印度学者:第四次工业革命定义未来,这是印度的伟大机遇

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编者按:2018年10月中旬,印度总理纳伦德拉·莫迪(Narendra Modi)在新德里成立了第四次工业革命中心,这是继旧金山、东京和北京之后的第四个类似的中心。“工业4.0”的支柱,即人工智能、机器学习、物联网、区块链和大数据,有可能改变人类生活的现在和未来。在印度和其他新兴经济体,这场工业革命也会极大地促进社会转型。随着印度不断增长的IT能力,加上该国的高电信产业密度和专业知识,印度意欲在工业4.0的舞台上展示其勃勃雄心。本文作者是印度籍博士Dr Swati Subodh,原文标题The Fourth Industrial Revolution: Redefining the future。
围绕“工业革命”的讨论已经从单纯的历史参照转变为今天语境下的日常对话。从第一次由水力和蒸汽动力推动的工业革命,到第二次工业革命下由电力推动的大规模生产和装配线,预计第四次工业革命将继承第三次工业革命的成果,采用计算机和自动化技术,并以数据和机器学习为动力的智能和自主系统来提高新一次工业革命的水平。它将融合物理、数字和生物领域的新技术,对所有的学科和行业产生极大的影响。而现在,只要我们环顾四周,就知道第四次工业革命已经在路上了!
从闪回到快进
从历史上看,所有的工业革命都起源于生产系统或制造业技术进步带来的快速转型。第四次工业革命——被称为工业4.0或I4.0也是如此,因为它已经在改变世界各地的工厂和生产车间的样貌了。

图片来源: Forbes
尽管工业4.0这个名字本身就饱受争议,但人们相信它起源于德国政府推动制造业数字化的一项高科技战略。这个名字后来在2011年汉诺威博览会上被重新提起。它包括网络物理系统、物联网、云计算和认知计算。这些工业4.0的小单元通常被称为“智能工厂”,因为它们将集成网络系统和工厂的制造过程无缝衔接,并由去中心化的决策支持。物联网设备通过无线网络进行实时通信和协作,在物理系统的加持下更上一层楼。

图片来源:www.transportgeography.org
简而言之,“智能工厂”必须包括:

互操作性:相互连接和通信的机器、设备、传感器和人员
信息透明度:系统通过传感器数据创建物理世界的虚拟副本,以便将信息上下文化。
技术援助:系统支持人类做出决策和解决问题,以及帮助人类完成对人类来说过于困难或不安全的任务的能力。
去中心化决策:网络物理系统能够自行做出简单决策。

工业4.0的主要组成部分
下面九项技术被认为是工业4.0的主要组成部分。

来源:Deloitte
大数据与分析:如今,数据搜集的来源之广、搜集速度之快前所未有。如此大量的数据需要进行解密,以发现可能隐藏的模式和其他联系。随着计算能力的增强,我们现在可以实时分析大量的数据。从生产设备和系统等不同来源收集的数据,以及企业和客户管理系统收集的数据,都需要进行整理,最终成为支持实时决策的标准。大数据还将决定企业的重大决策,因为它在本质上更具预测性,能够洞察因果关系、未来趋势和行为。

图片来源:BCG Analysis
数据集的互操作性、标准数据格式和数据安全问题是挖掘大数据潜力需要解决的关键问题。另外,目前的分析能力与数据生成速度之间的“分析差距”也需要缩小。
自动机器人:制造业提高其生产力的需求首先推动了工业4.0的发展,因此,它也将是第一个拥有机器人的行业,这些机器人将在自身和人类之间进行协调,以扩大现有的生产能力和效率。
模拟:指利用实时数据,在虚拟模型中反映物理世界。该模型旨在帮助用户在虚拟模型中测试活动,以便根据时间、成本和总体效率提前调整,以应对现实中的变化。
水平和垂直系统集成:到目前为止,单个任务通常与制造流程中的其他任务不相衔接。为了使流程自动化,这些任务需要相互联系在一起,以抢占需求并为突发事件、同步活动、优化资源甚至可能与框架之外的系统通信做好准备。它的目标是跨越整个价值链、公司、部门、职能和能力来创建一个更具凝聚力的网络。跨系统的通用数据集成和互操作性旨在真正实现整个价值链的自动化。
物联网:这将使更多的设备通过嵌入式计算相互“交谈”。这种通过集中控制器进行的通信还将分散分析和决策,从而实现更多的实时响应。这一领域在短期内实现了快速增长,反过来又转化为更大的机遇。
网络安全:设备的连接性增强,以及开放网络中数据的不断流动,使得系统容易受到恶意软件和间谍软件的网络威胁。识别这些威胁并保护数据对于维护工作协议和系统的完整性以及数据本身的保密性非常重要。因此,新的数据和系统保护机制分支已经发展到可以保护虚拟世界的地步。
云计算:这种如软件开发平台、服务器、存储和软件等服务在互联网上的使用,通常被称为“云”。系统之间的数据共享和功能将超越站点和公司边界,将通信和反应时间缩短到几毫秒,极大地促进更多用于生产和服务集成的数据驱动服务。
增材制造:这一领域最常见的例子是3D打印,用于模型制作和小规模生产领域。这一领域的长足发展对于生产小批量的定制产品很有吸引力,这些定制产品优势明显:例如可以使用不同的材料,并将复杂轻型的设计变为现实。
增强现实:增强现实技术还处于发展阶段,在公众中的应用才刚刚起步。它在真实的特性之上添加了一个虚拟层以提供更多的信息和维度,增强理解和可视化。预计它将为工人和用户提供更广泛的用途,为改进决策和工作程序提供实时信息。
过渡期

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显然,问题不在于第四次工业革命是否会发生,而在于它发生的速度。在欧洲、亚洲和美洲的许多国家,已经开始了一场为工业4.0做好准备的竞赛,因为工业4.0被越来越多地视为生产率提高的关键决定因素,同时它的成本效益将最终决定快速变化的技术和流程生态系统的收入增长。

图片来源:MIT Technology Reviews
2018年初,世界经济论坛(World Economic Forum)估计,100个国家已经为工业4.0做好了准备。在它们的报告中定义了六个关键的“生产驱动因素”,并将准备程度评估为“领先”、“高潜力”、“初生”和“传统”。“领先”表示存在强大的生产基地,对未来表现出高度的准备,而“传统”则表示尽管存在强大的生产基地,由于生产组件的驱动程序性能较差,未来面临掉队的风险。

图片来源:The Economic Times
被确定的25个主要国家来自欧洲、北美、东亚和太平洋地区,这些国家目前占全球制造业增加值的75%以上。而10个传统国家来自欧洲、欧亚大陆、东亚和太平洋、拉丁美洲、中东和北非以及南亚,这些国家目前约占全球制造业增加值的10%。
在过去的20年里,中国已经从生产低成本产品发展到生产更先进的产品。然而,由于其规模之大,不同地区的发展水平有所不同,从而降低了整体平均准备水平。2015年,中国政府提升中国制造业向高质量发展,为制造业创新提供资金。另一方面,德国在所有生产驱动因素中排名前四分之一,在技术创新、人力资本、全球贸易投资和需求环境驱动因素方面排名前十。德国被公认为第四次工业革命的先驱,它以强大的教育成果、先进的技术培训计划、高素质的现有劳动力和经过证明的创新能力而脱颖而出。德国正在加快制定自己的标准,随着工业4.0在2011年的推出,它是第一个加强产品、价值链和商业模式的数字化和互联互通,推动数字制造业向前发展的国家之一。

图片来源:Deloitte
另一个主导制造业的国家是美国。美国在生产要素驱动因素方面得分最高,在除可持续资源和制度框架外的所有驱动因素方面得分均排在前5名。另外,美国以其创新能力而闻名于世,目前处于围绕第四次工业革命新兴技术的主要发展前沿。此外,由于其强大的高等教育机构,美国还能够培养、吸引和保留先进的人力资本。
印度的故事
过去30年,印度制造业平均每年增长逾7%,占印度GDP的16%至20%。印度拥有世界上第二大人口,也是增长最快的经济体之一——这些都为印度制造业产品的需求带来了巨大的机遇,同时,印度制造业产品的需求也的确正在上升。2014年,印度政府启动“印度制造”倡议,主要目标是使印度成为全球制造业中心。为了大力推动制造业发展并朝着更加互联互通的经济方向迈进,2017年,印度宣布对基础设施投资590亿美元。尽管印度在采用工业4.0标准方面落后于全球同行,但它一直在通过科技进步提高生产率,并使制造业能够实现政府设定的到2022年占GDP 25%的目标。

图片来源: The Times of India
2018年10月,世界经济论坛第四次工业革命中心成立。该中心将促进政府和商界领袖汇聚一堂,试行新兴的技术政策。它选择无人机、人工智能和区块链作为首批三个项目区域。该中心将在国家一级与政府合作,与商界领袖、学术界、创业公司和国际组织共同设计新兴技术的新政策框架和协议。政府的智库NITI Aayog将代表政府协调伙伴关系,并协调多个部委之间

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