回顾过去，为制造业的未来做好准备

在制造自动化领域，我们站在巨人的肩膀上。从查尔斯·巴贝奇、阿达·洛芙莱斯和艾伦·图灵等先驱者在机械和软件方面的早期进展，到近几十年来在人工智能和机器人过程自动化等领域的突破性成就，为行业在数字基础设施和流程方面的创新奠定了坚实的基础。

我很幸运，在职业生涯早期就能洞察未来的趋势。2000年代初，我在英特尔实习，亲眼目睹了半导体行业的快速发展，这一行业是引发巨大变革的主要因素之一。

现在，随着2020年的结束，我们正处于制造业历史的一个转折点，我们可以开始了解过去二十年的进步将如何为我们迈向工业4.0的创新新时代铺平道路，以及当今的制造商如何为未来做好准备。

我们的来历

表面上看，现代制造环境与我早年在行业中所见的工厂和生产线有许多相似之处。然而，变化往往是逐渐出现，然后突然爆发。制造技术和过程的各个方面的创新在不断发展，现在正以一种方式融合，使当今的制造商能够运营更智能、更高效、更有弹性的商业模式。

过去二十年中的一些关键创新包括：

• 半导体芯片和计算机硬件的快速发展

摩尔定律的力量在于，它预测我们的计算机的速度和能力将每两年以越来越低的成本增加，这使得快速处理能力和增强的过程自动化成为可能。因此，典型工厂中的DCS现在可以在很短的时间内处理数百万个算法并管理大量数据，这使得自动化行业能够以指数级的速度走向成熟。

• 软件正在“吞噬”制造业，就像它对其他行业所做的那样

2011年，Marc Andreessen的著名预言已经应验。软件控制的演进使得直观的人机界面得以开发。如今，操作员可以对从产品设计到机器性能分析的所有环节进行前所未有的控制。

• 通信协议的持续升级

为过程控制建立OPC并在工厂环境中引入无线技术，使软件应用程序和过程硬件之间能够进行实时信息交换。这使得工厂范围内的无线网络能够与工业生产数据采集(PDA)系统和工业电话进行交互，从而使操作员能够更好地控制和管理制造环境。

• 机器视觉已成为现实

机器视觉使得过程控制中的基于成像的检查和分析成为可能。人工智能的快速发展使机器能够识别人员和产品。这使得制造公司能够以更准确的方式管理其生产线。利用这一优势，制造商正在用高速实时查询信息的能力取代人工扫描技术。

我们目前的状况

这些里程碑事件正在塑造工业4.0。它们共同为制造商提供了在实时虚拟环境中模拟或仿真产品开发的能力，以便快速探索各种可能性，同时控制重要变量，如能耗和产品安全。

现代制造能力为制造企业提供了投资信心——它消除了未知因素，并为快速试验和迭代创造了平台。

为了让这种转型从边缘走向主流，需要一个催化剂。新冠疫情造成了一个审慎期，制造商不得不认真思考其商业模式的可持续性。在这种全球背景下，数字化转型不再是未来的愿景，而是他们在充满挑战和不确定的情况下做出决策并确保业务连续性的核心能力。

因此，疫情应对措施使该行业的公司迫切需要更好地控制其设施和运营，以便在动荡的环境中做好适应准备。

我们的未来方向

虽然我们无法预测全球事务何时会恢复正常，但我们可以面向未来，寻求勾勒出我们对下一个制造时代的期望。

无论未来局势如何发展，2020年的经历都强调了工厂运营中更高多样性和灵活性的必要性。我们生活在一个充满不确定性的时代，虽然无法预测未来会发生什么，但我们可以做好准备。无论是进一步的疫情封锁，还是完全不同的黑天鹅事件，企业现在都知道他们需要具备在宏环境需要时重新调整的能力。从某种意义上说，这需要具备将生产线切换到必需品的灵活性。更广泛地说，这需要能够跨越地理边界连接工厂，使用增强现实等工具，以消除工厂和专家之间的物理限制，并通过远程维护和培训保持连续性。

在过去一年中，生产环境面临的压力促使企业认识到对工厂健康状况进行校准的迫切需求。最近几个月，我们与制造商合作，对工厂设备进行了健康检查，并帮助识别出价值数百万USD的即将淘汰的机器。现在，这些公司正专注于将这些工厂提升到更高的卓越水平，以提供他们未来所需的弹性。

全球形势也强调了制造商在工厂设计和规划方面提高效率的必要性。为此，企业资源规划(ERP)已被提升到更高的优先级。制造商通常拥有大量潜在的工厂数据，其中大部分数据在历史上未被利用。为了在新时代中竞争，制造商正在投资捕获和自动化这些数据，以推动快速和持续的流程以及各利益相关方之间的协作。

工业4.0的曙光

人们很容易忽视过去几十年所取得的巨大进步。制造领域的微小迭代进步单独看似乎并不重要，但它们会累积起来，给整个价值链带来巨大的变化。

虽然我们预期这些进步会随着时间的推移而显现，但我们无法预料到像新冠疫情这样的催化剂，它将现代制造工厂的基本能力推到了前沿，并将数字化转型提升为行业的优先事项。

能够认识到这一根本性转变并相应调整的公司，现在已经做好了准备，可以在新的数字时代中适应并蓬勃发展。基于数十年的进步，今天的制造商可以使用他们需要的工具来为即将到来的挑战做好准备。