近日，BCG咨詢發布了《工業4.0——未來生產力與制造業發展前景》主題報告。報告提到了未來改變生產力的九大支柱技術。此九大技術對于醫療大健康的影響意義同樣甚至更加重大。

大數據分析

在制造業領域，基于海量數據的分析方興未艾，但它已經能幫助企業優化生產質量、節省能源并改進設備服務。在工業4.0的環境下，對不同數據源(生產設備和系統以及企業和客戶管理系統等)進行收集和分析將成為未來企業進行實時決策的標準配備。

例如，半導體制造商Infineon(原西門子半導體)收集測試中的單片機數據，與生產流程早期晶片成型階段的數據進行關聯分析，從而降低了生產過程中的失誤。此外，公司還能辨認出一些典型模式，能在前期將殘次品的芯片排除，從而改進了生產質量。

醫藥行業

大數據是次時代醫療非常重要的組成部分，將來的診斷治療都要基于數據。

自動機器人

很多行業制造商已經廣泛采用機器人完成復雜的生產任務，但今天的機器人技術則變得更加強大。它們變得更加靈活且智能。最終，這些機器人之間不但可以互通互聯，更可以安全地與人類一起工作，甚至從人類身上學習新的技能。這些新機器人不但在性能上遠超今天的工業機器人，更大大降低了成本。

例如，歐洲機器人設備制造商Kuka提供生產的機器人就具備相互溝通的能力。這些機器人可以在一起合作，根據生產線上的工序調整自己的行動。這些機器人還搭載了先進的傳感器和控制單元，能與人類進行緊密的合作。類似地，ABB公司也推出了雙臂機器人YuMi，與工人并肩工作，專門用來進行產品組裝(例如電子消費產品)。它們的計算機視覺系統和帶緩沖墊的兩臂，使得它們不但可以識別零件，還能保證與人進行安全的互動。

醫藥行業

機器人正在被重新定義，當下已經出現了許多應用于醫療領域的機器人，未來參與診斷并非空想。

模擬技術

在工程設計領域，不少公司都采用了3D模擬技術來設計產品的結構和材料。未來，模擬技術將在工廠運營中擴展到更廣的范圍。人們可以用實時數據來模仿包括機器、產品和人在內的物理世界，將新產品放入虛擬的生產環境中。在進行實際生產前，公司可以對這些新產品進行測試和優化，從而減少設備裝配調試的時間并提高產品質量。

例如，西門子和一家機械工具生產商合作開發了一臺虛擬機，它可以利用真實機器的數據對機器部件進行模擬。這個系統最多能減少設備準備時間達80%。

醫藥行業

有了3D模擬技術，人體內部的生理結構都將可以被模擬，這對于遠程手術、藥效監測、康復診療等意義非常重大。

水平和垂直系統整合

今天大部分公司的IT系統并未完全整合。公司、供應商和客戶常常相互割裂。企業內部，工程設計、生產和職能部門也往往各自為戰。即便是工程設計這一環節，也沒有幾家公司能做到設計？？制造？？自動化的三位一體。但隨著工業4.0的發展，公司、部門和職能將成為更加緊密的整體，一條橫跨公司的數據網絡將讓價值鏈真正實現自動化。

例如，Dassault Syste？mes和BoostAeroSpace為歐洲航天和國防工業搭建了名為AirDesign的合作平臺。它為設計和制造的合作提供了共享空間，該平臺搭建在私有云上，參與的合作伙伴可通過該平臺對復雜的產品和生產數據進行交互。

醫藥行業

水平和垂直系統整合放到醫院就是互聯互通的HIS系統，信息不再需要重復的閱讀和錄入，實現真正的數據打通。

工業物聯網

目前，僅有少數制造型企業的傳感器和設備進行了互聯并應用了嵌入式計算技術。這些產品的組織方式依舊是垂直的金字塔結構，系統中的傳感器和分布裝置的智能有限，控制者需要通過中心制造流程對系統進行控制。然而隨著物聯網時代的到來，越來越多的設備，甚至包括一些半成品，都將裝備嵌入式計算技術，并通過標準技術實現互聯。屆時，身處不同地理位置的產品設備將能進行互動和溝通，并由中央處理器集中控制。物聯網將實現決策的去中心化，互聯設備能進行自動分析和決策，對環境變化進行實時反應。

博世集團旗下的一家驅動和控制設備供應商Rexroth公司推出一套半自動、去中心化生產流程的系統。通過射頻識別碼，不同位置的工作站可以感知每件產品需要進行的生產步驟，并自動執行生產。

醫藥行業

物聯網將對藥品追溯產生重大影響，每一盒藥，從出廠到來到患者手中，中央都能實時監控全盤掌握，藥品流向不再是問題。

網絡安全

很多公司的管理和制造系統依舊是獨立或封閉的。但隨著工業4.0的到來，原先相互隔絕的設備將以統一協議相互連接，工業系統和生產線將連接成一體。屆時，保護關鍵工業系統和生產線免受網絡安全威脅的需求將大幅提高。安全可靠的網絡通信以及身份辨別和接入管理系統將變得至關重要。

去年，歐洲幾家大型工業設備制造商已經通過與網絡安全公司合作或并購的形式加強了網絡安全能力。

醫藥行業

HIS系統未來將互聯互通，但涉及到病患隱私問題，網絡安全問題將成為最重要的考量。可以認為，網絡安全是企業和醫院信息互聯的基石。

云計算

很多企業已經開始在企業和數據分析應用中使用基于云的軟件。隨著工業4.0的到來，越來越多與生產相關的任務需要更多的跨地域和跨公司的數據分享。與此同時，云技術的性能也會不斷增強，使反應速度達到幾毫秒。機器數據和功能將逐漸遷移到云端，越來越多的生產系統數據服務也會應運而生。未來，檢測和控制生產流程的系統也會搬到云端。一些制造執行系統供應商已經開始提供云端服務解決方案。

醫藥行業

跨國藥企的大區公司和總部的信息互聯需要云計算的支持。一旦跨國醫療興起，對云計算性能的要求將會更高。

增材制造

目前一些企業已經開始采用增材制造技術(比如3D打印)，但大多數都處于試驗階段或用于制造獨立部件。在工業4.0時代，增材制造將會廣泛地應用到小批量生產定制產品上，帶來諸如復雜或超輕量的設計等結構優勢，高性能、去中心化的增材制造系統將降低產品的物流成本和庫存。

例如，飛機制造企業已經開始使用3D打印技術，通過新型設計來降低飛機的重量，節省鈦等稀有材料的使用量。

醫藥行業

目前最馳名的增材制造技術是3D打印，而這個技術的終極應用在醫療領域。打印牙齒、義肢，甚至打印內臟，一些當下無法治愈的疾病或將直接被技術攻克。

增強現實技術

增強現實系統可以在很多方面協助工人生產，例如通過手持設備挑選倉庫中的配件或發送維修指令。這些系統目前還處在實驗階段，但未來這些技術將為工人提供實時信息，幫助他們進行實時決策，改善生產流程。例如，未來工人可以裝備增強現實眼鏡等設備。當他們檢查一臺設備時，計算機就將故障原因和維修指南發送到工人的眼鏡上。

另一種應用是虛擬訓練系統。西門子為Comos軟件開發了一套發電站虛擬操作訓練系統。該系統通過增強現實眼鏡，構建一個仿真、基于數據的3D環境，培訓發電站工作人員如何應對緊急狀況。在這個虛擬世界中，操作人員可以通過點擊網頁互動界面與機器進行互動。他們也可以改變界面設置，并從中獲取操作數據和維護指南。

醫藥行業

最近傳的沸沸揚揚的換頭術就將使用增強現實（VR）頭盔。一旦技術普及，手術過程將會產生顛覆性的變化。在康復上，VR帶來的虛擬訓練系統可以幫助病人在局限的場地里完成大量多種的復健任務。