工厂长期以来一直存在于大众想象中：它们不仅提供就业、促进社区繁荣，也常被视为忙碌、嘈杂、肮脏且污染环境的场所，数千人在其中从事大多技能要求较低的流水线工作。
如今的工厂正在变化。技术、自动化和全球化取得了惊人的进步，正在改变制造商规划、建设、运营和整合工厂网络的方式与地点，也带来了重大的运营、政治和社会变革。从美国的锈带到印度和中国的农村地区，人们纷纷试图弄清楚：技术如何改变产品的生产和分销方式？自动化和自由贸易是否正在夺走宝贵的工厂工作岗位？需要具备哪些技能？面对新的生产技术，社区如何实现繁荣？制造商应如何以及何时升级旧设备、采用新技术，以提高产量和效率、获得竞争优势，或仅仅是保持竞争力？
在担任世界经济论坛“未来生产”倡议的知识合作伙伴期间，这些问题一直是我们思考的主题。企业、政府和社会都必须了解正在发挥作用的技术动态，并携手合作，确保未来的工厂城镇繁荣发展。
未来工厂会是什么样子？
关键答案将来自工厂车间。3D打印、先进机器人、物联网、人工智能、可穿戴设备以及虚拟现实和增强现实等新技术正在汇聚，创造新的价值，推动建设超高效、灵活的未来工厂。创造的价值实实在在：大型全球生产商已将所有运营环节的效率提高、成本降低最多30%，这得益于整体运营效率的提升，以及库存、能源和水成本的下降和安全事故的减少。
变革的步伐及其在网络中的传播方式会因行业和国家而异，但未来工厂将是一个更加数字化、虚拟化且资源利用效率更高的空间。其环境将更加互联互通，无论是信息的可获取性，还是机器之间相互通信和指挥。自动化、仿真、可视化和分析技术将在其中得到更广泛应用，以减少浪费、提高效率，改善材料产出率、能源消耗、工作投入和时间利用。
具体而言，未来工厂有三个共同的主要特征：
互联、自动化且灵活的数字化车间流程
物联网和连接技术结合分析技术与人工智能，将提高资产效率，减少停机和非计划维护，并帮助制造商从服务中发掘新的价值来源。借助数字孪生、仿真和虚拟现实，设计人员和操作人员将沉浸于虚拟互动媒体中，以优化设计、生产流程和材料流动。3D打印为新产品设计和功能提供了巨大潜力，也能实现更高程度的定制。
操作人员与机器之间的新关系
技术正在改变工作性质以及对操作人员技能的要求。机器人正在自动化完成大多数“枯燥、肮脏、危险”的任务；越来越多的协作机器人也走出围栏，与操作人员并肩工作。增强现实和可穿戴设备也在改变操作人员接受培训、进行装配以及在车间作出决策的方式，从而提升灵活性、生产率和质量。
在许多领域，劳动仍将具有成本效益，因为技术能显著提高工人的生产率，即使总体人数有所减少。未来数年，至少在未来十年内，人机结合很可能仍是工厂中的主导力量。在劳动力人口日益老龄化的发达市场，以及工人需要掌握越来越高技能的低成本市场，技术都将成为迅速释放生产率提升空间、开发尚未充分利用的劳动力资源的重要途径。
工厂的结构、位置和规模
未来工厂将实现超高效率和可持续发展，并日益采用模块化设计，配备可互换生产线，能够轻松重新配置，以适应多个生产批次。数字化生产技术将使软件开发人员、产品设计师和生产技术人员能够在开放、通风的环境中工作。随着技术削弱低成本劳动力的作用并降低实现规模经济的门槛，分布式制造将成为常态。生产商将能够在传统生产布局的基础上，增设靠近消费地、规模更小且更灵活的单元，从而通过响应更迅速的供应链满足当地需求。这些更本地化、更节能、浪费更少的工厂将推动循环经济发展。
尽管这些总体趋势似乎很可能出现，未来工厂却不会遵循单一模式。随着各行业以及发展中经济体和发达经济体寻求各自的发展路径，变革在一些地方会来得更快，在另一些地方则会呈现不同面貌。同时，鉴于能力快速变化将使以往的投资周期过时，生产商需要重新审视其资本投资战略。有些生产商已经走在前面；其他生产商也不能长期落后。
如果社区要在技术改变就业流向的过程中实现繁荣——规模导向、低成本、依赖劳动力的岗位将被淘汰，而对技能要求较高的岗位将分布到区域市场中心——那么社区就必须培养所需技能并建设相应基础设施。政策制定者应在此发挥带头作用，与企业、学界和社会组织合作，为社区做好准备。
以往的工业革命历经数代才逐步演进，而第四次工业革命的步伐要求更迅速地作出回应，否则社区就可能被时代甩在后面。
