工业4.0与人工智能行业：向领军者学习

⼯业4.0与⼈⼯智能：向领军者学习Jeff Winter战略顾问电⼦书⽬录1 2025年制造商现状 39 数据采集与管理 142 ⼯业4.0实施⽅法 410 AI应⽤：传统机器学习 163 领军企业与标杆管理 511 AI应⽤：⽣成式AI与Copilot 174 ⼯业4.0的应⽤实践 812 AI应⽤：⾃主智能体AI 1913 当前重点⼯作 205 ⼯业4.0⾯临的挑战 1014 制造商进展总结 216 IT/OT⻓期割裂问题 1115 主持⼈笔记 227 衡量⼯业4.0成功的标准 1216 研讨会与调研背景 238 IT基础设施 1317 参考⽂献 24如何有效地相互学习， 加速⼯业4.0和⼈⼯智能的应⽤进程？ 在2025年6⽉举办的旗舰MES与 ⼯业4.0峰会上， 我们专⻔设计了⼀个研讨会， 旨在衡量参与者的进展并促进相互学习。 研讨会圆满成功, 本⽂将把会议成果与更⼴泛的读者分享， 会议内容也为整个峰会奠定了基调。本报告基于参与研讨会的受访者调查。 凯睿德制造战略顾问Jeff Winter主导了整个研讨会, 并借助AI辅助设计了研讨会及分组讨论环节。 AI还帮助汇总、归纳和解读调查数据，从⽽深⼊呈现受访者在⼯业4.0旅程中的进展情况。尽管样本量有限， 但我们认为本报告准确反映了领先制造商的进展情况及尚存的挑战。 希望这些企业的实践经验能帮助您了解⾃身所处的阶段， 并获得优先推进事项或与团队探讨⽅向的新思路。2025年制造商现状1电⼦书⼯业4.0与⼈⼯智能： 向领军者学习正如我们多年来所强调的，⼯业4.0是⼀段持续的旅程，涉及范围⼴泛，各项⽬必须相互衔接。因此, 不同企业可能采取截然不同的路径来实现各⾃的愿景。 在很多情况下，企业对⼯业 4.0缺乏明确的定义, 许多企业以“数字化转型”或公司特定的愿景来指代这⼀概念。 调查问题为：“贵公司如何定义⼯业4.0， 其正式程度如何, 是否已有⽂档记录和对外传达？” 在受访者中， 约有⼀半拥有⽂档化的⼯业4.0战略，但其中许多战略尚不完整。 另⼀半则没有明确战略， 尽管许多企业已经具备数字化意识或正在推进数字化⼯作。 我们认为, ⼯业4.0战略最好作为整体业务战略的⼀部分加以推进。受访者的回答涵盖各种情形：“这是⼀整套记录完善的战略， 通过多年期项⽬进⾏管理。 ”“⼯业4.0本身并未被明确定义； 我们有关于制造数字化的定义和⽂档， 相关内容已记录在集中管理⼯具中， 涵盖治理规范、指令和准则。 ”“我们有较为松散的⽂档记录， 但是不够正式。 我们正在推进数字化转型进程。 ”“该战略尚未正式⽂档化， 主要由C级⾼管以⼝头⽅式传达给项⽬管理层。 ”⼤多数制造商正在投资⼯业4.0， 且投资规模与以前持平或有所增加。 根据⼀项研究，超过四分之三的企业计划将⾄少20%的预算投⼊智能制造领域。 这些举措可能以现代化、 优化或转型等形式呈现。⼯业4.0实施⽅法2电⼦书⼯业4.0与⼈⼯智能： 向领军者学习领军企业与标杆管理⽆论⼯业4.0战略是否经过正式定义和建档， 企业内部总有⼈在积极推动相关举措。 约三分之⼀的受访企业由跨职能团队主导这⼀⼯作； 近四分之⼀的企业由C级⾼管主导⼯业4.0项⽬。 约13%的企业由IT领导层主导，另有约10%的企业由运营技术（OT）或⾃动化负责⼈担任主要推动者。 仅有10%的企业设有专职的⼯业4.0负责⼈。德勤的⼀项研究显示，领导者往往倾向于由运营⾼管主导, 其次是IT相关职能。 跨职能团队模式在职责清晰界定的前提下可发挥重要作⽤。 我们同样认为，让运营部⻔在推动⼯业4.0进程中发挥核⼼作⽤⾄关重要。 我们还询问了受访者： “贵公司⽬前采⽤哪些⼯业4.0标杆管理⽅式？ ”标杆管理已是普遍做法， 约四分之三的受访企业以某种形式开展了标杆分析。⽅式多样，包括正式框架 （如SIRI、SEMI） 、 外部同⾏或⾏业活动标杆对⽐， 以及内部标杆、 供应商/客户/学术机构标杆等。⻨肯锡和世界经济论坛的研究表明，⼯业4.0举措能带来显著收益。 鉴于此， 开展标杆管理以确保企业与市场保持同步是合理之举。图1: ⼯业4.0的主要推动者3电⼦书⼯业4.0与⼈⼯智能： 向领军者学习跨部⻔团队C级⾼管 IT负责⼈ ⼯业4.0专职负责⼈ OT领导团队 全球运营 没有0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%⼯业4.0的主要推动者部分受访者的具体回答如下：“我们尝试使⽤SIRI成熟度评估模型， 旨在对知识⽔平、 技术准备度和管理层意识进⾏标杆对⽐。 ”“我们在⾏业展会上对核⼼⽣产流程进⾏标杆分析， 并在本地区开展参考访问， 标杆⼯作由内部⾃主完成。 ”“没有使⽤任何⼯具或框架。 我们是务实的实⼲者， 深⼊了解⾃身的流程及差距所在。 ”电⼦书⼯业4.0与⼈⼯智能： 向领军者学习图 2:⼯业 4.0 试点与投产应⽤案例⼯业 4.0 试点与投产应⽤案例试点中已投产44 6652 65123 12945 5357 6083 132105 11442 6032 40供应链管理设计与⼯程制造与⽣产维护保养安全质量信息系统与⽹络安全仓库与库存售后 / 客户服务1516端到端供应链可⻅性35⽣成式设计 (使⽤ AI)1012协作机器⼈1210异常检测45带实时警报的可穿戴安全设备1918⾃动在线质量检测68AI 驱动的威胁检测与响应1818实时库存监控34售后预测性维护46供应链数字孪⽣1113基于数字孪⽣的 3D 建模与仿真2223实时⽣产监控914资产健康监测11基于 AI 的视频摄像头危险检测