智能制造是一股强大的颠覆性力量，有可能重塑当前的竞争格局并产生一批新的市场领导者。采用新技术和流程缓慢的公司将逐渐失去竞争力。

  了解有关智能工厂，大数据，工业物联网（IIoT）和人工智能崛起的战略见解。这些相互关联的趋势中的每一个都将有助于制造业的转型。

1 什么是智能制造？

  智能制造是一个广泛的概念。它不是可以直接在生产过程中实施的某项技术，而是各种技术和解决方案的组合。我们将这些技术和解决方案称为“使能者”，它们有助于优化整个制造过程，从而提高整体利润。

  当前市场情景中的一些突出使能者包括：

• 人工智能
• 区块链
• 工业互联网
• 机器人
• 状态监测
• 网络安全

  如果我们仔细观察这些使能者，将发现它们要么生成数据，要么接收数据，要么两者兼而有之。数据分析将有助于使生产过程高效，透明和灵活。

2 数据如何推动智能制造

  智能制造就是利用数据。数据将告诉我们“做什么”和“何时做”。由于智能工厂是围绕数据构建的，因此网络安全将在整个智能制造生态系统中发挥重要作用。实施这些使能者时，数据安全性是一项重要挑战。

  智能制造的所有利益相关方通常可以分为三种类型，即“产品和控制解决方案提供商”，“IT解决方案提供商或推动者”和“连接解决方案提供商”。

  产品和控制解决方案提供商包括所有参与自动化产品和服务开发的公司。例如ABB，霍尼韦尔，西门子，艾默生，罗克韦尔、横河电机和施耐德。

  IT解决方案提供商或推动者为IIoT和资产管理的整体概念提供支持。它们有助于构建控制监控和分析基础架构。包括HP，Microsoft，SAS，Oracle和Intel。

  连接解决方案提供商是电信服务提供商，可促进资产管理数据的顺畅流动。例如思科，华为和AT＆T。

3 IIoT的实施

  工业物联网（IIoT）是一个生态系统，每个设备、机器和/或过程都通过数据通信系统连接起来。每个机器和工业设备都嵌入或连接有传感器，传感器通常产生相关数据，并通过数据通信系统进一步传递到云/软件系统。这些海量数据蕴含着重要信息，如果进行分析，可能有助于识别生产过程中的某些问题区域。在分析数据之后，将其作为反馈发送到生产系统以进行必要的纠正措施。

  智能制造领域的IIoT潜力巨大。你不能无限增加产量，那么你该如何增加利润呢？尝试查看后端进程并设法使其高效。现在，你掌握了生产过程的详细信息，便有可能实现这一目标。这就是IIoT的用武之地。传感器生成数据可以在每个生产过程中实施，这样您就可以获取数据，进行分析并采取纠正措施来提高效率，从而提高盈利能力。

  目前，推动IIoT发展的主要力量是对制造基础设施的集中监控和预测性维护的不断增长的需求。对敏捷生产，运营效率和控制以及需求驱动的供应链和连接物流的需求日益增长，预计也将推动市场发展。

4 制造业中人工智能的兴起

  人工智能概念本身并不新鲜，但它现在正在制造生态系统中找到应用。在过去的5到6年中，制造生态中有关人工智能的兴趣和投资正大幅增加。这是因为AI必须基于大量数据才能工作，而这是由于最近几年传感器成本、数据存储成本、数据处理成本的大幅下降。

  这使得AI可以在制造车间中实施。早先时候，制造业主要由低成本国家完成，没有理由在这样的制造业生态系统中实施成本高昂的人工智能。但由于工资上涨，现在即使在像中国这样的“世界工厂”也可以实施人工智能。中国目前正在对人工智能进行大量投资，尤其是制造业和其他相关应用。

  此外，具有AI功能的机器人也在中国制造业生态系统中得到了重要应用。具有AI功能的机器人技术使得基于感知的决策成为可能，这在基于规则算法的机器人中是不可能的。预测性维护是AI发现重要应用的另一个重要方面。预测性维护使得能够实时确定设备或机器的性能，故障和操作条件。

  不断增长的大数据技术，工业物联网、机器人技术的广泛使用，制造业中的计算机视觉技术，跨行业合作伙伴关系和合作以及风险资本投资的显着增加将推动AI在制造业市场的增长。

5 制造业中区块链的未来

  区块链在制造业的应用仍处于初期阶段，然而，它已成为制造业生态系统中备受争议的新技术。目前，它正在金融系统中应用，但已有公司开始探索其在制造业中的应用。

  看看区块链的能力，航空，食品和饮料以及医疗应该是可以从这项技术极大获益的行业。由于一些严格的规则和法规，这些行业需要对整个价值链中的所有供应商进行全面审查。区块链可以帮助维护从原材料开始的质量控制。目前，大部分注意力都集中在制造生态系统中供应链功能区块链的开发上。

  一些积极开发区块链的行业包括服装，太阳能，采矿，渔业，食品饮料，航运（货物运输），化肥，医疗保健和航空。随着技术的成熟，越来越多的行业可能会参与实施区块链。IB+M，Microsoft，GE，三星等公司参与了制造生态系统中区块链的开发和实施。

  制造业的区块链市场尚未充分概念化，因此我们预计市场将从2020年起开始产生可观的收入。然而，许多组织已经开始投资并探索区块链技术在制造业生态系统中的益处。

6 工业机器人的重要性

  使典型制造工厂成为智能制造工厂的下一步是实施工业机器人。工业机器人不是一个新概念，它已经在系统中使用了40-50年。对工业机器人而言，唯一改变的是他们现在变得聪明了。早些时候，机器人被编程为一次完成一项任务。如果要执行其他类型的任务，则必须更改代码。

  现在，机器人与制造车间内实施的传感器网络连接良好，他们从传感器获取数据并相应地改变其动作。人工智能也在机器人系统中慢慢实现，因此它使系统自主。通过人工智能，机器人系统有望根据实时情况改变行动。

  目前，大多数工业机器人都在亚太地区部署。工业机器人在汽车工业中发挥着重要作用。政府倡议被认为是机器人技术发展和发展的重要推动力之一。美国和中国正在积极提供所有必要的推动力，以进一步推动对机器人技术的需求。

  除了工业机器人之外，还有一种新型机器人正在兴起，被称为协同机器人。这些机器将与人类一起工作，以支持人类完成的所有工作。例如，协同机器人可以观察装配线上的操作员正在做什么，学习人类的任务，并以完全相同的精度自动开始执行相同的任务。此外，协作机器人的发展已达到如此程度，以至于难以将其与工业机器人的应用区分开来。现在，应该只做轻工作的协作机器人也能够完成更重的工作，这些工作通常只由工业机器人完成。

  工业机器人市场的主要驱动力是增加各行业自动化的投资以及发展中国家中小型企业（SME）不断增长的需求。

7 数字双胞胎的好处

  数字双胞胎是智能制造生态系统中的另一个概念。它通过使用从系统或资产中的传感器获得的数据和算法来创建资产，流程或系统的虚拟模型，以对流程进行合理的预测。预测性维护是使用数字双胞胎的重要系统之一。数字双胞胎的好处包括可能减少产品开发的时间和成本，并消除意外停机。物联网和云平台以及3D打印和3D模拟软件的日益普及推动了数字双胞胎的采用。

  航空航天与国防，汽车与运输，电子与电气/机械制造以及能源与公用事业是数字双胞胎的主要采用者。一旦数字双胞胎的概念发展和成熟，我们就会看到它在零售和消费品市场等非制造业领域的应用越来越多。

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