IIoT工业4.0

2019冠状病毒病后劳动者互联技术进步

由于Covid-19大流行,即连通的劳动力已经成为必需品,即使在大流行消退最严重的情况下,技术进步也会继续。

Vijay Ujjain和Paul-Marc Schweitzer所著 2021年2月19日
单位:工业互联网联盟

随着2020年初COVID-19大流行爆发,全球大多数企业被迫大幅调整业务,以尽量减少人与人之间的互动。那些被认为业务不重要的公司被要求停止面对面的聚会,有时会持续很长时间,导致严重的社会经济困难。

与此同时,早在疫情爆发之前,各种竞争力量就已经在重塑工作环境,而最近的健康危机只是加速了一个长期形成的趋势。随着变革的步伐不断加快,颠覆往往会遇到技术创新的机会。到2020年,对更紧密联系的劳动力的需求已经从“有就好”变成了绝对必要。

雇主还在努力解决在支持远程工作的同时保持运营效率的需要,这不仅是出于健康和安全的角度,也是因为他们的员工现在期待这种灵活性。增强的连接性和灵活的工作期望的结合导致了新技术工具的出现,这些新技术工具补充了现有的技术工具,并使人们能够与现实世界进行更无缝的远程物理交互。

其中一些工具可以被描述为具有持续带宽和无缝连接能力的可穿戴物联网边缘设备。虽然这些工具在2020年对业务连续性至关重要,但它们是一个起点,将深刻影响未来几年的业务运作方式,并有助于重新构想“工作的未来”。

在这个讨论中,我们首先提供额外的背景,并为我们的“行动呼吁”搭建舞台。“然后我们会进行技术概述,并审查可用工具的状态。随后,我们强调并回顾了三个业务用例,将这个概念带入生活,最后给出了2020年后的未来展望。

从历史上看,有许多因素会影响劳动力的转变并破坏我们的工作方式,例如组织行为、业务目标、地缘政治环境、客户偏好、多样性和包容性、流程数字化和自动化等等。然而,随着技术在过去20年里成为我们日常生活中越来越重要的一部分,企业领导人正在努力应对正在加速的劳动力中断。2020年,由于COVID-19卫生危机,我们正在经历工作方式的又一次根本性转变。在这种背景下,《工作的未来》要求我们思考什么可能是我们这个时代最大的问题:技术、自动化和无缝连接的持续发展会对我们的工作地点和工作方式产生什么影响?

技术领导的劳动力转型

以物联网(IoT)或人工智能(AI)等突破性技术为支撑的数字平台,扩大工作领域的潜力是无限的。yabo10.com过去20年里,新产品和以科技为主导的商业模式一直在以闪电般的速度发展,速度之快甚至超过了监管机构的控制能力。普华永道(PwC)在其《未来2030展望》(the Future 2030 outlook[1])的Workforce of the Future 2030 outlook中描述了一个“红色世界”,在这个世界中,那些提供最符合企业和消费者需求的想法和技能的人将获得高回报,这是一个完美的创新孵化器。

尽管新技术可能会取代一些工作岗位,但它们也在我们大多数人甚至无法想象的行业中创造了新的工作岗位,以及创造收入的新途径。然而,数字化的价值确实取决于有多少人和多少企业可以使用它,而超过40亿[2]用户,即超过世界人口的一半,仍处于离线状态。

我们可以想象我们的全球社会将会是什么样子,我们将继续缩小这个差距,通过数字化的公司和连接的人。虽然信息和通信技术历来在扰乱劳动力方面发挥着至关重要的作用,但人们普遍预计,它们对2020年后“工作未来”的影响将进一步增强。商业领袖应该关注的一个关键趋势是远程连接,无处不在的在线访问允许工作在任何地点、任何时间、几乎由任何人进行。

远程连接

在2011年发布的白皮书[3]中,思科写道,“远程会议、网真、移动通信和群件应用等技术”已经在“帮助员工跨越时间和距离进行协作”方面取得了长足进展。他们的研究还预测,在接下来的十年里,“有待发明的新技术将促进非固定的信息溢出,从而激发合作,传播好想法,并鼓励创新”。回顾过去,很难想象还有什么比这更准确的描述我们今天生活的环境了。

虚拟会议已经成为常态,视频会议越来越多地用于加强人与人之间的联系,面对面的会议已经被在线会议取代。展望未来,远程连接解决方案的全球市场预计[4]将继续增长,到2027年达到720亿美元,这主要得益于技术和蜂窝网络的进步。

虽然“远程工作”一词唤起了员工在家工作的想法,但应该注意的是,有大量的使用案例不仅涉及办公室员工,也涉及现场工作者(例如,能源、采矿、物流等)或移动工作者(例如,公用事业、电信、制造等)。事实上,在某些情况下,远程工作是一种“事实上的”做法,而且远程工作岗位的比例一直在稳步上升,早在2013年,远程工作岗位就已经占到员工总数的三分之一。

这些类型的工作者在远程连接和可用性方面都有不同的需求。在许多情况下,他们需要在进行故障排除时进行沟通,并需要双手安全(例如,在梯子上)。在这种情况下,不允许使用笔记本电脑、平板电脑或手机。此外,在这些情况下,远程通信的可靠性和弹性的期望要比在家办公的员工高得多。

出于本文讨论的目的,我们将远程连接定义为通过使用连接的设备在正常工作场所之外执行适当业务流程的能力。鉴于COVID-19,远程工作已从一种福利(有时用于促进临时灵活的工作安排)演变为维持业务连续性和留住员工的必要条件。然而,随着技术在当今经济中的如此嵌入,仅仅让员工回家并依靠电话会议是不够的。

今年早些时候,人们发现了大量的挑战,包括有效的虚拟协作、硬件和软件限制、数据隐私和安全,或者连通性等问题。落后的技术显然会阻碍远程工作者的工作,并使其难以有效地协作或访问资源,特别是当工作应该在不同的地理位置进行时,包括跨越国家(和监管)边界。各种规模的公司都抓住了这个机会,扩展他们现有的解决方案,或者开发新的解决方案来解决这些问题。

在快速上市和用户增长往往取代技术成熟度或隐私的环境下,大型科技公司正与新兴的小型初创公司展开正面竞争。然而,考虑到市场规模的预期持续增长和现有挑战的广度,人们必须有信心相信,随着技术创新的出现,将出现一批不同的赢家,这些创新将使终端消费者受益,并促进更好的远程连接。

连接的工作者技术

远程连接允许不在同一地点的个人之间进行无缝互动,从关系和技术的角度来看,为更互联的劳动力提供了机会。在技术方面,通过硬件和软件创新的结合,可以实现员工的互联。在下面的章节中,我们将探索两项技术创新,这两项创新使“连接工人”的概念成为可能。

物联网

物联网(IoT)一词最早出现在1999年的[6]中,并被广泛采用,但其定义因提问者而异,提问者包括学术界人士、研究人员、实践者、创新者、开发人员或企业利益相关者。物联网领域通常被过度简化为“传感器”或“智能设备”,但它更适合应用系统观点。当今世界生成的大量数据不仅需要捕获,还需要处理、传输、保护、分析和可视化等功能。

特别地,当计算函数本地化到一个站点和/或分布在一个网络中时,通常被称为“边缘计算”,而不是云中的集中式计算函数。在“边缘”拥有计算、存储和一些智能处理,使整个物联网网络具有弹性、可扩展性,更能适应设备和网络流量的增长。在本文中,我们将物联网称为允许数据转化为洞察力的整个系统。

出于讨论的目的,我们接受物联网的定义,即“一个开放、全面的智能对象网络,可以自动组织、共享信息、数据和资源,并在面对各种情况和环境变化时做出反应。”“根据这个定义,我们专注于能够共享信息和数据的智能可穿戴设备。这些工具也是入口点;即,将数字数据输入其他系统的边缘设备,如erp、资产管理系统、crm等。

扩展的现实

在过去的五年中,一个通常被称为“扩展现实”或“XR”的领域取得了重大进展。图1概述了从真实的数字世界以及相关技术概念的概述。[7]虽然虚拟现实(VR)以完全沉浸的数字经验替换现实世界,但其他技术提供了覆盖在现实之上的数字经验,因此用户在周围环境中保持地面。

图1:混合现实连续体,改编自Milgram和Kishino, 1994年。单位:工业互联网联盟

图1:混合现实连续体,改编自Milgram和Kishino, 1994年。单位:工业互联网联盟

在考虑各种XR技术选项时,可以将其考虑为工具提供的是“现实优先”还是“数字优先”的观点。文档化良好的用例通常强调后者,这可能是未来创新将继续趋同的地方。例如,虚拟现实头盔可以通过与虚拟人互动和练习来学习软技能。然而,创新有时会阻碍实用性,我们正在目睹越来越多的实用解决方案被采用,这些解决方案可能不像其他解决方案那样复杂,或者不像其他解决方案那样高度市场化,但是它们专注于用适合用途的技术解决特定的用例。

在下一节中,我们将探索此类解决方案如何通过将物联网和XR元素结合到创新的可穿戴技术中,从而实现更互联的劳动力。

使联系工人

概念上,通过技术创新使连接的工作人员能够通过提供与其环境更加无缝的互动来实现适当的业务流程的能力。但是,它不是一个新的概念。数字革命逐步从机械到数字平台转换工作负载,又启用了更多连接的劳动力。

例如,普华永道将“工业4.0”描述为包括制造价值链的端到端数字化和数据集成:提供数字产品和服务,运营连接的物理和虚拟资产,转换和整合所有运营和内部活动,建立伙伴关系,优化面向客户的活动[8]。

头戴式设备(HMDs)的出现使员工可以免提并在与其他利益相关者远程连接的情况下执行任务。除了提供低摩擦的连接体验,这些设备还可以与外部环境交互,如机器或传感器,这为工人提供了增强的能力。

在潜入三个业务用例之前,重要的是要注意其他技术以及其他技术,确实会融合到启用此连接的工作者概念。

图2:头戴式设备(HMDS)的示例,各种源。单位:工业互联网联盟

图2:头戴式设备(HMDS)的示例,各种源。单位:工业互联网联盟

HMDs是一种智能可穿戴设备,或称“传感器”,能够接入各种连接协议,具体取决于供应商;最普遍支持的协议是WiFi或蜂窝网络。尽管连接仍然是一个普遍的挑战,但技术正在迅速成熟,应急计划也在制定之中,比如允许设备从一种协议无缝切换到另一种协议。此外,5G或移动边缘计算等相关行业进步也为更持续的连接体验铺平了道路。

此外,这些设备通常有能力从外部环境捕获输入,如QR扫描或图片/视频记录,并根据预定义的逻辑处理这些。因此,它们允许企业在更接近数据源(也称为边缘)的地方获取数据。最终,输出如带注释的图片或机器数据可以通过各种方式在利益相关者之间共享,如视觉或音频提示。这种反馈回路是典型的物联网系统。

此外,与笔记本电脑等传统IT资产不同,HMDs通常从配置和供应、安全性或资产管理的角度进行惟一处理。它们具有独特的特性,为组织带来了许多挑战和考虑因素(例如,数据隐私、表单因素等)。此外,无论HMD类型和他们是否优先考虑“数字”或“现实”世界,他们都为终端用户提供了多媒介的视角;也就是说,它们数字化地增强了我们的眼睛所能看到的和大脑所能处理的东西。这种混合现实的观点通过减少现实世界和数字世界之间的摩擦来创造效率。

总之,正是连通性和物联网方面的进步,加上XR等创新,推动了这些工具的出现,并为分布式工作人员提供了更身临其中的体验。接下来,我们将探讨三个用例来说明我们的概念。

三个连接的工人业务应用程序

有三个连接的工人业务应用程序:远程培训、虚拟现场检查和库存观察。

1.远程培训

远程培训或协助使培训人员和专家能够虚拟地指导客户或现场技术人员并与之合作。从历史上看,这一概念涉及到使用远程连接临时控制IT资产(如笔记本电脑),以解决软件相关问题。随着移动技术的发展,使用智能手机的视频和音频会议提供了一种超越软件故障排除的方法,涉及到硬件或实物资产的问题。例如,客户可以使用移动设备通过语音和视频与负责验证索赔准确性的保险检查员进行交互。

然而,尽管使用智能手机的以消费者为中心的视频会议很有用,但许多用例需要更复杂的技术来满足业务需求。例如,寻求远程协助的现场技术人员通常需要双手来保证安全和移动的灵活性,这意味着设备一定不需要手持。在评估技术供应商时,图像稳定性和清晰的视野是重要的标准。

例如,所谓的“智能眼镜”提供了真正的用户视角,但对于某些应用来说,它们在技术成熟方面仍处于起步阶段。事实上,许多工业环境需要比眼镜更坚固的工具来处理环境危害,所以其他HMDs可能更适合于特定用途。

因此,在大多数情况下具有“看看技术人员看到的技术人员看到的东西”的关键要求,强烈建议企业花费有意义地努力清楚地定义特定用例及其独特的技术要求,并评估供应商生态系统那些镜头记住。

For instance, several vendors are offering solutions that allow remote experts to not only be semi-immersed in the technician’s real-time working environment, but also provide the ability to exchange annotated images or documents, access and visualize data from external information systems, etc. Accordingly, organizations should ask themselves whether such features are “must-haves” or “nice-to-haves,” and apply a pragmatic evaluation framework to ensure innovation doesn’t hinder business value realization.

图3:远程帮助,Microsoft Dynamics。单位:工业互联网联盟

图3:远程帮助,Microsoft Dynamics。单位:工业互联网联盟

2.虚拟的网站访问

与已经虚拟化多年的旅游不同的是,许多传统的旅游仍然需要到某个地点进行物理旅行,以进行适当的业务流程。例子包括咨询业务,操作调查,高级管理人员访问,质量检查,设备维护或故障排除。

然而,最近发生的COVID-19大流行等事件表明,迫切需要对高管、顾问、投资者或供应商的访问进行虚拟化。虽然目前还不清楚这种前所未有的环境是否会长期持续下去,但虚拟现场检查提供了一种有效的选择,可以替代访问由于访问权限或时间限制可能无法访问的地点。

从技术的角度来看,连接HMDs的视频和音频流功能提供了进行虚拟现场检查的优秀工具。其中,业务需求通常包括一对多的会议、用户的观点、合理的成本轮廓、环境噪声消除、免提无摩擦的形式系数、合理的图像分辨率等。

戴着HMD的员工可以自由地关注外部环境,这在制造场所尤为重要。她可以走到现场,记录甚至直播活动,在指定的兴趣点停下来,并遵循虚拟加入的利益相关者提供的指示。

值得注意的是,连接工人的HMDs有时被错误地称为虚拟现实耳机。VR耳机完全沉浸,如上所述,这将是不合适的,因为这是工人仍然意识到她的环境急剧意识到她的环境。此示例再次,在推荐适当的技术解决方案之前,该示例说明了了解使用案例的业务和技术要求的重要性。

这些虚拟站点访问的有效性不仅可以重塑传统的亲自访问方式,而且还可以释放许多新的效率。它们为利益相关者提供了在更短时间内查看更多地点的能力。这可能意味着在一天内访问多个站点或访问较小的站点,这些站点可能由于时间限制而没有访问过。例如,它们消除了访问国际地点所需的大量昂贵旅费。这些安排有助更多人士(例如高级行政人员等)参与访问。最后,如果虚拟访问揭示了现场存在的需要,它们可以作为当面访问的前奏。

3.库存的观察

存货实物观察是一种普遍接受的审计程序,要求独立人员到现场对存货项目进行清点。所提出的意见作为标准报告程序的一部分反映在财务报表上。最近,一些公司开发出了存货控制和包括统计抽样在内的方法,这些方法可以有效地确定可靠的数量,而不需要对所有存货项目进行实际清点。然而,审核员在现场仍然很常见。

随着持续的大流行继续挑战人们的互动,所连接的工人技术可以用智能HMDS装备独立的审计师,允许更快,更具成本效益的物理库存观测。从过程的角度来看,独立审计师通常将团队成员部署到各种网站以进行计数。

虽然可以通过优化部署计划来尽量减少差旅,但端到端流程仍然是耗时和昂贵的。团队成员必须首先进行站点演练或定位,这不仅需要审核员的时间,也需要客户涉众的时间。计数有时会持续数天。一旦观察完成,独立审计师需要将结果合并到财务报表中,或者对观察到的差异进行协调。

在技术支持的未来状态下,审计师可以向客户发送一个经过批准的连接HMD,并提供用户友好的入职指南。一旦装船,客户就可以进行库存清点,而审核员通过视频和音频会议远程连接,指导客户完成整个过程。虽然这同样可以通过智能手机或平板电脑实现,但库存观察通常是在远程,有时是危险的环境中进行的,需要用户保持一个清晰的视线和免提式操作。最后,应用程序还可以与HMDs进行开发和集成,因此图像和物体识别软件可以在客户走过现场并将相机指向物品时自动计数。

总体而言,通过使用危险解决方案,通过使用危险解决方案,通过使用危险解决方案,通过使用危险解决方案可以使库存观测的过程有利于库存观测过程。它还可以提供重大的过程创新和效率,同时降低所有参与各方所产生的成本。

图4:库存统计,多渠道商家。单位:工业互联网联盟

图4:库存统计,多渠道商家。单位:工业互联网联盟

结论

今天的创新以前所未有的速度发生,并随着技术进步的出现而继续加速。随着COVID-19大流行的爆发,过去一年出现了一系列独特的挑战。然而,普华永道(PwC)最近的一项调查[10]显示,尽管52%的公司计划因COVID-19而削减或推迟投资,但只有9%的受访公司将在数字转型方面削减投资。

事实上,那些多年来成功建立或巩固了其数字化领导地位的企业,都是通过坚持自己的创新理念而做到这一点的,无论是在良好的时期还是更具挑战性的时期。他们已经建立了具有弹性的文化,这种文化不害怕危机,不要求改变,比其他文化投资更多,并且注重人。尽管预测大流行后及以后的工作前景极具挑战性,但很可能不仅数字商业模式将继续盛行,而且职场互动也将变得截然不同。

本讨论中介绍的例子突出了我们可以预期与劳动力相关的技术创新将继续下去的一个途径。尽管有旅行和健康方面的限制,但我们目睹了一些对业务至关重要的任务得以维持,这些任务通常需要几个人同时办公,这要归功于互联技术,它使数字世界和现实世界之间实现了更无缝的互动。

在这个多样化的生态系统中,领先的技术供应商也明白,没有“一刀切”的工具可以解决所有的挑战。反过来,企业也越来越认识到,彻底理解问题陈述对于确定正确的新兴技术解决方案是至关重要的。在大多数情况下,这些解决方案将利用若干单独的技术,如物联网和扩展现实,以产生大于其各部分总和的业务价值。

虽然智能可穿戴设备,如联网的HMDs,只是“矛的尖端”,但“联网工人”的概念将在未来几年内成熟起来,解决近期的挑战,并可能开启全新的商业模式。

Vijay Ujjain.普华永道咨询新兴技术总监;Paul-Marc施韦策,经理,新兴技术,普华永道咨询。本文最初出现在IIC创新杂志。这工业互联网联盟(IIC)是CFE媒体内容合作伙伴。由Chris Vavra,Web Content Manager编辑,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com

引用:

[1]https://www.pwc.com/gx/en/services/people-organisation/workforce-of-the-future/workforce-of-the-future-the-competing-forces-shaping-2030-pwc.pdf

[2]http://dln.jaipuria.ac.in:8080/jspui/bitstream/123456789/1891/1/MGI-Future-of-Work-Briefing-note-May-2017.pdf

[3]https://www.cisco.com/c/dam/en_us/training-events/employer_resources/pdfs/Workforce_2020_White_Paper.pdf

[4]https://www.reportsanddata.com/report-detail/remote-connectivity-solution-market.

[5]http://www.pocketfm.com/general/field-workers/

[6]https://www.scirp.org/pdf/JCC_2015052516013923.pdf

[7]https://arxiv.org/pdf/1804.08386.pdf

[8]https://www.strategyand.pwc.com/gx/en/insights/industry4-0.html

[9]https://pcaobus.org/Standards/Auditing/Pages/AS2510.aspx

[10]https://www.pwc.com/gx/en/issues/crisis-solutions/covidd-19/global-cfo-pulse/may-11.html.

[11]https://www.pwc.com/DiQ2020


Vijay Ujjain和Paul-Marc Schweitzer
作者简介:Paul-Marc Schweitzer,新兴技术经理,PwC Advisory