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03
工人需求金字塔
有必要在讨论人本制造之前回答关键问题1，即明确工人需求。基于马斯洛提出的5层人类需求金字塔，我们提出了一个描述制造业工人不同层级需求的工人需求金字塔，如图1所示。
层：安全。身体安全是首要需求。当前制造业对工人的保护机制主要是隔离保护和被动保护。未来，保护机制需要走向主动保护，环境可以感知和预测工人的行为，并自适应地规划和执行安全的人机交互。另外，工人的合法权益也要得到保障。
第二层：舒适。与层的身体安全不同，舒适需求关注工人的生理和心理健康。研究应包括工作环境、操作工具和控制界面的静态工效学设计，以及降低身体疲劳的动态工作流程管理。制造环境应尽可能减少工人精神负担，保持工人心理健康。另外，人机交互过程中的个人隐私也应得到保障 。
第三层：归属。人类是一个依赖合作实现生存和繁荣的社会物种，因此该层关注工人的人际关系、联系以及团队归属感等情感需求。在该层，工人与机器应当形成的伙伴关系，通过积极的双向共情、沟通、分享和关怀实现共同目标。
第四层：尊重。尊重需求是否得到，是员工从“愿意工作”向“乐于工作”转变的转折点。虽然尊重是一种内在品质，但也受外部因素影响，如同龄人的和赞扬。化奖励机制可被用来强化个人自尊 。
第五层：自我实现。自我实现包括挖掘个人潜能、自我、寻求个人成长和高峰体验。在该层面上，制造系统和流程应该为工人提供个性化的共同学习和共同探索体验，终实现人与机器之间的双向学习和协同进化。
04
人本制造
以人为本的基本原则是“人永远不应该屈从于机器和自动化，而是机器和自动化应该屈从于人”。所以我们定义人本制造即以人类福祉为核心价值的制造实践，为工人的工作、学习和成长提供安全、舒适和激励的环境，从而确保可持续的制造。
如图2所示，技术变革推动了5次工业革命。在此过程中， 制造范式也从手工制造逐步走向大规模个性化制造。同时发生的还有 人机关系的进化——5C路线：共存，合作，协作，共情和协同进化。
在次和第二次工业革命中，机器被引入工厂与工人构成冰冷的共存关系。
第三次工业革命中可重构机器和生产流水线的出现，人与机器构成团队以合作的方式进行生产。
在第四次工业革命中，的感知和人工智能技术使智能机器能够与工人协作完成共同目标。
与合作不同，协作指团队各方在同时空下进行联合活动。但是，直到工业4.0，制造业都是以系统为本，将系统优化置于制造业核心。走向人本制造，在脑科学和个性化人工智能的技术突破的加持下，可以设想能够感知人类情感、需求和偏好，并提供场景化协助的共情机器人，从而出现共情的人机关系。更进一步，亲密的人机交互终将使人和机器在相互学习中实现协同进化。
我们将人机关系映射到工人需求金字塔，如图3所示。可以发现，构建共情和协同进化的人机关系对于工人第四层和第五层需求是至关重要的。因此，人本制造的研究需要在大规模个性化制造的情境下展开，通过人机双向共情和协同进化，终实现提高工人福祉和系统生产力。
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