掀起设计革命的AI浪潮
在工业4.0的浪潮中，智能化不仅在重塑全球制造业，也为设计领域带来前所未有的变革。AI技术，如ChatGPT、Midjourney和Stable Diffusion，正引领艺术与设计的新潮流。今年上半年，“AI是否会取代设计师”这个问题成为了热门话题，网络上关于设计师可能因AI进步而失业的讨论此起彼伏。
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适应数字化与智能化变革
在面临这样的关键时刻，我们该如何理解并适应数字化和智能化带来的社会经济变革?无论是个人还是企业，我们都在寻找自己在变革中的定位。工业4.0不只是技术上的飞跃，它更是一种全新思维方式的体现。面对这场变革，设计师们应如何调整自己的角色和思维模式呢?
工业革命的历程
第一次工业革命：18世纪英国，机械化生产取代手工劳动。
第二次工业革命：电力和大规模生产开启现代化时代，汽车和飞机成为交通新宠。
第三次工业革命：又称数字革命，计算机、自动化、互联网和通信技术的快速发展改变我们的工作和生活方式，全球化步伐加快。
第四次工业革命：即工业4.0，2011年，德国提出了工业4.0的概念，旨在通过技术创新提升制造业的智能化水平。2015年，克劳斯·施瓦布(世界经济论坛创始人)在世界经济论坛上指出——物理世界、数字世界和人类自身的深度融合将彻底改变世界的生产、消费和沟通的方式。工业4.0的核心在于利用物联网、云计算、人工智能等技术，打造一个高效、智能的生产环境，实现机器的自主思考和沟通，以此提高生产效率和产品个性化程度。
未来工厂创想
设想一下，工厂中的每台机器都被赋予了超级大脑的能力，通过无数传感器—它们的触角—来感知周围环境。这些机器通过一个庞大的数据网络(物联网)—可视作工厂的神经系统—进行互相交流和紧密协作。云计算提供了一个无限扩展的记忆库，存储海量知识和信息，而人工智能则充当大脑的思考中枢，不断学习、分析和做出明智的决策。这样装备了'大脑'的工厂可以自动调整行动，以最高效的方式应对生产变化和市场需求。在这个系统中，每一台机器都不再孤立运作，而是成为一个协同工作、能实时适应变化的智慧实体。生产线上的机器协同合作，确保每个产品都能按照定制化需求高质量地生产出来。这就是工业4.0——它描绘了一个智能化、灵活、高精准且高效的制造业蓝图。
到2019年，据麦肯锡调查，超过三分之二的受访企业已将工业4.0纳入战略规划中，其中70%的企业已开始部署相关技术，突显了工业4.0对现代企业竞争力的深远影响(2022年8月发表的《What are Industry 4.0,the Fourth Industrial Revolution,and 4IR?》)。
赋能智能工厂，工业4.0的关键技术集成
1、通信技术与数据流动
· 传感器和物联网(IoT)为设备间即时通讯提供了基础：传感器技术与物联网的结合正为设备间的即时通讯和数据流动打下坚实基础。设想一下，人机协作、车联网、所有终端设备互联都能够实时交流信息的场景。
· 5G和未来的6G通信技术将极大提高信息传输速度和能力，这意味着无论是智能工厂还是自动化服务，都将变得更加高效、智能。
2、数据处理与智能分析
· 云计算作为海量数据处理和存储的中心，为整个数字生态系统的中心，提供巨大的计算能力和数据存储空间。企业可以轻松处理和分析全球范围内的海量数据。
· 人工智能(AI)与机器学习利用云计算进行深度分析，促进自动化、智能化决策。
· 大数据分析海量数据，优化生产质量，节能降耗，提升设备性能。
3、自动化与增强现实技术
· 自动化与机器人技术提高生产效率、精确度，减少人力需求。
· 虚拟现实(VR)和增强现实(AR)用于产品设计、仿真和培训，提高设计效率和员工技能。
4、网络安全与系统集成
· 网络安全确保工业系统数据安全和生产连续性。
· 集成系统整合ERP、供应链、客户服务等企业系统，提高运营透明度和效率
5、制造技术的革新
· 3D打印、数字仿真和数字孪生技术彻底改变产品设计到生产的过程，加速定制化生产，并提高产品开发的精确性。
· 新材料与纳米技术推动创新和绿色发展。
6、新兴技术与概念
· 基因编辑、区块链、元宇宙及Web3正在重塑我们与物理世界、数字世界和自我之间的关系。
这些技术和概念共同构成了一个互联、智能化、自动化，并且安全的数字化生态系统。它们相互依赖，共同推动着工业生产向更高效、更个性化、更可持续的方向发展。
工业4.0落地案例
• 宝马里达工厂：宝马集团推出的iFACTORY战略在其里达工厂得到了完美实践，该工厂体现了工业4.0的理念，特别是在精益生产、环保和数字化转型方面。这座工厂是宝马首个全程在数字虚拟空间规划与模拟的项目，将数字化应用到了生产流程的各个环节，确立了智能制造的新标准。
• 中国制造2025："中国制造2025"是中国政府推出的一项旨在升级国家制造业的战略，重点在于提高创新能力、推动产业升级、发展绿色制造、优化产业结构，并实现制造业的智能化转型。该战略关注10个领域，包括先进信息技术、自动化及机器人技术、航空航天、海洋工程与高端船舶、轨道交通装备、新能源汽车、电力设备、农业机械、新材料以及生物医药和医疗器械。
推荐参考文献：
Karel Eloot(艾家瑞)，中国工业4.0之路，2016
面对这些变化，工业设计师们需要思考三个关键问题：
· 如何利用新技术提升设计创新?
· 如何加强跨学科合作以挖掘更深层次的创新潜力?
· 如何培养新的创新思维，并不断更新知识和技能以保持竞争力?
针对以上问题，我们下期接着与大家共同探讨新——“新工业、新设计、新势能”。
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