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第四次工业革命

第四次工业革命

2010年至今(2025年)这一时期通常被称为工业4.0。在这一阶段,我们正在经历智能工厂的发展:数字系统与物理系统相互融合,机器、产品和系统彼此通信,以实现优化生产。人工智能、物联网、3D打印机、区块链、机器人技术、增强现实和虚拟现实等技术的成熟,对制造流程的自动化和生产率产生了深远影响。通过预测性分析来防止故障或生产停滞(传感器提供有关机器和产品性能的实时数据,以便迅速采取行动)、借助3D打印进行快速原型制作、通过区块链技术加强安全与控制、通过机器人技术增强劳动力,以及通过增强现实和虚拟现实技术实现客户体验的可视化,这些都将制造能力提升到了更高的效率和创新水平。

这些技术为工业带来的收益,其速度和规模都得到了电信和数字产业同步发展的5G网络与云计算能力的有力支撑。6

新兴的第五次工业革命

第五次工业革命始于21世纪20年代,目前与第四次工业革命并行发展。这一阶段预计将通过所谓的可持续和以人为中心的制造带来转型。其重点在于保护日益枯竭的资源(即原材料、能源和水),并推广循环经济原则以减少浪费。协作机器人(人类与机器人共同工作)很可能在工作场所普及。量子计算、自主系统、扩展现实和身体互联网有望实现跨越式发展,并成为制造流程的驱动力。预计随着这些发展,生活质量将得到提升,人们在环境可持续性方面的自觉行动水平将提高,多层级的决策能力也将得到增强。7

变革的DNA

组织能否承受不断演进的技术变革所带来的冲击,预见这些趋势,采用适合本行业的恰当技术,并对现有团队进行再培训/鼓励其调整流程和业务,将是生存和卓越发展的关键。许多组织在这样的转型过程中都经历了各自的挣扎,并未能长期生存。让我们考察一些成功抵御变革强劲浪潮的公司案例,以及一些被浪潮淘汰的公司案例。

一些家庭手工业、行会和家庭式生产中心无法适应蒸汽机的力量,最终倒闭。博尔顿与瓦特公司(英国)是蒸汽机的先驱,其蒸汽机为工厂和磨坊提供动力。他们使多家公司得以从手工流程转向机械化生产。8 马萨诸塞州的洛厄尔纺织厂采用蒸汽动力织机,并在美国开创了大规模纺织制造流程,使其能够扩大业务并提高生产率。9

在第二次工业革命期间,随着电力的普及,通用电气凭借其在制造和家用产品电气化方面的开创性努力,成为消费电子行业的领导者。然而,战略失误、专业管理不善以及未能在正确时间采用正确技术的综合影响,给这家昔日鼎盛时期的标志性组织敲响了丧钟;如今它已被拆分为三个实体。10 这些实体中是否会有任何一个像凤凰一样浴火重生、再次闪耀,只有时间能够证明!

还有许多公司,其技术战略适得其反,或未能在正确的时间发挥作用,因此退出了竞争舞台。柯达和宝丽来是两家以相机和胶卷闻名的公司,曾几乎垄断市场。然而,它们未能预见数字化的影响;一旦数字摄影诞生,这些公司便在市场中变得无关紧要。11 西联公司曾是电报领域的领导者,但未能有效转型进入电信新时代,输给了拥抱电话技术的公司。随着数字时代的发展,英特尔多年来主导着微处理器市场,为计算机和数字设备提供关键组件。其产品推动了个人电脑和科技产业的崛起。英特尔醒目的标语“Intel Inside”实际上意味着,大多数出货的计算机都是围绕英特尔的微处理器构建的。然而,在人工智能时代的份额竞争中,英特尔失利,使英伟达取得了相当大的领先优势。2020年,英伟达的市值首次超过英特尔;到2025年,英伟达的市值已达到惊人的4万亿美元,是AMD、Arm、博通和英特尔市值总和的两倍多。如今,英伟达已取代英特尔,成为三大科技股权基准之一;关于英特尔未来的讨论也在进行之中,其中包括被某家大型科技公司收购的可能性。12

诺基亚创建了世界上第一个国际蜂窝网络,并且在截至21世纪初的近十年里,一直是全球手机行业的领导者。然而,它进入智能手机市场较晚,这意味着 iPhone 和 Android 技术已经相对于诺基亚取得了显著领先,诺基亚随后别无选择,只能退出这一业务。13 黑莓 Motion 是另一家智能手机制造商,凭借其配有弧形键盘的设备,一直到20世纪90年代末都颇为成功。当触摸屏显示器在移动行业变得普遍时,黑莓仍继续保护其产品和技术,却几乎没有意识到其产品已经被行业所淘汰。最终,2017年,黑莓正式宣布结束其智能手机业务。14 摩托罗拉的手机曾因硬件质量而受到认可。然而,随着客户逐渐熟悉其他产品所提供的软件功能,而摩托罗拉仍持续将重点放在硬件上,软件创新未能跟进,摩托罗拉在向3G转型的过程中被甩在了后面。15

为了在市场中保持竞争力,企业必须认识到技术领域的巨大变革,并在适当的时机做好准备,支持那些将决定企业未来的正确技术。在人工智能的背景下,制造业及相关服务的若干领域正在受到影响,考察这些领域将有助于解析领先制造企业如何制定战略,以提升运营效率,同时为客户提供更高价值,并在市场中保持竞争力。

练习题

根据来源材料,哪项陈述最能描述工业4.0?

A. 它始于18世纪末,主要集中于蒸汽驱动的工厂。
B. 它指的是从 年至今的时期,其特点是融合数字系统与物理系统的智能工厂。
C. 它主要以由电力驱动的装配线为特征。
D. 它在 年工业 开始时结束。

文中哪项技术与制造业中的快速原型制作有明确关联?

A. 区块链
B.
C. 3D 打印
D. XR

来源中的哪个例子最能说明在适当时机适应技术变革的重要性?

A. 通用电气通过避开电气化变得比以往任何时候都更强大。
B. 诺基亚通过比其他公司更早进入智能手机领域扩大了其主导地位。
C. 柯达和宝丽来因未能预见数码摄影的影响而变得无关紧要。
D. 博尔顿与瓦特公司衰落了,因为他们拒绝使用蒸汽机。

以下哪些在资料中被确定为第四次工业革命的核心或赋能要素?请选择所有适用项。

A. 人工智能
B. 物联网
C. 区块链
D. 蒸汽织机
E. 云计算

第五次工业革命被描述为一个未来阶段,只有在第四次工业革命完全结束后才会开始。

在工业 5.0 中,节约原材料、能源和水,同时促进循环经济原则,是一个重要重点。

制造业中的预测性分析被描述为依靠实时传感器数据来帮助防止故障或生产停工。

在第五次工业革命中,___ 被描述为人类和机器人在工作场所共同工作。

适应能力和再技能培训如何帮助组织在历次工业革命中生存下来?请用 1—3 句话回答。

说明第一次工业革命与工业 之间的一个重要区别和一个联系。用 - 句话回答。

哪一项陈述最能说明从第三次工业革命到工业4.0的演进关系?

A. 第三次工业革命始于蒸汽动力织布机,而工业4.0则用手工生产取代了电力。
B. 第三次工业革命引入了基于计算机和数字技术的自动化,而工业4.0则在此基础上发展,利用人工智能、物联网以及相互通信的数字—物理系统构建智能工厂。
C. 第三次工业革命主要侧重于循环经济原则,而工业4.0主要侧重于手工小批量生产。
D. 第三次工业革命由协作机器人和量子计算驱动,而工业4.0由家庭手工业驱动。

哪些选项正确比较了早期制造业变革与工业4.0或工业5.0?

A. 蒸汽动力帮助生产从手工劳动转向机械化的大规模生产;工业4.0同样利用先进技术来提高自动化水平和生产率。
B. 电力使大规模生产以更高效率和更低成本变得更加可行;工业4.0也通过人工智能、物联网、机器人技术、增强现实和虚拟现实等技术追求更高效率。
C. 家庭手工业具有高度可扩展性,因为它们使用了区块链和云计算。
D. 工业5.0增加了对可持续和以人为中心的制造的关注,包括节约原材料、能源和水资源。
E. 装配线降低了生产成本,而工业5.0拒绝一切形式的自动化,并完全回归手工制作生产。

未能适应蒸汽动力机械化的组织,与未能在正确时间采用正确技术的公司一样,都说明了同一个普遍教训:在工业转型期间,适应能力和再技能培训对于生存至关重要。

第二次工业革命的电信突破为后来的通信技术奠定了基础,而在工业4.0中,智能制造效益的速度和规模则由___网络和云计算所促进。

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