? 工业4.0的实施需要通过服务水平协议来进一步拓展相关的网络基础设施和特定的网络服务质量。这将可能满足那些具有高带宽需求的数据密集型应用,同时也可以满足那些提供运行时间保障的服务供应商,因为有些应用具有严格的时间要求。
2.3新型的商业机会和模式
工业4.0将发展出全新的商业模式和合作模式,这些模式可以满足那些个性化的、随时变化的顾客需求,同时也将使中小企业能够应用那些在当今的许可和商业模式下无力负担的服务与软件系统。这些全新的商业模式将为诸如动态定价和服务水平协议(service level agreements,SLAs)质量提供解决方案,动态定价指的是要充分考虑顾客和竞争对手的情况,服务水平协议质量则是关系到商业合作伙伴之间的连接和协作。这些模式将力争确保潜在的商业利润在整个价值链的所有利益相关人之间公平地共享,包括那些新进入的利益相关人。更加宽泛的法规要求,如减少二氧化碳排放量(参考第5.8章),也可以而且应该融入到这些商业模式中,以便让商业网络中的合作伙伴共同遵守。(见图3)
工业4.0往往被冠以诸如“网络化制造”、“自我组织适应性强的物流”和“集成客户的制造工程”等特征,它将追求新的商业模式以率先满足动态的商业网络而非单个公司,这将引发一系列注入融资、发展、可靠性、风险、责任和知识产权及技术诀窍保护等问题。就网络的组织及其有别于他人的高质量服务而言,最关键的是要确保责任被正确地分配到商业网络中,同时备有相关约束性文件作为支撑。
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图3:横向价值网络
实时的针对商业模式的细节监测也将在形成工艺处理步骤和监控系统状态上发挥关键作用,它们可以表明合同和规章条件是否得到执行。商业流程的各个步骤在任何时刻都可以追踪,同时也可以提供他们完成的证明文件(见第5.7章)。为了确保高效提供个体服务,清晰且明确地描绘出以下状态将是必要的:相关服务的生命周期模型、能够保证的承诺、以及确保新的合作伙伴可以加入商业网络的许可模型和条件,尤其是针对中小企业。
鉴于上述情况,工业4.0很有可能将对全球产生难以预测的影响并造就一个极为活跃的环境。新技术的颠覆性及其对相关法律问题(如技术方面、敏感的企业数据、责任、数据保护、贸易限制、密码系统的利用等)的影响将能威胁现存法规的实施。很短的创新周期可以导致频繁的规则架构更新需求,并且造成执行过程的慢性失败。因此,有必要采取一种新的方法,可以提前或者在技术实施过程中检验其同现行法律的相容性(参考第5.7章)。另外一项事关工业4.0计划实施的关键因素就是安全和保
1实时意味着数据处理与现实事件的发生同步进行,而不是延迟处理。
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障(参考第5.4章)。重复地讲,在安全领域,我们需要更富积极性的措施,进而言之,尤为重要的是,在设计安全的概念里不应仅仅局限于功能组件。
2.4工作场所的全新社会基础设施
工业4.0将给德国带来若干创新变革,而德国当前正处于人口结构变化的困境中,它拥有世界上第二年老的人口,仅次于日本。在许多德国制造公司,员工的平均年龄在四十多岁。年轻员工的数量在不断下降,某些行业的熟练技工和学徒申请者已出现短缺。为了确保人口结构的变化不会影响当前的生活水平,德国很有必要更好地利用现有的劳动力市场为工业4.0的实施做好储备,于此同时,还需保持并不断改进劳动生产效率。因此,提高老年人和妇女的就业比例就尤为重要。最新的研究表明,个人的生产效率并不取决于员工年龄,而是相反地取决于他们从事某种工作岗位的时间、工作组织方式和工作环境。如果更长的工作生涯可以保持并增加提高劳动生产率,那么,就非常有必要协调和改变相关的工作环境,包括健康管理和工作组织方式、终身学习和职业路径模式、团队结构和知识管理。这不仅对于商业而且特别包括教育系统来说,都是一个必需迎接的挑战。
因此,决定德国未来竞争力的,不仅是新的技术、商业和法律因素,更是工业4.0新的社会基础设施的工作场所,而这也正是在创新过程中有能力使员工取得更高成就的基础。
工业4.0所带来的人类-技术(human-technology)和人类- 2参见
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Altern in Deutschland, Vol. 9: Gewonnene Jahre, Empfehlungen der Akademiengruppe, Nova Acta
leopoldina NF No.371, Vol. 107, Stuttgart 2009, p. 49, 56. 移民与低技能劳动者 (如果他们能接受更多的培训) 也可以成为劳动力市场中充分利用的劳动力来源,参见OECD: Zuwanderung ausl?ndischer Arbeitskr?fte: Deutschland, 2013, 网址:
http://www.oecd-ilibrary.org/social-issues-migration-health/zuwanderung-auslandischer-arbeitskrafte- deutschland-german-version_9789264191747-de
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环境(human-environment)相互作用的全新转变也将发挥重要作用,全新的协作工作方式使得工作可以脱离工厂,通过虚拟的、移动的工作方式开展。员工将被鼓励在他们的工作中通过智能辅助系统使用多种形式的、友好的用户界面。
除了全面的培训和持续职业发展措施(CPD measures)外,工作组织和设计模型也将是广受劳动者欢迎的成功转变的关键。这些模型应使员工将拥有高度的自我管理自主权与领导和管理权力的下放相结合。员工应该拥有更大的自由作出他们自己的决定,更积极地投入和调节自己的工作。
工业4.0的社会-技术方法使得人们释放出新的潜力从事迫切需要的创新活动,这是基于对于人在创新过程中重要作用的更新的认识。
2.5全新的基于服务和实时保障的CPS平台
具有战略意义的工业4.0计划将极大地促进全新的CPS平台更加适应具有协作性特点的商业化进程和连接智能工厂和智能产品的全生命周期各方面的整个商业网络。
这些平台将提供服务和实际应用,并且能联系到所有参与的人员、物体和系统(见图4),同时还将拥有以下特征: ? 灵活性,可以提供迅速和简单流程的服务和应用,包括基于CPS的软件;
? 在App Store模式链下实现商业进程中的调配和部署; ? 提供综合性强、安全可信的全商业进程支持;
? 保障从传感器到客户交流所有环节的安全和可靠系统; ? 支持移动端设备;
? 支持商业网络中互相协助的生产、服务、分析和预测。
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图4:物联网和服务网—网络中的人、物和系统 在商业网络中,共享的CPS平台往往针对包括服务流程和应用在内的IT技术发展有特殊需求,因为在这些共享的CPS平台上,CPS的横向与纵向集成、工业流程中的应用及服务往往会诞生出一些特殊的需求(参考表5.1)。对于工业4.0来说,在整个服务网络中,重要的是需要更加宽泛地解释流程条款。很明显,在互相协作的公司间和商业网络中,应该建立起共享的服务和应用。在CPS平台,诸如安全和保障、可信任、可靠性、使用、操作模式的融合、实时分析和预测等特性都显得尤为重要,在互相协作的生产和服务过程中,确立流程标准以及安全、可靠、高效的操作都离不开这些特性,同样,它们对于执行活跃的商业活动也至关重要。最后,这需要应对由大范围数据源和终端设备引发的各种问题。以上所提到的这些需求在当前初级云端基础设施状态下只能得到极少量的满足。CPS平台被公司间的IT人员、软件和服务提供商以及公司本身所使用,这需要有一个工业4.0的参考框架,该参考框架应该考虑到ICT和制造企业的不同特征。
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