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2016年6月3日 星期五
‧ 2016\06\03\ 3S Market Daily 智慧產業新聞
‧ 工業 4.0 時代 智慧工廠將如何改變製造商們的競爭趨勢？
來源：TechWeb
第四次工業革命將要來臨。至少，這是德國許多企業與政府領導人的觀點，他們用工業4.0的概念開闢製造業的新道路。在第三次工業革命中，IT 技術是關鍵推動力。未來的趨勢是網路將與製造業緊密聯合，21世紀無處不在的網路平台，與其他先進電腦科技，都將推動製造業的發展，帶來我們常說的「智慧工廠」。
IT科技與製造業的匯合就是工業4.0的目標，德國政府推動了許多項目，來發展這項電腦化生產概念。德國統一後，蘇醒成為一股強大的工業力量。工程學博士Thomas Bauernhansl教授即將在德國法蘭克福召開的ISC高性能會議上，講闡述工業4.0的話題。
Bauernhansl教授在德國Fraunhofer應用研究促進協會，以及斯圖加特大學工業製造與管理中心擔任總監，他在德國汽車與機械工程行業有八年工作經驗，並參與了一系列頂尖製造技術的研發。電腦科技媒體TOP500 News對Bauernhansl教授進行了訪談，他談到了自己對於第四次工業革命的個人觀點。
TOP500 News(以下簡稱「TOP500」)：自動化對於工廠來說並不陌生，已經存在了幾十年。「智慧工廠」的概念有何不同之處?
Thomas
Bauernhansl教授(以下簡稱」Bauernhansl「)：智慧工廠之所以新，不只是因為數位化，還有將智慧生產系統實時互聯的可能性。只有通過大數據分析，這才有可能實現。
同時，智慧工廠也是實現去中心化的重要一步。實體的物理數據將通過傳感器的方式獲得。智慧工廠也將使用全球都可以獲得的數據，這必須經過分析和儲存。聯網將通過數位化通信技術實現，而實體世界中的營運，將由人類或者機器人來實現。
智慧工廠的目標是根據終端客戶，以特定方式來提供客製化服務。只有通過階層性較弱的網路來互相配合，才能讓這種服務在經濟上取得成功。
TOP500：這需要應用什麼樣的電腦技術?
Bauernhansl：在不久的將來，利用數據和專業技術來創造價值，將成為所有商業模型的核心。我們的挑戰是如何從收集到的大量數據中，自動生成出可用的資訊和知識，並且非常經濟地管理大量數據。
物聯網(IoT)平台是許多新商業模型的支柱，提供了幾乎實時的溝通，以及交易的高透明度。
所謂的「網路-實體生產系統」(CPPS)將是智慧工廠的關鍵。相應的層面有三種：在應用層面，資訊從生產控制和營運中獲取。平台層面是負責各種IT服務的整合。最後，零組件層面提供了傳感器、促動器、機器、訂單、員工和產品。將這些所有層面結合在一起，就有了數位化製造，用高級科技能力整合社會經濟需求。
TOP500：總體來說，智能工廠將如何改變製造商們的競爭趨勢?
Bauernhansl：製造商們必須更加靈活和多元。他們必須放棄控制。類似這樣的複雜系統沒法完全控制，因為智慧機器、訂單和工具基於動態數據來進行決策。有時候，人們沒法理解其內在的決策原因。人們必須得認識到這一點，知道如何控制結果。
企業與競爭者之間必須互相配合——這也是新的。之所以必須，是因為個體化、個人化的生產會通過多方使用的生產平台進行組織：客戶、供應商、服務商等等。這種新的商業生態，將整個生產過程相互關聯起來。
企業的產品會成為一種傳遞資訊與專業技術的媒介。產品和用戶之間的關係會變得透明，這帶來了新的機遇。為了利用這樣的機遇，企業必須理解這種新的商業邏輯，建立合作式的商業模型，即便是競爭依舊存在。這能帶來巨大的潛在經濟節省。
此外，客戶、供應商和合作夥伴之間的高度配合非常重要，遠遠超越了純粹的買賣關係。在理想的情景下，消費者也包括在了生產過程中，會帶來額外的價值。作為結果，消費者也負責承擔複雜度所帶來的部分成本。在過程中，消費者會帶來重要的數據，企業可以以此為基礎打造附加服務，從而直接或間接地開展業務。
TOP500：讓我們舉一個具體的例子。這樣的趨勢對於汽車製造行業有什麼樣的影響?
Bauernhansl：19世紀的工業效率先鋒弗里德里克·泰勒(編者注：弗里德里克·泰勒(1856-1915)是美國「科學管理之父」，擔任美國機械工程師協會主席和哈佛大學教授，提倡科學化、標準化管理，其思想在美國和歐洲影響深遠。)所設立的一些原則，如今必然會走到盡頭了。
固定週期的生產和組裝線，將會被模組化的行動工作台取代。舉個例子，對於汽車製造來說，這意味著車身將通過一個自動化指導設備，移動到一台智慧機器，機器可以通過WIFI或者網路進行實時溝通。機器「告訴」車身組件，自己準備好進行生產了。這樣，汽車工業將再一次被改變。
許多人將工業4.0描述為第四次工業革命。這也與汽車行業的新要求有關。對於許多新類型的設備來說，需求都在上升，尤其是個人化的需求。雖然在前面的三次工業革命中，更高的生產力永遠都是目標，不過現在，靈活生產、滿足定制要求的優先級更高。
TOP500：在這個新環境中，工廠工人的角色又是什麼呢，他們還有角色嗎?
Bauernhansl：人依舊會是生產製造的中心。在某些領域的員工可能會更少，例如行銷、訂單處理和管理。但是工廠永遠都會需要工人。工人會從沉悶的任務中解放出來，如果說製造過程是一曲交響樂，那麼工人就會是指揮家。有了智能IT工具的幫助，他們會專注於決策和控制生產。工人必須在IT和其他領域獲取新的技能。
我們必須花更多功夫來整合目前已有的IT技術，靈活、無縫地連接進入智能工廠基礎設施，工廠基礎設施是以工人為中心、以數據為驅動的。另外，我們還會越來越多地應用多模式人機交互界面。
在智慧工廠中，新的工具會為車間中的工人帶來力量。通過利用靈活的工廠基礎設施，來整合多個建設模組，人們可以專注在工人的需要、期望和要求上，獲得組織層面策略與變革管理的支持，從而實現進步。
在第四次工業革命中，強大的機器人會給工人提供支持。這些機器人只要幾分鐘就可以執行新的日常流程，並告訴員工需要實施哪些步驟。機器人可以持續不停地工作，對於工廠來說，無論是哪天工作、什麼時間段工作，耗費的成本都是一樣的。
TOP500：要讓這個概念成為現實，最大的挑戰是什麼，包括技術上和文化上的挑戰?
Bauernhansl：最重要的挑戰是無處不在的快速網路基礎設施，以及網路-實體系統的標準界面。對於製造平台的大數據應用，我們需要安全與保護，這樣，行業內的人們才會信任這種與工業網路連接的新型聯網技術——工業4.0。
可持續經濟發展的潛能已經在我們的面前。這已經能夠說服行業去開拓新領地，利用恰當的投資和靈活性，隨著第四次工業革命前進。這是國家可以保持國際競爭力和持續發展的唯一辦法。
‧ 電池研究突破 鎂電池或將取代鋰電池
來源： 中關村在線
豐田北美研究院週三宣佈，工程師們已經發現了利用鎂製作電池的方法，而現在人們生活中不可缺少的手機、電腦和其它設備使用幾乎都是鋰電池。
該機構表示： 「鎂金屬一直被認為是，目前鋰電池技術的一種更安全和能量密度更高的替代品。而目前研究中存在的問題是如何從鎂金屬中提取能量。」該篇報告把「發現製作鎂電 池的方法」歸功於豐田首席科學家兼化學工程師拉娜-莫塔蒂（Rana Mohtadi ）。
鋰存在一定的問題，因為它很容易著火，這樣的特性令一些電動和混合動力汽車車主、計算機使用者大失所望。而且低電量的滴滴提醒聲有時候也會嚇到手機用戶。
鋰是所有金屬中最輕的一種，其在自然狀態下硬度較低，用一把切黃油的小刀就能毫不費力地將其切割開來。鎂則更重，因此能夠儲存更多的電量。
該篇報告還不忘提醒電池用戶現在激動雀躍還為時尚早，因為在鎂電池上市前可能還需要20年時間進行研究和開發。
‧ 企業要注意了！「工業物聯網」成網路攻擊的首要目標
來源：安全資訊
幾乎任何支持無線的設備都有可能受到駭客攻擊，從冰箱之類的廚房電器到軍用無人機，不一而足。但是雖然具體的物聯網設備其安全性令人頗為擔憂，可是有一個方面可能尤其容易受到攻擊，那就是SCADAfence這家公司所說的 「工業物聯網」。
2014年，SCADAfence公司由Yoni Shohet和Ofer Shaked創辦，他們倆之前都是情報部門的官員。公司位於以色列南部的貝爾謝巴市，那裡可以說是網絡安全中心，有許多研發和網路安全項目在運作，包括大學和高科技公司。
我們採訪了Shohet，瞭解為什麼「工業物聯網」特別容易受到網路攻擊，以及可以採取什麼措施來阻止網路攻擊。
工業物聯網究竟是什麼?
「工業物聯網」基本上是指這個事實，舊設備或工業設備開始彼此連接，還與外部環境進行連接。
我們在如今製造環境的運作經營方面，看到了一場聲勢更浩大的革命。在一些國家，它被稱為「工業物聯網，而在德國，它被稱為工業4.0(Industry 4.0)。這基本上就是製造業的第四場工業革命。
這場革命的主要目的就是，提高生產力，降低如今的日常生產任務和生產經營的成本。為此，這些行業在適應新技術，這些新技術能夠為這些環境帶來更好的連接、更好的分析、更好的維護以及更好的性能。
作為這場變革的一部分，我們看到這些工業環境連接到外部網路，比如企業或IT環境，甚至直接連接到網路，以便通過技術，讓這些高級智慧平台可以在工業環境裡面運作。
工業物聯網設備有哪些實際的例子? 你是指倉庫裡面的機器人嗎?
假設我有一個藥品生產環境，生產車間擺放著不同的機器。比如說，我有壓力注水機注入不同的化學物質。
在過去，每個系統或每個設備連接到單一面板，基本上連接到外部網路。設備本身可能由洛克威爾資訊、西門子等之類的公司加以控制。這些連接到各種各樣的物理設備，從核反應堆或渦輪機、隔離器，到存在於如今工廠的不同機器，不一而足。
一旦我們將這些環境連接到外部網路，它們就會面臨新型的網路風險。它們不是為連接到外部環境而設計的;因此，它們也不是為抵禦潛在的網路攻擊，和潛在的網路威脅而設計的。
我們認為，如今這種環境面臨的三大風險包括如下：
·系統停止運作：關閉運作;蓄意破壞設備，或者僅僅關閉設備。
·產品操縱：一小塊塑膠原料混進了瑪氏巧克力棒公司的一盒巧克力棒，然後運到了市場。一旦塑料被檢測出來，公司就需要從55個州召回產品，損失數千萬美元。這歸咎於沒有及時檢測出來的生產運作錯誤。設想一下，如果駭客想獲得同樣的效果，那會釀成什麼後果。他很容易實施這種類型的操縱，改變零組件的生產方式，然後確保該零組件發往市場，而公司卻未能檢測出這種類型的操縱，或者產品本身出現的這種變化。
·敏感資訊被盜：僅僅幾周前，美國一家公司指控中國方面盜竊敏感資訊，和專有的製造生產方法，讓中國方面得以拷貝這家公司製作的專有材料。如果是包括配方(比如可口可樂的秘方)的商業機密，這會給商家的財務優勢和競爭優勢帶來巨大的影響。
美國國土安全部剛剛發佈了基於2015年網路攻擊的統計數據。主要的調查結果是什麼?
該報告非常具體、非常深入地分析了針對工業部門和工業環境的網路攻擊。國土安全部下設的工業控制系統網路醫療響應小組(ICS-CERT)，這個組織負責響應工業部門的網路事件。他們衡量了攻擊方面的這些類型的統計數據，專注於基礎設施和工業環境。
2015年，針對工業部門的攻擊數量增加了20%。關鍵製造商首次成了主要目標，它們佔攻擊事件的33%。這也是能源行業頭一年沒有被列為是頭號攻擊目標，關鍵製造商才是頭號攻擊目標。
為什麼工業部門尤其易受攻擊呢?
我認為倒不是工業部門更容易受到攻擊，而是我認為我們發現，它在成為一個更主要的目標。攻擊這些類型的公司出於非常明確的經濟動機。
比如說，如今我們看到一種名為勒索軟體攻擊的潮流：基本上來說，亥客控制住了環境，然後勒索要贖金，那樣他們才肯交出所有環境的控制權;在拿到贖金之前，公司無法使用其基礎設施;另外，竊取商業機密和秘密的專有生產方法，也有其明確的經濟動機，駭客類型的犯罪分子企圖獲得這種資訊的進出權。
我認為主要原因是，這些駭客發現更有可能進出互聯環境，由於更加連接到外界，這種環境現在更容易進出。他們有機會搞到這些製造商非常機密的關鍵資產。比如說，對食品飲料公司或汽車公司而言，最關鍵的資產就在這些工業環境裡面。.
SCADAfence如何防止攻擊?
SCADAfence開發了網路安全解決方案，幫助工業客戶和製造商在其工業環境裡面，獲得可見性和保護能力。我們的解決方案是為提供支持無線的工具而設計和建構的，確保環境裡面沒有未經許可的活動。
最大的挑戰之一是在工業環境裡面，SCADA分析和瞭解工業協議、工業行為和工業特點。我們談論的是全然不同的設備、全然不同的通信協議以及日常生產經營的不同使用。
你們有沒有用到人工智慧或分析員真人的方法?
我們沒有將人工智慧技術整合到我們的技術中。它完全自動化，因此不需要由人來分析。一旦報告生成，它只需要人員分析或技術分析，它需要客戶予以注意。
你可以舉工業物聯網受到網絡攻擊的幾個例子嗎?
2015年，德國一家鋼鐵廠受到了攻擊。這家鋼鐵廠不是什麼公用事業公司或基礎設施，而是一家製造商。在那次攻擊期間，駭客們進入到了生產車間，在生產車間內部引發爆炸，導致環境裡面的設備受到嚴重損壞。很顯然，這將工人生命和非常昂貴的設備置於危險境地，結果關閉了一些生產經營環境。
這個例子清楚地表明製造商，要是被一心想搞重大破壞的駭客盯上後，會面臨什麼樣的後果。