工业 5.0：与工业 4.0 相比的起源、含义和进一步发展 – 图片：Xpert.Digital
技术与人的相遇：工业 5.0 与工业 4.0 的革命对比
未来以人为本：工业 5.0 如何取代工业 4.0
近几十年来，工业发展迅速加快。工业 4.0 推进了生产流程的数字化和自动化，而工业 5.0 现在是新阶段的焦点，再次以人为本。但工业 5.0 到底意味着什么？这个概念是谁提出的？它与之前的概念有何不同？
工业5.0这个话题是谁发起的？
工业 4.0 一词首次在 2011 年汉诺威工业博览会上公开提出，最早可追溯到 Henning Kagermann（前 SAP 董事会发言人）、Wolfgang Wahlster（德国人工智能研究中心前首席执行官）和 Wolf-Dieter Lukas（后来的德国国务卿）。联邦研究部）。第四次工业革命的特点是自动化、数字化和物联网（IoT）与制造业的融合。
另一方面，工业 5.0 的概念是由慕尼黑工业大学的 Birgit Vogel-Heuser 和 Klaus Bengler 等科学家提出的。他们强调，工业自动化正面临范式转变，其中人与机器之间的协作工作处于最前沿。欧盟委员会也采用了该术语，并将其记录在一份题为“工业5.0：迈向可持续、以人为本、有弹性的欧洲工业”的文件中。这意味着工业 5.0 越来越扎根于政治层面。
工业5.0意味着什么？
工业 5.0 建立在工业 4.0 成就的基础上，但更进一步，将人更多地置于生产过程的中心。工业 4.0 侧重于通过物联网 (IoT)、人工智能 (AI) 和大数据等技术实现自动化，而工业 5.0 则旨在建立人与机器之间的共生协作。
工业 5.0 的一个核心方面是人机交互。这涉及人类和机器人在协作环境中共同工作，将创造力、决策和问题解决等人类技能与机器的精度和效率结合起来。例如，这种协作是通过所谓的协作机器人（协作机器人）进行的，它可以直接与人交互。
工业5.0的另一个重要目标是可持续性。工业 4.0 主要注重通过自动化提高效率，而工业 5.0 则非常注重环保生产流程和可再生能源的使用。这有助于减少碳足迹并促进更可持续的生产。
工业4.0和工业5.0的区别
工业 4.0 和工业 5.0 之间的差异 – 图片：Xpert.Digital
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进一步发展：从自动化到协作
这两个概念之间的主要区别在于人与机器之间的交互类型：
- 工业 4.0 主要涉及使用机器人或物联网等技术实现流程自动化。尽管人类继续在生产过程中发挥作用，但许多重复或危险的任务被委托给机器。
- 另一方面，在工业 5.0 中，人们被视为创造性的合作伙伴，他们不仅监视或控制机器，而且积极地与机器一起工作。这种协作得到了协作机器人或外骨骼等技术的支持，这些技术使人类能够更轻松地执行体力要求较高的任务。
此外，个性化在新工业时代发挥着更大的作用：工业4.0优化了个性化大规模生产，而工业5.0则要求产品更加贴近客户的个性化需求。
可持续发展作为核心原则
工业5.0的另一个重要方面是追求可持续的生产流程。工业 4.0 专注于提高效率，通常不考虑生态方面，而工业 5.0 则旨在整合环保技术并使用可再生能源。
这体现在节能系统的开发以及通过优化生产流程减少二氧化碳排放上。鼓励企业不仅追求经济目标，而且承担社会责任。
弹性：对外部干扰的鲁棒性
除了可持续性之外，工业 5.0 还非常重视弹性，即公司或生产系统抵御外部干扰的能力。例如，这包括交付瓶颈或需求波动。
通过人与机器的密切合作，企业可以更灵活地应对此类挑战：机器可以确保质量稳定，而人类则贡献快速适应不断变化的条件的能力。
工业生产的范式转变
工业5.0并不代表工业4.0的完全替代——相反，它是现有概念的进一步发展。技术基础保持不变：物联网、人工智能和大数据继续在生产中发挥核心作用。
然而，关键的区别在于，人们再次占据了中心舞台：他们不再只是监控机器或执行简单的任务，而是在协作机器人或外骨骼等先进技术的支持下，积极地与机器一起工作。
这一发展为公司和员工提供了巨大的机会：公司可以提高效率，同时建立更可持续的生产流程；员工受益于更具吸引力的工作以及将他们的创造性技能更好地融入生产过程。
总体而言，工业5.0标志着迈向以人为本的工业生产未来的重要一步——在这个未来，技术不仅可以提高效率，而且可以促进人类福祉。
工业 5.0：机器人精度与人类灵活性的融合
工业5.0标志着工业发展的下一个演进阶段，超越了工业4.0。工业 4.0 依赖于数字化和通过物联网 (IoT) 实现的机器联网，而工业 5.0 则侧重于人与机器之间的协作。人工智能 (AI)、机器人、机器学习和大数据等技术与人类创造力、灵活性和解决问题的能力相结合，使生产更加高效和个性化。
工业 5.0 工业、生产和机械工程的核心方面
1. 人机协作
机器和机器人不再只是独立工作或按照严格的流程工作，而是直接与人互动。这使得员工能够作为“cobots”（协作机器人）融入生产过程，从而实现复杂和个性化的生产过程。这提高了灵活性和适应性，从而更好地满足个别客户的需求。
2、个性化生产
工业5.0提倡“大规模定制”，即大规模生产同时具有个性化适应的可能性。这种发展尤其是通过使用先进的人工智能算法和大量数据（大数据）的处理来实现的。公司可以完全根据客户的要求调整产品，并且仍然高效且经济高效地生产产品。
3. 可持续性和资源效率
在生产中，人们越来越关注可持续性和资源的有效利用。工业 5.0 通过使用数字孪生和智能能源管理系统来优化资源消耗，在这方面发挥着至关重要的作用。资源回收和再利用的循环经济也通过智能系统得到促进，最大限度地减少浪费并节省原材料。
4.人工智能和机器学习
人工智能和机器学习通过实时优化生产流程，在工业 5.0 中发挥着核心作用。这些技术可以在故障发生之前进行主动维护和检测。机器可以从数据中学习并适应变化，进一步提高生产设施的效率和生产力。
5. 道德与社会问题
工业 5.0 的另一个核心方面是人力和道德因素。通过协作技术创造就业机会和改善工作条件，以人为本，成为发展的核心。道德在这里发挥着重要作用，因为以人为本的生产旨在为员工提供公平、安全和愉快的工作条件。
工业、生产和机械工程公司的优势
增加灵活性
通过人与机器的协作，生产变得更具适应性，并且可以更快地对市场和客户要求的变化做出反应。
提高生产力
使用人工智能和自动化可以减少停机时间并提高效率，从而提高生产力。
降低成本
通过更精确地使用资源并避免错误和失败来降低生产成本。
更好的工作条件
与智能机器的协作使员工摆脱危险和单调的任务，从而提高工作场所的安全性和满意度。
竞争优势
早期依赖工业 5.0 的公司可以将自己定位为创新领导者，并在市场上确立自己的地位。
工业 5.0 为工业、生产和机械工程领域带来了显着的优势，代表着迈向以人为本、可持续和高效的生产方法的决定性一步。
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