随着向数字制造的过渡进入新的十年，机芯的技术面没有改变，但工业4.0的状态远未停滞。
值得关注的重要趋势围绕着以下方面的努力：将智能组件技术及其结果数据连接到功能系统中，保持这些系统的安全性，并为日趋成熟的工业4.0培养一支兴旺的员工队伍。
1.数字化线程：互联制造
美国国家标准技术研究所所长Carroll Thomas（国家标准技术研究所）制造扩展合作伙伴关系（环保部），建立了一个全国性的中心网络，以帮助美国制造商采用先进技术。根据美国人口普查局的数据，有75％的小型制造商20名员工，托马斯（Thomas）说，许多中小型制造商（500名以下的员工）现在正在进入大型制造商多年来所做的流程和供应链自动化。
“合作机器人现在已经很大了，”托马斯说。“许多第2层和第3层供应商正在使用一种具有IoT连接性的传感器和AI，以一种更周到，更具战略性的方式进入自动化。他们正在数字化其整个运营。这种集成现在正成为主流。”
机械制造工程师兼智能制造系统联合负责人Thomas Hedberg博士 试验台 NIST认为，工业4.0已经成熟到可以解决的基本共识：将所有数据和系统连接在一起，以便产品的设计，制造和检验阶段全部流程并相互反溃
例如，当激光熔化粉末时，添加剂制造商可能会拍摄数百或数千张熔池图片；Hedberg说：“他们正在尝试将数据连接回该机器的过程参数。”
赫德伯格说：“当制造业中所有这些过程孤岛都开发出来时，人们并没有考虑将它们联系起来。” “但是，在这些孤岛内部已经开发出了专家系统。因此，为什么不打破孤岛，我们为什么不在它们之间切孔并在它们之间放置一条管道呢？那就是“数字线程”。该问题是系统工程问题，需要以系统思考为主导的跨学科团队。这就是标准的来龙去脉，并且一些标准开始统一。”
Waddell管理的免版税MTConnect机器技术标准吸收了来自所有行业的400多家系统集成商，机器制造商，软件开发商和最终用户的意见。从他的自上而下的角度来看，Waddell认为，关联制造领域的思想领袖已经开始思考产品生命周期的设计，制造和检查阶段以外的内容，以包括现场的后期维护。
例如，从 纽波特新闻 造船或 通用动力学电动船是两个有远见的供应商，海军可能会想要所谓的设计，制造和维护模型。Waddell说：“维修合同可能包括对船的重新检验，例如看起来像建造时一样。” “对船内部进行3D扫描，以将变化反映回初始模型。”
2.边缘计算和网络安全
海德伯格说，解决制造业中的关联数据问题需要边缘计算与云计算的不同之处在于，加密和机器学习等过程的更多（或全部）工作都在设备上完成，而不是在云中完成。而且与个人计算不同，软件是自动更新的，安全性由中央管理，而不是由用户管理。
Hedberg说：“我们目前的设备具有不错的功能，但它们的功能不足以进行更高级的数据处理优化。” “您必须能够在边缘进行一些基本处理，快速移动数据，并将答案提供给工厂或机器。”
边缘计算可减少处理的延迟，并使用更少的带宽。如果它可以将足够的私有数据保持在云之外，并且其供应商更新的安全功能很好，它也有可能提供显着更好的网络安全性。
网络安全已经成为互联智能工厂的一大关注点。它只会随着5G连接。借助5G，网络已从大多数硬件转换为大多数软件，因此5G提供了诸如更大带宽之类的优势，同时也更容易受到网络攻击。
托马斯说：“我们正拼命地使这些小公司涉足自动化和传感器领域，以考虑网络安全。”
3.就业与教育
托马斯（Thomas）遍及全国各地的制造商（尤其是中小型企业）时，她看到一个长期问题困扰着每个地区：工厂找不到足够的技术人才来填补他们的职位空缺。
她举了一个塑料挤出厂，尽管有足够多的合格毕业生，但都仍然无法填补职位；阿拉巴马州的一家过滤器制造商，该公司为职位空缺设置了广告牌；田纳西州的一家工厂为尽可能多的员工子女提供工作。
缺乏合格的工人已经影响了许多中型制造商对自动化和其他工业4.0技术的接受。但是，托马斯说，他们这样做是在不消除工作的情况下进行的。
她说：“他们进入技术领域并不是为了摆脱员工，而是帮助建立所需的能力。”
合作机器人和自动化仍然很昂贵；中小型制造商出于必要而采用它们，而不是通过减少工作来省钱。实际上，托马斯说，工业4.0自动化为维护技术人员创造了高薪工作。其他工厂的工作工资有所增加，但幅度不如劳动力短缺所表明的那样。
她说：“他们使用新技术来增加其劳动力，但他们需要能够运行和维护设备的人员。这些技术人员是每个人都来回窃取的技术人员。”
为了解决制造业从业人员的赤字问题，Thomas建议进行教育改革，并推动多元化和包容性的发展。她说：“帮助那些通常不在工厂工作的人。” “即将退休的人，妇女，处境不利的人，正在考虑是否要上大学的人。”
托马斯还主张在较小的制造商和教育机构之间建立更紧密的联系，以更好地扩展和培训。
VR焊接培训师通过在使用真实设备进行焊接之前将其暴露在焊接之下，帮助学生更快，更便宜地为学生满足特定行业的需求做好准备。 加利福尼亚托伦斯市的大学使用该系统，托马斯说，他们仍然无法以足够快的速度培养出满足需求的毕业生。AR还通过Miller等特定产品进行制造教育AR焊接系统和一般应用程序。
源：https://redshift.autodesk.com/industry-4-0-trends/
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