为什么工业 4.0 技术捆绑使用效果最佳

第四次工业革命技术作为独立技术和捆绑技术采用时都会影响公司的绩效。仅采用一种技术或分散采用多种技术并不构成最有效的解决方案。了解技术之间的互补性以寻求协同效应并实现更好的性能非常重要。

过去的工厂让人想起热气腾腾的炉子、油腻的机械和链条的叮当声，而今天的制造业则涉及嵌入式传感器、数字孪生、自动驾驶汽车和机器人。

事实上，整个行业都经历了流程、产品和商业模式的转变，而这些转变往往被贴上“智能”一词（这种范式转变无处不在的新口号）。

第四次工业革命 (4IR) 转型的核心是物联网 (IoT)、云计算、大数据和分析以及增材制造等数字技术。

对于第四次工业革命的采用对企业绩效的积极影响，学者们达成了广泛的共识。例如，效益可以通过降低运营成本、提高产能利用率和缩短产品开发时间来衡量。

制造业的未来：行业领袖对第四次工业革命的见解

第四次工业革命和未来的工厂

企业应对 4IR 数字化挑战的 3 种方法

但正如我们在最近与 Francesco Galati、Margherita Molinaro 和 Elena Pessot 共同撰写的一篇研究论文中指出的那样，智能业务解决方案不应仅仅涉及采用断开连接的技术。相反，我们建议将技术“捆绑”在一起。

这有助于实现协同效应，从而实现重大业务改进。然而，尽管关于 4IR 的文献数量众多，但不同 4IR 技术之间的互补性尚未得到很好的理解。

这就是为什么我们着手了解如何以多种方式实现 4IR 技术及其功能的组合，旨在更好地释放单一技术采用之外的性能成果。

将文献中考虑的4IR技术系统化，我们将其识别为可视化技术（例如智能眼镜）、计算技术（例如建模解决方案）、网络和共享技术、数字化生产过程技术和数据处理技术（人工智能、大数据）分析）。

虽然之前的工作研究了根据应用领域（智能制造、产品、工作和供应链）或生产目标（例如灵活性或流程质量）确定的技术“捆绑”，但详细概述了此类 4IR 的潜在模式仍然缺乏互补性。因此，采用系统理论的整体视角，我们就是这样做的。

为了检验 4IR 技术的互补性及其性能影响，我们通过采访该领域的 13 位专家和 150 多个用例，研究了意大利正在开发的大型且充满活力的 4IR 生态系统。总体而言，我们的结果表明，4IR 技术在作为独立技术和捆绑技术采用时都会影响公司的绩效，但在后一种情况下，主要收益更为明显。

分散采用还是捆绑技术？

大多数类别的技术的采用，即使不与其他技术结合，仍然可能对性能产生积极影响。只有计算技术从未作为有效的独立采用而出现。

例如，接受调查的专家多次引用物联网来创建智能产品，这可以增强客户服务并提高感知的产品质量。在数据处理小组中，讨论了两种独立有效的技术，即大数据和分析以及人工智能。

前者可以提高制造过程中的整体设备效率，并且作为智能工作应用程序，可以减少需求规划工作，而后者可以改善生产流程，例如质量控制，通过人工智能算法分析产品的摄影图像，以快速识别可能的缺陷。

第二个结果表明，4IR 技术可以组合在 10 个不同的捆绑包中以提高性能。此类捆绑包以两组主要技术为基础，这些技术似乎在所有其他组合中发挥着关键作用：网络和共享技术以及数据处理技术——作为其他 4IR 技术平台运行的基本构建块。

结合在一起或与其他技术相结合，它们会影响 33 个性能维度；最常被提及的成果是减少错误、提高产品质量和提高工人安全。

我们详细介绍了采用网络、共享和数据处理技术的一个案例：由于制造数据的收集、存储和高级分析，该捆绑包可以支持生产过程的管理和控制，从而提高几乎所有性能类别，包括能源消耗。

能力中心 A（该研究的一位专家担任经理）最近支持一家汽车行业公司利用物联网、大数据和分析来诊断其工业流程中的能源效率低下问题。该解决方案已安装到四个自动化工厂，节省了 5% 的能源（量化为 4000 万欧元）。

4IR技术包框架

根据我们对“平台”技术的结果和考虑，我们确定了三种互补性：

平台互补是通过平台技术的结合而获得的：例如云计算和人工智能，这是一个知识重组的过程，支持企业的决策，从而提高企业的竞争优势。
混合互补性源自平台技术与可视化或数字生产流程技术的结合。例如，对于装配任务，人工智能可以增强协作机器人（协作机器人，如果它为工人提供符合人体工程学的好处，则已经是一种有效的独立技术）的使用，减少周期时间并提高运营效率。
完全互补性涉及如果单独采用可能不会影响性能的技术（即计算技术），例如模拟技术，除非从操作系统（即通过物联网）收集数据，否则这些技术是没有好处的。

世界经济论坛在第四次工业革命方面做了什么？

世界经济论坛首次引起世界对第四次工业革命的关注，这是当前由快速技术进步推动的前所未有的变革时期。政策、规范和法规未能跟上创新的步伐，填补这一空白的需求日益增长。

论坛于 2017 年成立了第四次工业革命网络中心，以确保新兴技术将在未来帮助而非伤害人类。该网络总部位于旧金山，于 2018 年在中国、印度和日本设立了中心，并正在全球许多国家迅速建立本地运营的附属中心。

该全球网络正在与政府、企业、学术界和民间社会的合作伙伴密切合作，共同设计和试点管理新兴技术的敏捷框架，包括人工智能（AI）、自动驾驶汽车、区块链、数据政策、数字贸易、无人机、物联网 (IoT)、精准医疗和环境创新。

详细了解第四次工业革命网络中心为我们为未来做好准备所做的开创性工作。想帮助我们塑造第四次工业革命吗？联系我们，了解如何成为会员或合作伙伴。

我们得出两个结论。从理论角度来看，互补方法超过了单一技术所达到的影响的总和，从而实现了分散采用所无法获得的效益。从实践的角度来看，该框架告知管理者哪些技术可以提供特定的结果，让他们避免基于猜测、直觉或经验而采用技术；通常，这会导致决策方法薄弱。特别是，平台技术包代表了具有最高通用性的解决方案。