工业4.0 对不同行业的影响探析

（武汉理工大学 自动化学院，湖北 武汉 430070）

1 引言

随着现代科技水平的进步，为更好地满足工业生产的需求，德国首先提出工业4.0 的概念，利用强大的网络通讯技术，将工业生产的各环节搭建成一个完整网络，减少因消息不对等在生产的各环节引起的供需不匹配、时间冗余、人力资源浪费等问题。人口老龄化导致的劳动力不足的问题对于德国的制造业来说十分严峻，也是导致德国提出工业4.0 的一大推动力。中国作为一个制造业大国，也不能够避免这个问题，可以料想到，未来劳动力资源的紧缺，中国的人口红利已经过去，为解决劳动力短缺的问题，高度自动化智能化的工业生产链将十分重要。这是机遇也是挑战，把握好新一轮的工业革命，对未来几十年的经济发展极为重要[1]。

2 工业4.0 对各行各业的影响

工业4.0 是以智能化为核心的第四次工业革命，通过利用高速发展的网络通讯技术，实现传统产业的智能化自动化转型，产业的智能化自动化转型离不开大数据、人工智能、云计算等新兴技术，这些新兴技术的发展也助力了工业4.0的进程。以下将介绍在工业4.0 的背景下，一些行业的变化及发展方向展望。

2.1 工业4.0 对物流的影响

工业4.0 在物流业中表现为利用物联网技术，在产业链的上游到下游之间形成一个完整紧密的信息网络，促进信息的流通，提高产业链各环节间相互配合的时效性、准确性、稳定性[2]。

具体表现在物料供应、生产、运输配送等生产环节。供应方与需求方的信息可及时共享，有助于进货与备货，避免了因物料配送不及时而导致生产线停产，也解决了物料大量积压在仓库的问题。有效保持供需关系，供应方与生产方都可满足自己的需求，提高生产潜力。生产线将具有一定的调节适应能力，借助智能标签，实现对整个产品生产过程的实时追踪，有利于提高生产线效率，保持生产线上物流通畅。厂房生产出来的产品可及时运送到客户手中，全程各环节均可追踪，实时获取产品的路径，避免了仓库积压的问题出现，产品运输中如果发生意外情况，也可及时获取相关信息，进行修改配送路线，追加/退回订单等操作来补救。在整个的物流运输体系中，充分利用了各方资源，有效减少了资源的闲置，调动了整个产业链高效、平稳、精准运行，利用有限的资源科学、合理地获得最大效益。

目前，中国物流业发展的同时也存在一些问题，物流业内部没有统一的规范标准，对海量数据的处理能力跟不上经济发展的需求，仍有丢件、错件、漏件等情况发生，各环节衔接不够流畅，存在信息追踪不到的情况。物流安全、交通安全及智能识别等方面，具有广阔的发展前景。鉴于无人驾驶技术的不断发展，可以展望未来的智能物流业将大规模运用无人驾驶运输车，减少对劳动力的需求，提高了物流运输过程中的安全性、可控性、连贯性，形成一个完整的物流运输网络。

2.2 工业4.0 对制造业的影响

改革开放以来，中国传统制造业一直是在依靠人口红利的基础上形成的劳动密集型产业，简单、粗放的低端产业与国外资本密集型的高端产业有着相当大的差距。在全球经济竞争日趋白日化的今天，为在博弈中占据优势，传统制造业必须迎来转型，提高生产质量，增加产品的技术性。工业

4.0 的到来，也大力促进了中国传统制造业的转型之路。

未来制造业与其他行业的联系将越发紧密，它不在是单纯的生产产品，而是进入到生产链中，与上游下游保持着密切的联系。客户对质量的要求越来越高，制造业不能再以廉价低成本的产品凭借价格优势占据市场，而是要根据消费者的需求来生产相应的产品，避免生产过剩的劣质产品。制造业将具有部分服务业的特性，这将有利于促使制造业的技术水平提升，帮助厂家占据市场份额。

管理信息化是制造业转型过程中的一大趋势，借助物联网技术，将制造业与上下游行业之间及制造业内部各生产环节连接在一起，这对于以往的管理模式是一次冲击，大量信息需要处理，而随着管理模式的规范化、信息化、一体化，可以有效解决信息繁杂冗余的问题，并切实地利用大数据技术来改善生产链。同时，随着网络通讯技术的普遍及深度使用，信息安全问题也日益显现，如何保护好信息安全，也成为亟待解决的难题。应运而生的区块链技术，未来将会在信息安全保护方面发挥重要作用[3]。

中国制造业目前大部分处于全球价值链的低端，主要问题在于生产技术的落后和科技水平的不足，在推动智能化发展的过程中，需要大力培养相关技术人员，努力提高研发水平，用创新作为产业转型的驱动力。工业4.0 也是一场技术革命，中国制造业要重视新技术研发，加快把大数据、物联网以及云计算等技术运用到生产中，提高产品的含金量，把从廉价劳动力中获利的生产模式转换为依靠专利技术获利。

2.3 工业4.0 对医疗的影响

在工业4.0 的浪潮下，大部分医院已经在使用HIS 系统和LIS 系统，对就诊病人信息进行管理及管理库存试剂等。但是这些系统还有许多不足之处，比如信息管理不够完善，功能分散、琐碎，没有形成一个整体系统，繁杂的系统对医护人员的工作也带来了不必要的麻烦。

当前，已经有部分医院尝试使用自动化药品传输系统，降低了对药房药师、送药技师及库房管理等人员的需求，可溯源跟踪药品的路径，方便发生药品问题时及时处理，能够动态监测药品消耗速度及库存余量，便于采购药品[4]。

在现有的HIS 系统基础上进行升级，不仅仅是对数据进行收集、存储及传递，而是利用云计算来分析处理数据，智能分析设备状况、耗材管理及床位使用率等问题，同时通过数据互联，简化病人看病流程，缩短并病人的等待时间[5]。人工智能也即将或正在走入医疗领域，比如协助医生进行临床决策，及时警示医生可能存在的医疗风险，患者通过智能问诊实现小病自诊等，可极大地缓解医疗资源紧张的情况，缩短病人的等待时间，缓和医患关系。随着语音识别技术和人机交互技术的不断发展完善，智能机器人成为当下的热门，在医疗领域，智能机器人也能够发挥出重要作用，导诊机器人的使用可缓解导诊台工作人员的工作压力，也能够帮助患者更快、更准确地获得就诊指导。

可以预想，未来的医院是高度自动化、智能化的，完善的智能管理系统缩减了不必要的步骤，缩短了患者就诊及医生问诊的时间，医生可以专注于本职工作，患者也可以尽早得到治疗。

3 结语

每一次工业革命的产生，都是伴随着新技术的诞生与发展，而随之展开的工业4.0 也不例外。工业4.0 的产生是以网络通讯技术的高度发展为前提的，在这一背景下出现的大数据、物联网、人工智能、云计算等新技术，助力了工业4.0 的进行，可以预见，工业4.0 背景下，各行各业的发展方向就是与这些新兴技术结合，借助新技术的便利来探索出适合自己发展的道路，甚至许多行业会发生颠覆性的巨变。产业的转型必然是一条艰难的探索道路，这是一次挑战，也是一个机会，如果不能把握住这个机会，最终将被市场淘汰。未来的世界是一个高度信息化的世界，各行各业都被世界发展的浪潮所席卷，向信息化智能化方向发展。

综上，对新技术的研究与把握尤为重要，需要大力培养相关方面的技术人才，重视相关新兴技术的研发工作，并助力传统产业向新型模式的转型，越早探索完成产业转型，将在后面的发展中越早占据先机。