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工業革命4.0:物聯網時代的智慧製造創新,從互聯到新工業革命

工業革命4.0:物聯網時代的智慧製造創新,從互聯到新工業革命

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內容簡介

  【物聯網與智慧技術,為工業革命注入新的生命力】

  ◎想像十幾年後的生活,由新技術驅動的創新與變革
  ◎描述德國與美國在工業革命新浪潮中的角色與競爭
  ◎未來工廠的願景,從人工勞動到智慧自動化的轉型
  探索工業4.0的起源,從歷史小鎮到網紅養成的旅程!

  ▎物聯網革命的起源與發展
  工業4.0時代的到來代表著物聯網革命之路的開始。這場革命源於德國,由三位被稱為「工業4.0三教父」的學者提出。他們認為未來的工業生產將由智慧化的機器和裝置主導,透過網路實現全面的數據交換和溝通。這一概念迅速獲得了德國政府和業界的認可,並成為德國製造業轉型更新的重要策略。與此同時,美國也開始布局工業網路,兩國在這一領域展開了激烈的競爭。物聯網技術的發展使得萬物互聯成為可能,人工智慧則賦予了機器一定的智慧,兩者的結合將徹底改變傳統的生產方式。

  ▎智慧製造與未來生活的想像
  在工業4.0的背景下,未來工廠將實現高度自動化和智慧化,人類將從繁重的體力勞動中解放出來。這種變革不僅發生在工廠,也將影響我們的日常生活。智慧型產品的出現將重塑我們的生活方式,例如無人機送貨、掌上醫生等。這一切都建立在大量數據的基礎之上,數據成為驅動工業革命的新引擎。然而,要真正實現智慧製造和智慧生活,還需要感應器、網路通訊、雲端運算等多種技術的支援。未來十年,隨著這些技術的不斷成熟,我們將步入一個萬物互聯、數據驅動的智慧新時代。屆時,工業生產和日常生活都將發生翻天覆地的變化。

  ▎工業4.0下的產業轉型與商業模式創新
  隨著工業4.0的深入推進,越來越多的傳統產業開始擁抱智慧製造。這不僅意味著生產裝置的更新換代,更意味著整個產業鏈的重構和商業模式的變革。企業需要適應新的市場環境,重新審視自身的定位和發展方向。一些企業選擇專注於核心業務,透過數位化手段提升效率和品質;另一些企業則勇於創新,嘗試將產品智慧化,開拓新的市場空間。無論是哪種路徑,數據都將成為企業的核心資產,如何有效地收集、分析和利用數據,將成為決定企業成敗的關鍵因素。同時,工業網路平臺的出現為企業提供了新的合作和共享機制,跨界融合和開放創新成為趨勢。在這場變革中,唯有主動擁抱變化,不斷創新的企業才能立於不敗之地。

  ▎迎接智慧新時代:機遇與挑戰並存
  工業4.0的浪潮不可逆轉,智慧製造和智慧生活正在成為現實。這場變革為我們帶來了巨大的機遇,但同時也伴隨著諸多挑戰。首先,技術和標準體系尚不完善,如何實現不同裝置、系統之間的互聯互通,如何保障數據的安全和隱私都需要政府、企業和社會各界共同努力。其次,智慧化的推進可能帶來就業結構的調整,一些傳統職位可能被取代,如何實現勞動力的轉型更新,確保社會的穩定和諧,也是一個重大課題。再次,工業4.0的實施需要大量的資金和人才投入,中小企業面臨著資源不足的困境,急需政策扶持和社會支援。最後,在推進智慧製造的同時,我們還要警惕過度依賴技術帶來的風險,注重人文關懷和社會責任,確保技術始終服務於人類的福祉。

本書特色

  從1769年的工業革命到現代的技術翻新,本書講述了一段科技進化的歷史。作者精妙地將德國的精密工業與美國的創新精神進行比較,闡述了這兩大工業巨頭如何塑造當今的智慧製造業。書中不僅探討了技術如何改變生產方式,還預測了這些變革將如何影響我們的日常生活,從智慧工廠到未來的智慧型產品,乃至於人工智慧和大數據的應用。
 

作者介紹

作者簡介

劉雲浩


  北京清華大學長江學者特聘教授、博士生導師,大陸清華大學軟體學院長,ACM會員、IEEE會員、ACM中國理事會主席,美國密西根州立大學工學碩士和博士。擔任IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems副主編、IEEE/ACM Transactions on Networking和ACM Transactions on Sensor Network編輯委員。
 

目錄

前言
導言/登上物聯網的小船

第一章/工業4.0的「網紅」養成之路
1769,1869,1969……
天祐的工業小鎮
工業4.0三教父

第二章/當漢諾威遇到波士頓
布局——德國虎式出動
出征——美國隊長的實力
站隊——德國人還是美國人

第三章/互聯與智慧:工業革命升級技能點
無處不在的物聯網
不是人工智慧的智慧

第四章/不食人間煙火的未來工廠
「血汗工廠」的轉型
中國消防人員的逆行
智慧從深度互聯開始

第五章/一大波智慧型產品正在靠近
吃的是資訊,擠出來的是價值
打造你的私人王國
華山論劍:網路與數據
南山薈萃:別落了其他技術

第六章/你能想像十年後的生活嗎
快遞大哥和無人機,你選誰
把醫生放進口袋

結語/開啟智慧的革命
參考文獻
 

詳細資料

  • ISBN:9786267372463
  • 叢書系列:自然科普
  • 規格:平裝 / 160頁 / 15 x 21 x 1 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

天祐的工業小鎮
 
積體電路上可容納的電晶體(晶體管)數目約每十八個月便會增加一倍。——戈登.摩爾(Gordon Earle Moore, 1929-),英特爾公司聯合創始人
 
歷史走到了新的轉折點,大家都在說,新一輪工業革命即將來襲。
 
通常,所謂「革命」,抑或任何其他歷史事件,都應該是後人書寫賦予的,有些甚至是事後許多年才有定論。因此,第四次工業革命是否正在發生,嚴格地講,是誰也無法妄斷的。但正如《權力遊戲》中反覆被提及的讖語般的台詞「凜冬將至」(Winter is coming)一樣,當大家都在這麼說的時候,我們是可以大膽期待同時細心準備迎接未來的。事實上,歷史上的每一次工業革命從開始到結束都經歷了幾十年的時間。因此無論接下來這一波浪潮是否最終被定義為第四次工業革命,我們都完全有理由相信,一場深刻的技術變革正在發生,而我們正處在這場變革的開端!
 
的確,近年來全球工業正處在這一場公認的重大技術變革之中,各國政府和工業界也在致力於研究、制定和實施各自的應對之道,以確保若干年後能立於不敗之地。關於這一場變革,德國稱之為「工業4.0」,美國稱之為「工業互聯網」,中國政府則提出「中國製造2025」,「從中國製造到中國智造」。此外類似的概念還有荷蘭的「智慧型工廠」、英國的「高價值製造業」、法國的「未來工廠」等。這些內涵尚不十分明確的概念「忽如一夜春風」般充滿了全世界,各國政要、各類機構、各方民眾,無不在紛紛暢想和談論未來製造業的景象。人類歷史上從未有任何時候像今天這樣資訊透明到全球可以共同討論未來。新工業革命已經撲面而來,勢不可當!
 
資訊之所以如此透明,其根本就在於互聯網這一關鍵推手和核心要素,使得人類的知識網路化,從而能夠展開對這樣一場未知的變革進行透明、透徹的探討。如果第四次工業革命真的如期而至,那麼,這將是人類歷史上光輝燦爛的一筆:
 
人類第一次成功地在事前預測了一次革命,而不是像以往一樣事後才意識到是一場革命。
 
革命的破冰號角首先在德國漢諾威(Hannover)吹響。

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