製造業正在大力推動機器換人和智慧化轉型

談到製造業，人們可能會輕鬆聯想到車間、機器和工人等元素，其實製造是一個複雜的系統，從市場需求調查到產品設計，從材料採購到加工製造，再到物流、銷售和消費，以及後期的維護服務。這樣一個系統如果沒有合理的管控，可能會造成巨大的損耗，最終導致製造業的崩潰。智慧製造轉型的目的就是為了更好地管理製造環節的各個流程，利用人工智慧等新興技術提升生產的效率。工控主機板

為了搶佔更多低成本的資源，製造業往往把工廠和材料供應分散到世界各地，這就給供應鏈方面帶來了新的挑戰，考慮到物流控制等方面，整個製造系統將會變得更復雜。製造企業的主要挑戰是找到低成本材料或者零部件，這些半成品還要考慮運輸成本，並保證每個生產階段的可用性。

無論怎樣，管理者需要努力減少庫存和縮短交貨時間，而生產製造的物流環節是一個關鍵，從最初的原材料供應商到成品的配送中心，需要合理的運營才能降低成本和保證生產的順利進行。目前，製造業正在嘗試利用新技術改變工業流程，這些技術與工業結合的同時也觸發了更多的創新機遇。

工業物聯網

智慧製造必需打通物理世界和數字虛擬世界的隔閡，工廠運營者需要收集來自生產線底層資料資訊，工業物聯網成了智慧製造升級的基礎關鍵。如今，工業物聯網(IIOT)正在入侵製造業，未來大多數裝置都將是聯網的，管理者通過有線或者無線技術採集更多的現場資訊，這些資料可能包括機器執行資料、產品資料、質檢和流程資料等。

隨著工業物聯網的演進，工廠裡感測器數量將會快速增長，嵌入式計算能力將應用在更多的產品中，生產線也將變得越來越智慧。運營者利用物聯網技術，將工廠和供應商、使用者緊密連線在一起，廠商可以瞭解產品在應用過程的實際情況，嵌入在產品的感測器會將實時資料反饋給系統，以便於製造商可以根據應用進行調整生產計劃。

在供應鏈管理過程中會大量使用移動裝置，我們可以通過智慧手機、平板電腦或者其它專用的終端裝置，來追蹤物料的位置和產品的進度。同時，移動裝置提供了任何地方實時收集和傳遞資訊的能力，可以進行訂單和交付資訊輸入等，這將極大地改變訂單的接收和處理方式，對生產組織和日程安排產生重大影響。

大資料分析

製造業向智慧製造轉型升級，企業將從裝置採集來大量的資料，這些資料需要進行清洗、整理、儲存和分析，最終用於給運營者決策參考。目前，大資料分析主要應用於機器的預測維護，裝置管理者實時監控裝置的特徵引數，及早察覺機器的故障前兆，然後提前更換機器部件，以減少停機時間，最終幫助生產線降低維護成本。

除了裝置的維護之外，大資料還可以用於優化產品設計、生產和銷售等整個製造流程，來自外部市場和消費者的資料，可以分析出使用者的真實需求，實現以市場為導向的產品設計製造。通過生產流程的監控分析，廠商知道哪些環節拉低生產效率，哪些資源過度利用了，知道如何優化生產工藝來提高裝置的利用率。

隨著企業工廠內部和外部資料的增加，大量的資料進行整理分析也是一個挑戰，目前通用電氣、西門子、IBM等企業都提供了基於雲的分析平臺，越來越多的平臺採用機器學習等人工智慧演算法，實現大量的資料自動化處理，通過和歷史資料對比，找出異常的資料並告知管理者，使得問題發生之前得到更好的預防和處理。

3D列印技術

3D列印很早就出現了，但在過去一起沒有盛行過，一方面是技術不成熟，另一方面是受到批量式的標準化製造模式影響。現在個性化需求突顯，3D列印是一種新興技術，可以快速製造與不同形狀的結構，極大提升了產品研發過程的打樣效率，被廣泛應用於不同的行業中，例如汽車、航空航天和醫療裝置行業正使用3D列印元件和產品。

作為一種極具顛覆性的技術，3D列印可能會永久地改變某些行業的供應鏈。零部件供應商可以通過遠端印表機在客戶工廠完成部件製造，只需要傳輸部件的生產資訊，而不是一件實物產品，這相當於虛擬化了所有物流。此外，3D列印允許低成本的產品定製，並可以進行批次或單個產品的生產。

隨著3D列印新材料的發展成熟，使用者可以利用石墨烯、有色金屬等材料製造產品，加上鐳射技術的結合，使得3D列印可以製造出以住無法想像的產品。目前，除了航空、汽車和醫療領域，其它領域也開始嘗試使用3D印表機，例如食品、服裝等。3D列印可以快速製造更具個性化的產品，讓消費者享受到高品質的製造服務。

無人駕駛技術

物流運輸是製造業的一個關鍵環節，無人機技術的使用正在顯著改變著製造業。在一些交通不方便的山區，遇到緊急情況需要輸送藥品時，傳統運輸無法滿足時間的要求，而無人機可以在短時間內向某個區域大量輸送物料，在應急時可以從一個專用倉庫為大量人口提供服務。

在生產工廠的日常，可以看到自動駕駛車輛，例如使用自動導引車和鐳射制導車輛來移動貨物。一方面減少了物流人力的投入，另一方面是使得供應系統更透明化，可以實時追蹤到貨物的位置。還有，機器可以24小時作業，而不需要支付加班費。加入工智慧技術後，無人運輸系統將變得越來越智慧，它可以在執行任務的同時，分析周邊環境並做出下一步的決策。