工業4.0 對不同行業的影響探析

（武漢理工大學 自動化學院，湖北 武漢 430070）

1 引言

隨著現代科技水平的進步，為更好地滿足工業生產的需求，德國首先提出工業4.0 的概念，利用強大的網絡通訊技術，將工業生產的各環節搭建成一個完整網絡，減少因消息不對等在生產的各環節引起的供需不匹配、時間冗余、人力資源浪費等問題。人口老齡化導致的勞動力不足的問題對于德國的制造業來說十分嚴峻，也是導致德國提出工業4.0 的一大推動力。中國作為一個制造業大國，也不能夠避免這個問題，可以料想到，未來勞動力資源的緊缺，中國的人口紅利已經過去，為解決勞動力短缺的問題，高度自動化智能化的工業生產鏈將十分重要。這是機遇也是挑戰，把握好新一輪的工業革命，對未來幾十年的經濟發展極為重要[1]。

2 工業4.0 對各行各業的影響

工業4.0 是以智能化為核心的第四次工業革命，通過利用高速發展的網絡通訊技術，實現傳統產業的智能化自動化轉型，產業的智能化自動化轉型離不開大數據、人工智能、云計算等新興技術，這些新興技術的發展也助力了工業4.0的進程。以下將介紹在工業4.0 的背景下，一些行業的變化及發展方向展望。

2.1 工業4.0 對物流的影響

工業4.0 在物流業中表現為利用物聯網技術，在產業鏈的上游到下游之間形成一個完整緊密的信息網絡，促進信息的流通，提高產業鏈各環節間相互配合的時效性、準確性、穩定性[2]。

具體表現在物料供應、生產、運輸配送等生產環節。供應方與需求方的信息可及時共享，有助于進貨與備貨，避免了因物料配送不及時而導致生產線停產，也解決了物料大量積壓在倉庫的問題。有效保持供需關系，供應方與生產方都可滿足自己的需求，提高生產潛力。生產線將具有一定的調節適應能力，借助智能標簽，實現對整個產品生產過程的實時追蹤，有利于提高生產線效率，保持生產線上物流通暢。廠房生產出來的產品可及時運送到客戶手中，全程各環節均可追蹤，實時獲取產品的路徑，避免了倉庫積壓的問題出現，產品運輸中如果發生意外情況，也可及時獲取相關信息，進行修改配送路線，追加/退回訂單等操作來補救。在整個的物流運輸體系中，充分利用了各方資源，有效減少了資源的閑置，調動了整個產業鏈高效、平穩、精準運行，利用有限的資源科學、合理地獲得最大效益。

目前，中國物流業發展的同時也存在一些問題，物流業內部沒有統一的規范標準，對海量數據的處理能力跟不上經濟發展的需求，仍有丟件、錯件、漏件等情況發生，各環節銜接不夠流暢，存在信息追蹤不到的情況。物流安全、交通安全及智能識別等方面，具有廣闊的發展前景。鑒于無人駕駛技術的不斷發展，可以展望未來的智能物流業將大規模運用無人駕駛運輸車，減少對勞動力的需求，提高了物流運輸過程中的安全性、可控性、連貫性，形成一個完整的物流運輸網絡。

2.2 工業4.0 對制造業的影響

改革開放以來，中國傳統制造業一直是在依靠人口紅利的基礎上形成的勞動密集型產業，簡單、粗放的低端產業與國外資本密集型的高端產業有著相當大的差距。在全球經濟競爭日趨白日化的今天，為在博弈中占據優勢，傳統制造業必須迎來轉型，提高生產質量，增加產品的技術性。工業

4.0 的到來，也大力促進了中國傳統制造業的轉型之路。

未來制造業與其他行業的聯系將越發緊密，它不在是單純的生產產品，而是進入到生產鏈中，與上游下游保持著密切的聯系。客戶對質量的要求越來越高，制造業不能再以廉價低成本的產品憑借價格優勢占據市場，而是要根據消費者的需求來生產相應的產品，避免生產過剩的劣質產品。制造業將具有部分服務業的特性，這將有利于促使制造業的技術水平提升，幫助廠家占據市場份額。

管理信息化是制造業轉型過程中的一大趨勢，借助物聯網技術，將制造業與上下游行業之間及制造業內部各生產環節連接在一起，這對于以往的管理模式是一次沖擊，大量信息需要處理，而隨著管理模式的規范化、信息化、一體化，可以有效解決信息繁雜冗余的問題，并切實地利用大數據技術來改善生產鏈。同時，隨著網絡通訊技術的普遍及深度使用，信息安全問題也日益顯現，如何保護好信息安全，也成為亟待解決的難題。應運而生的區塊鏈技術，未來將會在信息安全保護方面發揮重要作用[3]。

中國制造業目前大部分處于全球價值鏈的低端，主要問題在于生產技術的落后和科技水平的不足，在推動智能化發展的過程中，需要大力培養相關技術人員，努力提高研發水平，用創新作為產業轉型的驅動力。工業4.0 也是一場技術革命，中國制造業要重視新技術研發，加快把大數據、物聯網以及云計算等技術運用到生產中，提高產品的含金量，把從廉價勞動力中獲利的生產模式轉換為依靠專利技術獲利。

2.3 工業4.0 對醫療的影響

在工業4.0 的浪潮下，大部分醫院已經在使用HIS 系統和LIS 系統，對就診病人信息進行管理及管理庫存試劑等。但是這些系統還有許多不足之處，比如信息管理不夠完善，功能分散、瑣碎，沒有形成一個整體系統，繁雜的系統對醫護人員的工作也帶來了不必要的麻煩。

當前，已經有部分醫院嘗試使用自動化藥品傳輸系統，降低了對藥房藥師、送藥技師及庫房管理等人員的需求，可溯源跟蹤藥品的路徑，方便發生藥品問題時及時處理，能夠動態監測藥品消耗速度及庫存余量，便于采購藥品[4]。

在現有的HIS 系統基礎上進行升級，不僅僅是對數據進行收集、存儲及傳遞，而是利用云計算來分析處理數據，智能分析設備狀況、耗材管理及床位使用率等問題，同時通過數據互聯，簡化病人看病流程，縮短并病人的等待時間[5]。人工智能也即將或正在走入醫療領域，比如協助醫生進行臨床決策，及時警示醫生可能存在的醫療風險，患者通過智能問診實現小病自診等，可極大地緩解醫療資源緊張的情況，縮短病人的等待時間，緩和醫患關系。隨著語音識別技術和人機交互技術的不斷發展完善，智能機器人成為當下的熱門，在醫療領域，智能機器人也能夠發揮出重要作用，導診機器人的使用可緩解導診臺工作人員的工作壓力，也能夠幫助患者更快、更準確地獲得就診指導。

可以預想，未來的醫院是高度自動化、智能化的，完善的智能管理系統縮減了不必要的步驟，縮短了患者就診及醫生問診的時間，醫生可以專注于本職工作，患者也可以盡早得到治療。

3 結語

每一次工業革命的產生，都是伴隨著新技術的誕生與發展，而隨之展開的工業4.0 也不例外。工業4.0 的產生是以網絡通訊技術的高度發展為前提的，在這一背景下出現的大數據、物聯網、人工智能、云計算等新技術，助力了工業4.0 的進行，可以預見，工業4.0 背景下，各行各業的發展方向就是與這些新興技術結合，借助新技術的便利來探索出適合自己發展的道路，甚至許多行業會發生顛覆性的巨變。產業的轉型必然是一條艱難的探索道路，這是一次挑戰，也是一個機會，如果不能把握住這個機會，最終將被市場淘汰。未來的世界是一個高度信息化的世界，各行各業都被世界發展的浪潮所席卷，向信息化智能化方向發展。

綜上，對新技術的研究與把握尤為重要，需要大力培養相關方面的技術人才，重視相關新興技術的研發工作，并助力傳統產業向新型模式的轉型，越早探索完成產業轉型，將在后面的發展中越早占據先機。