設(shè)計(jì)和制造的合作提供了共享空間，該平臺(tái)搭建在私有云上，參與的合作伙伴可通過(guò)該平臺(tái)對(duì)復(fù)雜的產(chǎn)品和生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)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(fù)的閱讀和錄入，實(shí)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(shè)備進(jìn)行了互聯(lián)并應(yīng)用了嵌入式計(jì)算技術(shù)。這些產(chǎn)品的組織方式依舊是垂直的金字塔結(jié)構(gòu)，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(guò)中心制造流程對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。然而隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，越來(lái)越多的設(shè)備，甚至包括一些半成品，都將裝備嵌入式計(jì)算技術(shù)，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。屆時(shí)，身處不同地理位置的產(chǎn)品設(shè)備將能進(jìn)行互動(dòng)和溝通，并由中央處理器集中控制。物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)決策的去中心化，互聯(lián)設(shè)備能進(jìn)行自動(dòng)分析和決策，對(duì)環(huán)境變化進(jìn)行實(shí)時(shí)反應(yīng)。 博世集團(tuán)旗下的一家驅(qū)動(dòng)和控制設(shè)備供應(yīng)商Rexroth公司推出一套半自動(dòng)、去中心化生產(chǎn)流程的系統(tǒng)。通過(guò)射頻識(shí)別碼，不同位置的工作站可以感知每件產(chǎn)品需要進(jìn)行的生產(chǎn)步驟，并自動(dòng)執(zhí)行生產(chǎn)。 醫(yī)藥行業(yè) 物聯(lián)網(wǎng)將對(duì)藥品追溯產(chǎn)生重大影響，每一盒藥，從出廠到來(lái)到患者手中，中央都能實(shí)時(shí)監(jiān)控全盤掌握，藥品流向不再是問(wèn)題。 網(wǎng)絡(luò)安全 很多公司的管理和制造系統(tǒng)依舊是獨(dú)立或封閉的。但隨著工業(yè)4.0的到來(lái)，原先相互隔絕的設(shè)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(shí)，保護(hù)關(guān)鍵工業(yè)系統(tǒng)和生產(chǎn)線免受網(wǎng)絡(luò)安全威脅的需求將大幅提高。安全可靠的網(wǎng)絡(luò)通信以及身份辨別和接入管理系統(tǒng)將變得至關(guān)重要。 去年，歐洲幾家大型工業(yè)設(shè)備制造商已經(jīng)通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)安全公司合作或并購(gòu)的形式加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全能力。 醫(yī)藥行業(yè) HIS系統(tǒng)未來(lái)將互聯(lián)互通，但涉及到病患隱私問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題將成為最重要的考量?？梢哉J(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)安全是企業(yè)和醫(yī)院信息互聯(lián)的基石。 云計(jì)算 很多企業(yè)已經(jīng)開始在企業(yè)和數(shù)據(jù)分析應(yīng)用中使用基于云的 軟件。隨著工業(yè)4.0的到來(lái)，越來(lái)越多與生產(chǎn)相關(guān)的任務(wù)需要更多的跨地域和跨公司的數(shù)據(jù)分享。與此同時(shí)，云技術(shù)的性能也會(huì)不斷增強(qiáng)，使反應(yīng)速度達(dá)到幾毫秒。機(jī)器數(shù)據(jù)和功能將逐漸遷移到云端，越來(lái)越多的生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)也會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。未來(lái)，檢測(cè)和控制生產(chǎn)流程的系統(tǒng)也會(huì)搬到云端。一些制造執(zhí)行系統(tǒng)供應(yīng)商已經(jīng)開始提供云端服務(wù)解決方案。 醫(yī)藥行業(yè) 跨國(guó)藥企的大區(qū)公司和總部的信息互聯(lián)需要云計(jì)算的支持。一旦跨國(guó)醫(yī)療興起，對(duì)云計(jì)算性能的要求將會(huì)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(shù)(比如3D打印)，但大多數(shù)都處于試驗(yàn)階段或用于制造獨(dú)立部件。在工業(yè)4.0時(shí)代，增材制造將會(huì)廣泛地應(yīng)用到小批量生產(chǎn)定制產(chǎn)品上，帶來(lái)諸如復(fù)雜或超輕量的設(shè)計(jì)等結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，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(kù)存。 例如，飛機(jī)制造企業(yè)已經(jīng)開始使用3D打印技術(shù)，通過(guò)新型設(shè)計(jì)來(lái)降低飛機(jī)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(shù)是3D打印，而這個(gè)技術(shù)的終極應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域。打印牙齒、義肢，甚至打印內(nèi)臟，一些當(dāng)下無(wú)法治愈的疾病或?qū)⒅苯颖患夹g(shù)攻克。 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù) 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以在很多方面協(xié)助工人生產(chǎn)，例如通過(guò)手持設(shè)備挑選倉(cāng)庫(kù)中的配件或發(fā)送維修指令。這些系統(tǒng)目前還處在實(shí)驗(yàn)階段，但未來(lái)這些技術(shù)將為工人提供實(shí)時(shí)信息，幫助他們進(jìn)行實(shí)時(shí)決策，改善生產(chǎn)流程。例如，未來(lái)工人可以裝備增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡等設(shè)備。當(dāng)他們檢查一臺(tái)設(shè)備時(shí)，計(jì)算機(jī)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(yīng)用是虛擬訓(xùn)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(xùn)練系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡，構(gòu)建一個(gè)仿真、基于數(shù)據(jù)的3D環(huán)境，培訓(xùn)發(fā)電站工作人員如何應(yīng)對(duì)緊急狀況。在這個(gè)虛擬世界中，操作人員可以通過(guò)點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)互動(dòng)界面與機(jī)器進(jìn)行互動(dòng)。他們也可以改變界面設(shè)置，并從中獲取操作數(shù)據(jù)和維護(hù)指南。 醫(yī)藥行業(yè) 最近傳的沸沸揚(yáng)揚(yáng)的換頭術(shù)就將使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR）頭盔。一旦技術(shù)普及，手術(shù)過(guò)程將會(huì)產(chǎn)生顛覆性的變化。在康復(fù)上，VR帶來(lái)的虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)可以幫助病人在局限的場(chǎng)地里完成大量多種的復(fù)健任務(wù)。來(lái)源：BCG咨詢
