隨著認(rèn)知計(jì)算應(yīng)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(yīng)低估過(guò)程制造業(yè)對(duì)當(dāng)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)、制藥和化學(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)。隨著認(rèn)知計(jì)算的應(yīng)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(zhuǎn)型機(jī)遇，這將徹底改變化工、制藥和生物技術(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(jī)器人和智能設(shè)備一起工作。例如，班次間的溝通涉及到在制造工廠中信息的分享。今天，這主要是人與人之間的交流，但隨著工業(yè)5.0 的到來(lái)，機(jī)器人將通過(guò)利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和大數(shù)據(jù)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(xiàn)人的因素。機(jī)器人經(jīng)常從事危險(xiǎn)、單調(diào)或重體力勞動(dòng)，比如在汽車(chē)工廠的焊接或在倉(cāng)庫(kù)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(jī)器， 工業(yè)5.0 則更進(jìn)一步，將這些認(rèn)知計(jì)算能力與協(xié)作操作中的人類(lèi)智能相結(jié)合。
工業(yè)5.0 中出現(xiàn)的所有創(chuàng)新和智能制造應(yīng)用，如計(jì)算設(shè)計(jì)創(chuàng)新，都是伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而出現(xiàn)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(tǒng)組成的智能應(yīng)用進(jìn)行轉(zhuǎn)型，并使應(yīng)用實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器（M2M）之間的交互。雖然這種演變集中在傳感器和數(shù)據(jù)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?yàn)樗鼈冎饕P(guān)注于M2M 自動(dòng)化，并且沒(méi)有意識(shí)到人為因素是性能提升不可缺少和創(chuàng)造性的因素。機(jī)器只能執(zhí)行編程設(shè)定的活動(dòng)，而人則會(huì)帶來(lái)創(chuàng)新和創(chuàng)造力。在解決工廠可能出現(xiàn)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(fù)雜和危險(xiǎn)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(jī)會(huì)。將人從等式中移除會(huì)導(dǎo)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(jī)器輔助人類(lèi)概念（machine-assisted human）。在實(shí)驗(yàn)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(qiáng)大的認(rèn)知能力來(lái)支持工廠車(chē)間過(guò)程。關(guān)鍵是如何讓數(shù)據(jù)對(duì)人有用，這樣人和機(jī)器可以作為團(tuán)隊(duì)來(lái)協(xié)調(diào)工作，構(gòu)建一個(gè)更強(qiáng)大、更有彈性的系統(tǒng)。AI 系統(tǒng)的一個(gè)重要應(yīng)用，是可以幫助加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，例如藥物制造。AI 可以幫助人提供正確的數(shù)據(jù)，以便對(duì)從實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。從AI 中獲得并交付給人類(lèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的見(jiàn)解，可以減少制藥所需的時(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(tǒng)，其中AI 控制的無(wú)人機(jī)可以支持載人飛機(jī)，從而增強(qiáng)了空中軍事任務(wù)實(shí)施的能力。人與機(jī)器協(xié)同工作的這些增強(qiáng)功能，描繪了機(jī)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(zhǔn)確性與人類(lèi)的創(chuàng)造性和認(rèn)知技能相結(jié)合提供支持。這將產(chǎn)生一個(gè)更強(qiáng)大、更具競(jìng)爭(zhēng)力的系統(tǒng)。共存為探索提供了許多機(jī)會(huì)，包括新的、令人興奮的工作崗位，因?yàn)槿藗儗[脫枯燥單調(diào)的任務(wù)，取而代之的是能夠利用其固有的認(rèn)知技能，為工廠帶來(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)展和工廠車(chē)間更好的溝通。除了人與機(jī)器人之間的通信之外，還將有更多機(jī)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(zé)制并確保合規(guī)性。例如，以人為主導(dǎo)的行動(dòng)可以更好地應(yīng)對(duì)不利事件，或幫助減輕諸如疫情等重大災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。
出于上述原因，不應(yīng)低估諸如工廠過(guò)程管理（PPM）等概念。一個(gè)安全高效的工廠最有效的運(yùn)行方式，應(yīng)該是被由情景信息驅(qū)動(dòng)的員工來(lái)運(yùn)行，該信息涉及所有發(fā)生的物理過(guò)程。工廠過(guò)程管理滿(mǎn)足的需求適用于任何類(lèi)型的工廠，與部署多少物聯(lián)網(wǎng)儀表、機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）或預(yù)測(cè)性維護(hù)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(jī)器接觸點(diǎn)攝取和分析知識(shí)。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(shí)。這些數(shù)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。從工廠車(chē)間到現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)理、實(shí)驗(yàn)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(jié)都是完全透明的，這意味著可以實(shí)現(xiàn)更好的決策。隨著工業(yè)5.0 在制造環(huán)境中的應(yīng)用，我們可以期待看到這樣的場(chǎng)景：在生產(chǎn)工廠中，向機(jī)器委派更復(fù)雜的任務(wù)，就像我們現(xiàn)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(jī)器人）將繼續(xù)使用工廠過(guò)程管理，并對(duì)其制造工廠的表現(xiàn)負(fù)責(zé)。這不是一個(gè)制造商是否能從與機(jī)器人協(xié)同工作的員工中受益的問(wèn)題，而是他們?nèi)绾卫肁I 技術(shù)，來(lái)推動(dòng)人機(jī)交互的最佳結(jié)果。能夠可持續(xù)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(jī)器成功互連的環(huán)境。這將有助于應(yīng)對(duì)未來(lái)制造業(yè)的復(fù)雜性所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，包括通過(guò)優(yōu)化的機(jī)器人制造工藝增加定制化，這將需要高度的合作。這將確保所有工廠職能部門(mén)的透明度、可靠性和可視性更高，以幫助團(tuán)隊(duì)更好地溝通并實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)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(jì)性和安全性。
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