???通過(guò)分析過(guò)去六年里的“工業(yè)4.0”領(lǐng)域的核心技術(shù),我們也許能窺見(jiàn)哪種工業(yè)技術(shù)將引領(lǐng)制造業(yè)的未來(lái)。
?? 核心觀(guān)點(diǎn):
?? 1、與“工業(yè)4.0”相關(guān)的專(zhuān)利注冊總數在短短五年內激增了12倍
?? 2、3D打印非常具有發(fā)展前景
?? 3、云計算的專(zhuān)利數目前第一
?? 4、信息物理系統相關(guān)專(zhuān)利意想不到的更少

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?? “工業(yè)4.0”簡(jiǎn)介(Introduction to Industry 4.0)
?? “工業(yè)4.0”,或者說(shuō)是第四次工業(yè)革命,不僅是德國工業(yè)的發(fā)展趨勢,也是今年世界經(jīng)濟論壇的主題,它可以被看做制造業(yè)和工業(yè)面向未來(lái)的世界性運動(dòng)。然而,目前尚不清楚哪種工業(yè)技術(shù)將引領(lǐng)制造業(yè)的未來(lái)。但是通過(guò)分析過(guò)去六年里的“工業(yè)4.0”領(lǐng)域的核心技術(shù),也許可以給予我們啟示。
?? 構成“工業(yè)4.0”的7個(gè)核心工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域
?? 不幸的是,對于第四次工業(yè)革命沒(méi)有公認的統一定義,也不確定它究竟包括哪些技術(shù)。
?? 但是我們相信以下7項核心技術(shù)可以被看做“工業(yè)4.0”的支柱:

圖1:構成“工業(yè)4.0”的7種核心技術(shù)
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?? 1.信息物理系統(CPS)
?? CPS形式網(wǎng)絡(luò )通過(guò)(無(wú)線(xiàn))傳感和驅動(dòng),能夠應對不斷變化的環(huán)境,甚至預測物理系統過(guò)程的變化。
?? 2.云計算
?? 云計算讓儲存在本地的應用程序或者服務(wù)連接到物聯(lián)網(wǎng)變得可能。
?? 3.大數據分析
?? 大數據是指大到那些典型的數據庫軟件工具無(wú)法收集、儲存、管理和分析的數據集。大數據分析方法讓工業(yè)智能化變得可能,比如說(shuō)機器學(xué)習。
?? 4.(IT)系統安全
?? 數據、數據的傳播以及所有其它工業(yè)系統、機器設備和原件都需要被充分保護,免于遭受網(wǎng)絡(luò )攻擊。
?? 5.增材制造/3D打印
?? 增材制造(Additive Manufacturing,AM)技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù),相對于傳統的材料去除-切削加工技術(shù),是一種“自下而上”的制造方法。
?? 6.增強現實(shí)(AR)
?? 使用增強現實(shí)眼鏡的工人可以通過(guò)遠程接受指令來(lái)正確裝配零件或者協(xié)助調試。
?? 7.機器人/人形機器人(HMI)
?? 新技術(shù)使交互更安全,比如讓機器人去人類(lèi)無(wú)法達到的地方執行任務(wù),這些機器人往往被設計成人類(lèi)的樣子。
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?? 3種創(chuàng )新驅動(dòng)力:3D打印、增強現實(shí)、大數據
?? 因為當前數字化轉型、物聯(lián)網(wǎng)和“工業(yè)4.0”等概念炒的火熱,我們很難理解目前的創(chuàng )新溫床在哪里?
?? IoT Analytics分析了世界范圍內從2010-2015年申請的相關(guān)專(zhuān)利數,專(zhuān)利數可以看做是創(chuàng )新活動(dòng)的一個(gè)重要指標。
?? 主要結論:與“工業(yè)4.0”相關(guān)的專(zhuān)利注冊總數在短短五年內激增了12倍。

圖2:與“工業(yè)4.0”主題相關(guān)的專(zhuān)利總數(2010-2015)

圖3:“工業(yè)4.0”主題相關(guān)專(zhuān)利數量的詳細趨勢

圖4:“工業(yè)4.0”主題相關(guān)專(zhuān)利數量的詳細趨勢(2010-2015)
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?? 另外的三大發(fā)現:
?? 1.3D打印非常具有發(fā)展前景
?? 基于10的增長(cháng)因數,3D打印/增材制造(AM)或將成為工業(yè)技術(shù)的未來(lái)趨勢。為了在未來(lái)1年或者2年內成為“工業(yè)4.0”相關(guān)專(zhuān)利的一顆流星,3D打印緊跟增強現實(shí)和云計算的腳步。特別有趣的是,3D打印不是一種特定的網(wǎng)絡(luò )技術(shù),因為它有資格作為一種新的生產(chǎn)方式,因此是硬件基礎。
?? 2.云計算很明顯是第一(現在)
?? 在2013年和2014年發(fā)布了超過(guò)1600項相關(guān)專(zhuān)利,這是我們分析的工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域更大的專(zhuān)利申請數量了。雖然2010年只有150個(gè)專(zhuān)利,數量在2012年激增了10倍。然而2015年只有1400項專(zhuān)利,出現了數量的下降,可能意味著(zhù)這個(gè)技術(shù)已經(jīng)達到了頂峰。2016年的數字肯定還是要繼續看的。
?? IBM是云計算專(zhuān)利的領(lǐng)導公司。該公司已經(jīng)注冊了和安全服務(wù)、混合數據備份以及移動(dòng)設備工業(yè)負載管理的相關(guān)專(zhuān)利,這只是其中的一些例子。
?? 3.信息物理系統意想不到的占據了更后位置(專(zhuān)利數量更少)
?? 根據德國聯(lián)邦教育與研究部的觀(guān)點(diǎn),信息物理系統,也就是CPS,應該是“工業(yè)4.0”的核心。它將網(wǎng)絡(luò )世界和工業(yè)環(huán)境中的物理世界集成,因而被視為工業(yè)技術(shù)的中心,然而專(zhuān)利數量很低。CPS落在了更后一位,在過(guò)去的五年中只增加了48項專(zhuān)利。導致這個(gè)事實(shí)的原因可能是因為這項技術(shù)并沒(méi)有顯而易見(jiàn)的定義方式。