“第5次產(chǎn)業(yè)革命”——深化人與技術(shù)的融合

繼第4次產(chǎn)業(yè)革命之后，目前各國都在積極討論“第5次產(chǎn)業(yè)革命”的相關(guān)話題。在第4次產(chǎn)業(yè)革命中的討論主題即通過利用AI與IoT、大數(shù)據(jù)來改變產(chǎn)業(yè)構(gòu)造以外，第5次產(chǎn)業(yè)革命中新加入了“可持續(xù)性”、“以人為本”及“環(huán)?！钡壤砟?。

下面，我們將以第4次產(chǎn)業(yè)革命的課題和各國的舉措以及第5次產(chǎn)業(yè)革命中所需要的關(guān)鍵技術(shù)等為中心，向大家介紹有關(guān)第5次產(chǎn)業(yè)革命的前沿動向。

第4次產(chǎn)業(yè)革命的課題

在第4次產(chǎn)業(yè)革命中，IoT給人們的生活帶來便利。通過AI對工作數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)、預(yù)測和推論，實現(xiàn)了以往的計算機所無法完成的復(fù)雜工作的自動化。此外，通過從互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備收集數(shù)據(jù)并將其作為大數(shù)據(jù)進行分析，可對設(shè)備的動作、故障及人體健康、行動等進行預(yù)測，從而提高了營銷的精度。

例如，在制造業(yè)中，通過網(wǎng)絡(luò)收集來自機器人或自動加工設(shè)備的信息，并通過計算機控制實現(xiàn)了高速準確的重復(fù)作業(yè)，成功地將少品種大批量生產(chǎn)能力提高到一個驚人的水平。同時，在社會生活中則充分運用營銷數(shù)據(jù)，無人店鋪、在線診療、電子結(jié)算、公共服務(wù)等各類在線化服務(wù)給日常生活帶來了各種便利。

但是在這一第4次產(chǎn)業(yè)革命中，尚未引入地球環(huán)境的可持續(xù)性、基于人類嗜好以人為本的思考方法以及針對資源問題的循環(huán)型經(jīng)濟等舉措。此外，由于局限于以單體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域或企業(yè)單位等垂直型的改革為主，所以很難開展跨產(chǎn)業(yè)、企業(yè)和部門的活動，在滿足廣泛的社會需求上方面尚存在局限性。

世界各國的第5次產(chǎn)業(yè)革命相關(guān)舉措

為了解決第4次產(chǎn)業(yè)革命中的課題，在第5次產(chǎn)業(yè)革命中提出了更深入廣泛的概念。各國已相繼發(fā)表了繼實現(xiàn)第4次產(chǎn)業(yè)革命之后第5次產(chǎn)業(yè)革命的新理念，例如，歐盟委員會以“可持續(xù)性”、“以人為本”、“恢復(fù)力”為理念，發(fā)表了“工業(yè)5.0（Industry5.0）”作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標，德國則發(fā)表了繼Industry4.0之后的“2030 Vision for Industrie4.0”方針。此外，日本于2016年發(fā)表了旨在兼顧經(jīng)濟發(fā)展和社會課題解決的“Society5.0”。在此，我們將介紹第5次產(chǎn)業(yè)革命的概要，以及歐盟、德國、日本及其他各國在這方面的舉措。

歐盟委員會（European Commission）的第5次產(chǎn)業(yè)革命（工業(yè)5.0）

歐盟（EU）的主要機構(gòu)歐盟委員會（European Commission）發(fā)表了工業(yè)5.0方針，取代2021年所發(fā)表的工業(yè)4.0。工業(yè)5.0是一個對人類和社會、環(huán)境的觀點加以補充和擴展的理念，很大程度上受到了2019年所發(fā)表的歐洲成長戰(zhàn)略的優(yōu)先主題，即“歐洲綠色協(xié)議”、“歐洲數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”及“以人為本的經(jīng)濟”的影響。

例如，到2050年為止實現(xiàn)不受氣候變化影響的社會產(chǎn)業(yè)，即實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的碳中和，同時力爭取得在全球經(jīng)濟方面的領(lǐng)導(dǎo)地位。具體來說，比如開發(fā)安全、可持續(xù)的化學(xué)物質(zhì)，或?qū)崿F(xiàn)碳中和的鋼鐵制造等，以創(chuàng)造不受氣候變化影響的循環(huán)型產(chǎn)品的全新市場。

德國的第5次產(chǎn)業(yè)革命

在德國，以聯(lián)邦政府為主體，一直以來積極推進構(gòu)建包括民營企業(yè)在內(nèi)的產(chǎn)官學(xué)合作體制即工業(yè)4.0。在第5次產(chǎn)業(yè)革命中，德國Industry4.0推進機構(gòu)Platform Industrie4.0于2019年發(fā)表了“2030 Vision for Industrie4.0”作為今后10年的指針，此外還于2020年11月發(fā)表了題為《可持續(xù)生產(chǎn)～積極塑造Industry4.0的生態(tài)轉(zhuǎn)型～》的報告。

2030 Vision for Industrie 4.0

在2030 Vision for Industrie4.0中，提出了“自律性”、“互操作性”、“可持續(xù)性”等重要的理念，并就各項內(nèi)容例舉了具體的可行措施，包括改善勞動條件和能夠應(yīng)對技術(shù)轉(zhuǎn)移的教育等以人為本的思考方式、通過跨部門和企業(yè)的協(xié)作實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和社會的變革，實現(xiàn)可提高資源效率等可持續(xù)性的生產(chǎn)制造，等等。

可持續(xù)生產(chǎn)～積極塑造Industry4.0的生態(tài)轉(zhuǎn)型～

在《可持續(xù)生產(chǎn)～積極塑造Industry4.0的生態(tài)轉(zhuǎn)型～》報告中，對實現(xiàn)“2030 Vision for Industrie4.0”的關(guān)鍵理念即“可持續(xù)性”具體實施的視點和方案進行了定義。例如，針對可持續(xù)生產(chǎn)提出了以下3個方向。

?減少消費，增加影響力
?從大量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向提供具有透明度的服務(wù)
?循環(huán)型經(jīng)濟系統(tǒng)中的合作

對于這些方向性，都設(shè)定了更為細致的方案，從而實現(xiàn)積累具體方案定義和用例、快速進行社會實施的目標。

日本的第5次產(chǎn)業(yè)革命―Society 5.0

日本政府已于2016年提出意為“以人為本的社會（Society）”的Society5.0，推出了“通過網(wǎng)絡(luò)空間（虛擬空間）和物理空間（現(xiàn)實空間）高度融合的系統(tǒng)，實現(xiàn)能夠兼顧經(jīng)濟發(fā)展和社會課題解決”的方針。

在歐盟委員會的Industry5.0報告中介紹了日本Society5.0作為其先行概念，并對此給予了很高的評價。事實上，日本自古以來一直致力于與社會和環(huán)境的共生，尊重基于“以人為本”理念自發(fā)性地發(fā)現(xiàn)問題并采取行動。此外，在發(fā)生災(zāi)害時，日本社會可通過產(chǎn)業(yè)、企業(yè)及行政部門的合作迅速實現(xiàn)重建，其速度讓世界為之驚嘆。

然而，今天世界各國在推進第5次產(chǎn)業(yè)革命的同時，為了掌握全球范圍標準化的合作和主導(dǎo)權(quán)，正在展開激烈的爭奪。在第5次產(chǎn)業(yè)革命時代，為了將日本的Society5.0作為世界標準予以普及，勢必需要開展積極的全球合作和標準化活動。

其他國家的第5次產(chǎn)業(yè)革命

第5次產(chǎn)業(yè)革命的趨勢不僅在歐洲、德國、日本，在美國和中國也逐漸顯著。

美國目前正計劃轉(zhuǎn)向有利于環(huán)境保護的政策。2021年，德國Platform Industry4.0和美國CESMII（the Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute）宣布在應(yīng)對環(huán)境和氣候變化的可持續(xù)制造等領(lǐng)域開展合作。中國也在國家智能生產(chǎn)政策展望即《中國制造2025》的報告中表明了將在可持續(xù)性領(lǐng)域領(lǐng)先世界的姿態(tài)，同時發(fā)表了制造業(yè)的綠色計劃。

第5次產(chǎn)業(yè)革命中的關(guān)鍵技術(shù)

在第5次產(chǎn)業(yè)革命的重要理念中，包含了“以人為本”和“可持續(xù)性”兩項內(nèi)容。舉例來說，直至第4次工業(yè)革命為止，機器對人來說是危險的存在，因此需要設(shè)置安全柵欄將人和機器分隔成不同的流程和空間。此外，工業(yè)產(chǎn)品的制造不可避免地造成對人體和環(huán)境的不利影響。但是在第5次產(chǎn)業(yè)革命中，基于以人為本的概念，人和機器將在同一個環(huán)境中工作。同時，為了提高可持續(xù)性，還需要對人體無害、利于環(huán)保的技術(shù)，各項技術(shù)之間的融合必不可少。在此，我們將以“協(xié)作機器人”和“智能細胞工業(yè)”為例，對第5次產(chǎn)業(yè)革命中的前沿技術(shù)進行解說。

人與機器人技術(shù)的融合：協(xié)作機器人

機器人是在第4次產(chǎn)業(yè)革命中大量引進的機器，其中尤其產(chǎn)業(yè)機器人在工廠的組裝、加工、搬運和流通工程等中，為提高生產(chǎn)率做出了很大貢獻。在第4次產(chǎn)業(yè)革命中，產(chǎn)業(yè)機器人在安全柵欄中實施作業(yè)，但在第5次產(chǎn)業(yè)革命中，機器人和實施操作的工作人員是在同一空間內(nèi)工作的。

在沒有安全柵欄的環(huán)境中與操作人員在同一空間作業(yè)的工業(yè)用機器人被稱為“協(xié)作機器人（Collaborative Robot＝Cobot）”。為了保證對操作人員的安全性，協(xié)作機器人的機器臂上搭載了用以檢測是否有人員接近的超聲波傳感器、檢測動作速度的加速度傳感器，以及能夠高精度測量傾斜度的陀螺儀傳感器來確保正確操作。此外，如需要正確把握工件的顏色和形狀，則需要搭載機器視覺系統(tǒng)。不僅如此，通過充分使用安全控制軟件等，還能夠?qū)崿F(xiàn)人與機器的協(xié)作。同時，通過機器間的連動與通信，還能夠?qū)崿F(xiàn)對多種設(shè)備的同時應(yīng)對，并根據(jù)需求變動調(diào)整產(chǎn)量增減，還可進行生產(chǎn)品種的變更，從而構(gòu)建更靈活機動的生產(chǎn)體系。

由此可見，協(xié)作機器人可基于“以人為本”的理念，實現(xiàn)于人無害的安全且接近人工的操作動作，因此不僅在工廠，在服務(wù)領(lǐng)域也能夠付諸實用。隨著機器視覺和AI技術(shù)的深化，在醫(yī)療、教育、飲食和零售等領(lǐng)域的應(yīng)用也正得到不斷拓展。

數(shù)字技術(shù)與生物技術(shù)的融合：智能細胞工業(yè)

所謂“智能細胞”，是指通過生物技術(shù)和信息解析等數(shù)字技術(shù)，對生物細胞所具有的物質(zhì)生產(chǎn)能力進行高度設(shè)計，以理想的方式進行控制并盡可能發(fā)揮其功效的細胞。而所謂“智能細胞工業(yè)”，其目的是使智能細胞如一個物質(zhì)生產(chǎn)工廠般發(fā)揮其功能，是第5次產(chǎn)業(yè)革命中的一項關(guān)鍵技術(shù)。

與第4次產(chǎn)業(yè)革命中的IT和AI等先進的數(shù)字技術(shù)相融合，生物技術(shù)已取得了驚人的進化和發(fā)展。智能細胞工業(yè)有助于進一步推進此類發(fā)展。例如，目前正在研發(fā)一項技術(shù)，即不使用有害顏料而通過人工來再現(xiàn)自然界中存在的生物顯色，實現(xiàn)對人體無害、利于環(huán)保并不易褪色的工業(yè)產(chǎn)品著色工藝。此外，人們已成功開發(fā)出一種耐熱、耐沖擊、植物由來的樹脂，并已作為家電產(chǎn)品的框體和汽車的外裝零件付諸使用。除此以外，生物燃料和基因治療等也包含在智能細胞工業(yè)的范疇之中。

智能細胞工業(yè)中，需要使用AI對龐大的信息進行解析、實現(xiàn)制造工序模塊化的裝置組合、人型實驗機器人以及將這些連接并網(wǎng)絡(luò)化等的數(shù)字技術(shù)?？梢哉f，為了實現(xiàn)第5次產(chǎn)業(yè)革命中對人體無害、利于環(huán)保的“可持續(xù)”經(jīng)濟活動，此類數(shù)字技術(shù)的進一步發(fā)展和生物技術(shù)的高水平融合是關(guān)鍵所在。

總結(jié)

在第5次產(chǎn)業(yè)革命中，各國均提出了各自的理念，概括來說，與“充分運用IoT或AI技術(shù)”即依賴于某種技術(shù)的第4次產(chǎn)業(yè)革命不同，在第5次產(chǎn)業(yè)革命中，還納入了“包含以人為本、可持續(xù)性、生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力”的實現(xiàn)目標。然而，依靠單獨某項技術(shù)是無法實現(xiàn)這一目標的，必須將IT和AI與機器人技術(shù)、生物技術(shù)，乃至網(wǎng)絡(luò)空間（虛擬空間）與物理空間（現(xiàn)實空間）高度融合，完善新的基礎(chǔ)設(shè)施，從而實現(xiàn)“超智能社會”的目標。在如此復(fù)雜化的第5次產(chǎn)業(yè)革命時代，毋庸置疑只有能夠就此類課題開展積極商討并努力進行技術(shù)革新的企業(yè)，才能獲得生存。

審核編輯 黃宇