职业生涯
由YASEL科斯塔
教授MIT-Zaragoza国际物流项目
在过去的三百年里,连续波的基本技术和工业发展彻底改变了社会在每一个水平,在每个国家。虽然从长远来看整个人口,按绝对值计算,美联储更好,更健康,更长的生活,并且能够访问至少一些生活乐趣,奢侈品,不可否认的是相当缓慢的变化让很多人感到相对边缘化,力量,和不安全。
而在事后每一波的发展创造了更大的,更少的繁重,better-rewarded就业机会,在真正的时间,往往技术程度的直接经验是,减少工资、就业不足和尊严带来的损失。转换而无情的,当然不是以客户为中心的,而不是很少,这已经引起了激烈的反应,从打破电力织机二百年前在当前时代革命。
没有人计划——事实上,有争议的例外的“苏联的电气化,技术变革的社会后果从未计划或预见。但是,当我们进入第四个,有人说第五,工业革命,我们有机会,实际上,责任,更好地管理更加快速变化的客户,即。首先,人。
另一个世纪,另一个革命
每个学童都知道,第一次工业革命下半年,从18世纪起,看到机械功率的应用(首先水力,然后蒸汽)任务之前依赖于人类或动物的肌肉,使工厂体系的崛起。从纺织行业,熟练的手纺纱织布工被看守人的机器所取代。这种方法迅速扩展到其他行业,其中很多,如机械制造、由革命本身。
一百年后,一个第二次革命看到电的应用。这允许使用权力距离,即使是一个相当大的距离,从生成的。在某种程度上,这使生产线的开发生产,机械或自动化;在另一个,它能找到行业接近市场,而非煤田。
一个第三次革命的阶段,从第二次世界大战开始,持续到现在,一直在批发采用机电(认为旧的自动点唱机),然后电子可编程自动化,逐步开拓新的发展从最早的可编程逻辑控制器的最新创新。早些时候与革命,这不仅影响制造业和其他物理操作,而且业务流程,在设计、采购、财务、管理、和其他地方,它使大量的数据收集,操纵和交换。
我们已经创建了一个数字,或虚拟世界。但是注意,到目前为止,机器,在很大程度上,只做过去做什么,还是在理论上已经完成,由人类工人。他们只是自动化的人类的操作方式和风格的组织。他们这样做更快、更可靠、更少的危险,而且,通常,更经济,但经济不堆积,我们仍然可以使用的人。
在某种程度上,这种分裂成独立的工业革命是一个学术自负,而像石头,青铜和铁。就像人们停止凿石燧石,不是因为有人发明了一种铜/锡合金,所以商业手工织布机编织存活甚至在工业化国家在1960年代和70年代;相反,“编程”编织提花穿孔卡片系统框架(1804)将是熟悉主机程序员在1970年代。我们当前的工业技术将同样是有关未来几十年。尽管如此,领先企业和工业/商业部门现在开始成为被称为什么行业4.0(在德国政府研究类似几年前的名字),而这一次,它是不同的。
Cyber-physical系统
除了4.0行业新范式,在其他的名字:一些谈论cyber-physical系统,而Gartner分析师识别hyperautomation。无论这个词,区别是,我们不再看画风传统监控的流程和操作,控制,和由计算能力,然而先进,设计模拟人类的能力。相反,数字和物理元素形成一个单一的实体,问题不是“机器如何做此人工任务更好?”,但“这台机器如何最好的实现这一目标呢?”这可能涉及的操作方式和工作甚至没有概念上能够执行的人。
这涉及到一些强大的基地已经成熟的技术在过去的几年里。最著名的是物联网,在其最简单的意味着每个对象系统中,每台机器传感器、工具组件,即使在限制每个人——是可寻址的:它可以说话,它会说回来。然后是大数据,组装和使用的能力真正令人兴奋的卷的数据,发现和分析能力和评估深度模式和意义在此数据处理不完整的或不确定的信息。云计算结合的可行性,从任何来源,和共享数据。所有这些可以实时发生,还会发生零星的微秒。
日益增长的科学人工智能(AI)和机器学习意味着这些cyber-physical系统可以逐渐找到自己的路线所需的目标——他们不是限制一个预定的路径,因为“这是一个人类如何完成这个任务。”
情报,我们可以叫它,将包含在每一个阶段或多或少。所以,在制造业,将会有一个智能供应链这是预测和适应不断变化的环境,给自我监控的智能制造流程和工作方式,自我修正,自我组织。同样,它会带动分销系统类似的预测和积极主动。当然,许多产品还将智能功能——在某些情况下,继续“汇报”bob手办官网服务通知,调整供应和制造过程。
结果不会是当前工业的典型岛屿的自动化操作,但高度自治,不仅可能在整个生产过程整个产品生命周期。例如,设备可能书本身的维护,或决定,鉴于目前的成本,它已经达到了使用寿命和秩序的更换而安排自己的处理,优化当前的废钢价格或最小化对环境的影响)。
是什么问题?
这一切听起来很颠覆性(当然)和非常昂贵(还真尽管可能不一样可能被认为)。世界需要行业4.0吗?
毫无疑问。已经明确表示,近几个月来,世界是一个不确定的地方,增长更是如此。人类不擅长做决定在不确定的,概率的环境。过去,计算机是更糟的是,他们只能做编程,即使如此,只有一组完整的数据。但情况已不再是这样。他们可以发现隐藏的趋势,评估概率没有偏见,甚至找到算法的解决方案缺乏的全貌。他们不受顺序,决策树的思考和解决问题。至关重要的是,他们可以协调竞争目标的方式,人们难以或不可能的简单的例子,在交通规划,协调成本,时间和环境的影响。
制造和分销企业必须变得更加敏捷,常常严重受限资源。消费需求迅速变化和不可预知的,但是,正如我们所看到的最近,供应市场和劳动力等内部资源。现在和外部性等环境和社会影响内在化,是否由法律或客户的需求。商业世界,已经经常过于复杂的人类分析越来越好,然而,如果我们要继续甚至提供人们生活的必需品,更不用说它的奢侈品,我们需要高效和有效的方法在这种环境下工作。
技术路线图
4.0提供行业需要在广泛的层面上显著的进步。许多积木已经到位但相互依存,并提出在一个领域极度依赖他人的发展。
- 数字化:物质对象和动作的转换或表示成数字形式的处理系统。
- 自主化:为设备提供情报的过程和学习的属性需要能够在适当的地方和行动的决策以最少的人工干预。
- 透明度:所有的元素,无论是人类还是网络,实时可见性相同版本的真理和其他元素在做什么或提议做的结果;范式是区块链。
- 流动性:这涉及到IT和通讯设备也物理操作;就像第二次电子革命意味着机器不再必须在蒸汽机的动力轴的长度,cyber-enabled加法制造(例如,3 d打印技术)可以生产近点的需要,同时降低要求大规模的固定资产投资。
- 模块化:增加使用标准化的组件和子系统的不同(和可重构)组合实现不同的目标。
另外两个领域发展尽可能多的社会技术:网络合作,社会化。这些合作需要人和机器在同一个特定的网络和在相同的任务。此外,合作必须通过双向的对话:“社会化”不仅仅是人类编程后的机器或仅仅是计算机的指令,但是真正的互动。
最终,这意味着,例如,在一个仓库或配送中心的卡车,处理设备、容器、架子,垃圾箱——除了人类劳动力(有时,产品存储和处理)——有自己的自治程度的但在公用网络协作和共同行动都贡献的可见性。bob手办官网这可能是表示为一个数字双托管在云里。
这种方法适用于等量物理操作和业务流程。在物理领域,我们谈论的是机器人协作-cobots——一个自治员工感知和了解人类的意图和愿望,不能应对当前形势,但可以预测和预测。Cobots将有“人情味”都是字面上的,通过视觉系统和触觉技术的进步(技术,使机器人触觉和感觉),和比喻的方式他们与人类的同事。
一些支持技术有点吓人,可能遭遇阻力。例如,功能近红外光谱(fNIRS)将允许机器人直接意义上人类大脑活动的同事和行动。
在一个更积极的注意,数字化将意味着cobots和人类工人可以完全离线训练的任务和交互,对健康没有风险或生产。传感技术的进步,人工智能,深度学习意味着cobots学习通过看和做——就像学徒一样,被数字,学习可以被转移。此外,而对人类往往是有一个上限之外进一步体验并不显著提高性能,cobot可以继续改善不饱和性能数据。
类比cobot将与人类如何可能是手术室护士和外科医生。一个好的或护士知道不仅程序的要求,但外科医生的偏好,他或她会如何应对意想不到的,和新需求可能是什么,以便正确的仪器总是在手边。当然,或护士执行其他任务,包括所谓“状态监测和报警——再一次的领域cobot可能支持人类操作员。这并非巧合手术,在机器人科技的前沿。
暴力反抗机器
技术,这确实是可行的和正在做的。是否可以实现社会和环境可接受的方式,或者我们是否注定要重复以前的错误工业革命,是一个不同的问题。
可以理解,很多人都害怕社会影响的行业4.0如果无约束,并强调需要计划,第一次,最新的工业革命可以受益的方式(或者至少不是劣势)现在所有的人,而不是大多数人在一代人的时间。事实上,一些作者——特别是,Saeid Nahavandi迪肯大学,澳大利亚——已经提倡了5.0行业积极确保以人为中心的解决方案即机器人(广义)”相互交织与人类大脑和作为合作伙伴而不是竞争对手。“目标,换句话说,是确保人性化网络协作和社会化,正如上面列出的,真正穿越。
环境,这种新的工业革命熊可能带来可观的收益在我们的资源的使用,消除浪费的许多来源从原材料到运输。然而,美中不足之处的使用信息技术本身。
环境,这种新的工业革命熊可能带来可观的收益在我们使用的资源,消除许多资源浪费
这是一个巨大的消费者的权力和清洁的水。爱尔兰拥有超过70的大型数据中心,每个每天使用约132100加仑的水,造成水资源短缺。的欧盟绿色交易要求数据中心是到2030年实现碳中和,但这可能是乐观的。在英国(诚然,不再在欧盟),服务器已经消耗超过12%的电力。冰岛的绿色水电和地热能力被比特币矿业拉伸到极限。后者占一个极端的用法,但区块链不是一般能量。
相比之下,人类最聪明的大脑,执行任务,超出当前的计算能力,是评价在20 W——在灯泡上,我们都很渺茫。我们需要考虑每一个问题,是否可以通过计算机来解决,特别是系统设计者需要支持边缘的传质计算数据与远程服务器和数据中心。因此,尽管个人自主设备需要看到其他系统元素正在进行什么决策,他们不需要看到这些决策背后的原始数据,他们大体上应该在本地做出自己的选择。
的社会影响行业的4.0/5.0较难判断。某些技术可能不是心理上可以接受的——许多(但肯定不是全部)仓库工人积极不喜欢感觉他们被一台机器“命令”。如何接受,然后,将直接fNIRS brain-to-computer饲料,在这个世界上,太多的人相信Covid微芯片注射?
在不同的静脉,还有待接受自主无人驾驶货车将如何在公共道路上,即使他们可以客观地证明是安全的。如果他们仍然需要,而不是一个司机,但是服务员,那么经济或劳动问题已经解决了?
但不可避免的是,对就业的影响是很多人的首选。过去并不是一个完全可靠的指导未来,你的股票经纪人会告诉你。尽管如此,每一个过去的工业革命极大地提高了对工人的需求整体,更多的技能和更好的支付工人(甚至19世纪工厂的恶劣的环境是有可能的,因为比以前更好的条件仍视为农业替代)。
此外,在整个发达世界和其他地方,实际上是一个劳动力短缺。许多国家的出生率一直低于自然替代率,而老一代退休生活更长的时间。此外,越来越多的年轻人们推迟他们的进入职场追求进一步的教育机会。即使从Covid世界经济还没有完全恢复,有短缺——仅在美国和欧洲,在每一个层面,从仓库运营商卡车司机的工程师和技术人员。任何技术的进步可以使更有效率和奖励的使用限制劳动力是值得欢迎的。
将会有许多新的就业机会当然,,但他们不会完全替代旧的。严肃的承诺再培训,通过政府和行业,是必需的。
位置是另一个因素,在以前的革命,老中心的活动和他们的人常常被高和干燥工业搬迁。这次不需要这样:移动技术,3 d印刷,和其他进步应该从承诺免费商业固定和固定建筑,生产线,材料,能源,制造成为可能给人们带来制造业和其他工作而不是强迫移动的人。也可以减少经济过度依赖几个主要城市蔓延的繁荣更均匀和宽松的一些后勤和环境问题非常大的城市。
同样,不是所有的工作都应该自动的只是因为他们可以。从电子商务购物pick-face两个例子。是完全可以构建和训练机器人,视觉和触觉系统、选择和处理一个成熟的芒果。我们可以做同样的再教育番石榴。但这是一个巨大的投资来执行一个任务,一个少年在不到一分钟的时间可以学习。为什么你会这样做吗?
话又说回来,有替换的问题。许多零售商将选择一个替代选择,如果客户的原始的需求是不可用的。但结果往往是非常不合适的。理论上,我们可以使用机器学习做出更好的选择。然而,不仅可能没有任何潜在的逻辑给客户选择的替代(例如,项目不属于配方成分列表由其余的商店),但很少有任何反馈公司不合适的替换。没有数据的机器学习;订单选择的猜测是尽善尽美(也许比许多原油算法)。
结论
行业4.0是对我们,它会发生比以前更快比我们预期或转换。如果人民和他们的政府,行业,和技术人员做决定,他们希望这是第一个以人为中心的工业革命,我们有巨大的好处对社会和全球范围的机会。如果我们选择不给技术引导正确的方向,我们风险巨大的伤害我们的人民和我们的地球。
博士Yasel科斯塔主任教授的SCM博士课程和博士夏季学院主任MIT-Zaragoza国际物流项目。他是一个工业工程师大学中央“玛尔塔阿伯”de Las别墅,古巴。他收到了著名的德国医生方面的学位制度奥托-von-Guericke大学。