如何实现工业4.0策略

尽管多年来投入了大量资金，但制造业和工程行业距离“工业4.0”的广泛运营还有很长的路要走。对于许多企业来说，供应链价格、需求波动、人员短缺和投资成本的日常压力阻碍了所需的转型。

然而，拥有完全互联基础设施的工厂（OT和IT统一）能够扩展和适应，在快速变化的市场中更高效地工作。长期繁荣的工厂是那些致力于可持续发展、拥有强大而灵活的劳动力、拥有技术基础设施的工厂，这些基础设施能够为面向未来提供响应迅速、数据驱动的基础。

尽管92%的制造商将数字化转型作为其战略的核心，但高管层、OT运营专业人员和IT部门在技术投资方法和动机方面的差异需要进行研究和解决。本文探讨了利益相关者优先事项之间的异同，并评估了可以转型以推动企业向工业4.0运营模式转变的三个领域——劳动力、OT自动化和数据(IT)。

然而，在开始之前，值得注意的是，统一战略需要一种超越部门界限的数字化转型方法。任何转型项目的实施责任都在于集体，成功取决于高管、OT和IT之间的成功合作，每个人都会提出具体的细节和优先事项。接受这一点并在此基础上努力，将为转型之旅带来成功的最佳机会。

增强劳动力

随着制造业自动化水平的提高，企业有责任为员工配备和培训，让他们能够在日常工作中使用越来越多的强大技术。使用手持式扫描仪、便携式IT和RFID等移动技术增强员工队伍，对所有运营都产生了重大积极影响，其中最重要的是提高了单个工人的速度和效率。对其他业务的其他好处包括：

● 更安全的工作场所，手动任务可以更快地完成，并且需要更少的体力活动

● 更好的时间分配，使员工能够专注于更高价值的任务

● 基于工作中使用的技术的技能提升和持续培训的明确职业道路

● 双向数据流意味着（i）员工任务可以通过管理软件分配和监控，以及车间工人的技术将使用实时信息更新中央系统。

除了手持设备外，未来五年计划投资最大的领域将是RFID，这是一项久经考验的技术，可以大规模扫描和识别物品。事实上，物料处理和物流现在对车间至关重要，工作流程中看似微小的改进可以节省大量成本并提高操作员效率。

移动计算和扫描技术是制造业务成功的关键。它们通过减少手动任务并创造一个有利于员工蓬勃发展的创新环境来降低出错风险。

自动化系统

除了需要尽快开始产生投资回报外，任何自动化系统的部署都面临多项挑战。企业至少在最初阶段应该专注于高价值、以客户为中心的解决方案，以优化劳动力。除了让员工腾出时间去完成更复杂的任务外，自动化系统还可以帮助战略决策者满足服务水平协议(SLA)、优化可用工作空间并抵消劳动力市场压力的影响。

运营技术人员通常是这一转型领域的主力，他们关注的是减少生产线错误，以及创建灵活且可扩展的环境。在不进行重大基础设施变更的情况下进行部署是将运营影响降至最低的重要考虑因素，自动化系统部署期间和部署后的现场安全也同样重要。

在现代工厂中，IIoT设备构成了数据驱动运营的支柱，具有实时系统衰减和监控功能。OT与更大的IT网络的集成可以创建整个工厂的数据图，配备适当装备的人工操作员可以在整个生产线上提供输入和反馈。

3D视觉和AI等新技术为早期采用者提供了变革优势，但值得注意的是，在数字化转型的过程中逐步推进仍然比向未知领域迈出一大步（和投资）更为安全。

确定可能提高效率的最佳领域是高管、运营和信息技术决策者之间的协作过程。实施单个协作机器人、全站手持式扫描系统或有限的AMR（自主移动机器人）部署可能是平衡投资、风险和结果的理想中间立场。

聚合数据资产

现场操作技术与IT的融合是工业4.0的关键要素。这两个技术领域的融合非常复杂——许多现有的自动化系统代表着巨大的投资，并且可能基于过时但高效的技术。

传统的OT系统可能并非设计为与现代TCP/IP网络共存，因此需要进行大量改造才能与新系统完全集成。

为了实现实时可视性和透明操作，不仅OT和IT应在网络层面集成，而且数据输入和输出格式也需要兼容。在许多情况下，这种深度集成既不切实际也不明智，尤其是从安全角度来看。但使用售后传感器标签（条形码或RFID）、手持设备或静态扫描仪等读取器以及机器视觉，可以在质量保证方面取得显著进展。无需重新设计昂贵且敏感的工厂设施，其他技术可以帮助识别和隔离问题和低效率，减少停机时间并提高生产力。

《制造业愿景研究》列出的制造商的优先事项倾向于投资IT基础设施管理。45%的受访高管将IT基础设施管理列为优先事项之首。相比之下，只有34%的人表示制造执行系统是优先事项。

这些数字表明，数字化转型采取了循序渐进的方法，高风险、高投资的项目优先度较低。这证明了相对适度的技术支出的力量，制造商可以利用这些技术对所有运营进行以数据为中心的监督。通过实时跟踪材料和资产，运营透明度得到提高，可立即提高效率，并构成响应迅速、灵活且能够根据需求变化进行扩展的设施的基础。

总结

人们对制造业迈向工业4.0实践的普遍偏见是，这需要大量投资，而且需要一步到位。

通过与IT、OT和高管层的关键利益相关者采取协作方式，企业应该确定哪些业务领域能够以最低的支出产生最大的效率收益。在许多情况下，为员工和制造系统配备成熟的技术可以创建基于数据的工作流程，而这正是下一代实践的关键。

行业面临的挑战包括人员压力和不可预测的供应链，而这些挑战可以通过创建一个系统来克服，在这个系统中，技术每天都会得到实际应用，以解决日常问题。在极少数情况下，需要对AMR和协作机器人生产线等系统进行大量投资。但在大多数制造和工程设施中，建立数字化工作流程的基础将更有效，而且成本肯定更低。

在当今的组织中，使用扫描和跟踪硬件/软件是使运营符合工业4.0理想的最快、最具成本效益的方法。