自動化、智能化、個性化…… 製造業創新的腳步從未停歇

　　從汽車到電腦，從咖啡機到兒童玩具，我們日常使用的幾乎所有東西均由製造企業生產出來，製造業也是社會的關鍵組成部分。歷經幾個世紀的發展，製造方法從以人為中心，到依賴機器裝配線，再到我們今天看到的遍地開花的自動化工廠，製造業創新發展的腳步從未停歇。

　　美國《福布斯》網站近日報導，隨著科技不斷發展，科技對製造業的改變與塑造也與日俱增，製造業未來的發展將展現出如下十大趨勢。

　　工業物聯網

　　工業物聯網(IIoT)指的是在製造業和工業環境中使用互聯設備收集數據，然後利用這些數據改進位造過程。

　　感測器是這些相互連接的IIoT設備的主要部件。從工廠機器上的感測器收集的數據可幫助製造商了解機器性能，優化維護過程，減少機器停機時間，甚至可預測什麼時候會出問題。

　　5G和邊緣計算

　　第五代移動數據網路技術(5G)將使製造商輕鬆連接其IIoT技術，並利用智能機器和感測器(邊緣計算)等設備收集和處理數據。製造商可在生產場所創建一個專用5G網路，為其提供超快的數據傳輸。

　　預測性維護

　　在製造行業，預測性維護指使用感測器數據和人工智慧來檢測機械和部件中的故障。其理念是，通過了解機器或部件可能出現故障的時間，製造商可採取預防措施，更有效地維護設備。

　　這不僅僅適用於新設備。如西門子公司在老式電機和變速器上也採用了這一技術，通過分析感測器提供的數據，西門子可了解機器狀況，檢測異常情況，並在機器出現故障之前進行維修。

　　數字孿生

　　「數字孿生」是指以數字化方式拷貝一個物理對象，模擬對象在現實環境中的行為，對設計、製造過程乃至整個工廠進行虛擬模擬，從而提高製造企業產品研發、製造的生產效率。

　　在製造工廠內，人們可以使用「數字孿生」模型模擬新產品的尺寸，或創建設備的數字副本，以查看其在特定條件下的運行情況。「數字孿生」技術甚至可用來可視化和模擬整個供應鏈。2022年，多達70%的製造商可能會使用「數字孿生」進行模擬和評估。

　　2018年，波音公司時任首席執行官丹尼斯·穆倫伯格表示，「數字孿生」將是未來十年提高生產效率的最大驅動力。通過使用「數字孿生」，波音公司已將產品的一次下線合格率提高了40%。

　　擴展現實與元宇宙

　　擴展現實和虛擬現實等增強現實技術將在製造業中發揮越來越重要的作用，包括提升產品設計方案、制訂更好的生產計劃、增強裝配線上工作人員的能力，以及更多沉浸式培訓等。隨著世界上越來越多人進入元宇宙，製造商將獲得更多機會。

　　自動化工廠

　　在人工智慧的加持下，機器現在能夠執行越來越多以前由人類完成的任務。因此，機器也可承擔越來越多的製造任務。

　　自動化可為製造商帶來許多優勢，包括更高的生產率(機器不會疲勞)、更高的精度和更低的成本。未來，我們有望看到更多完全自動化的工廠，在這些地方，生產無需人類到現場。

　　機器人和人機合作

　　自動化的關鍵因素之一是機器人的使用。但值得注意的是，並非所有機器人都是為了取代工人，許多機器人可成為人類的幫手，提高人類的工作效率。例如，機器人外骨骼可幫助生產線上的工人舉起較重的零件，科學家們還研製出了專門用於與人類一起工作的人機合作機器人。

　　機器人和人機合作可幫助製造商提高生產效率。比如，日產公司在日本的汽車製造厂部署了通用機器人公司研製的機械臂，幫助維護相關設備；還部署了人機協作機器人，幫助員工安裝發動機進氣口等。

　　3D列印

　　隨著3D列印技術變得更具成本效益和可擴展性，效率也更高，製造商將越來越多地使用3D列印製造產品。與傳統製造方法相比，3D列印所用的材料更少，浪費也更少。此外，3D列印也將推動個性化產品新時代的到來，因為生產個性化產品不用擔心規模經濟。

　　空中客車公司已使用3D列印技術超過15年，成為製造業3D列印的先驅。該公司廣泛使用3D列印技術，實現了夾具和固定裝置等工具的本地化按需生產。

　　Web 3.0和區塊鏈技術

　　隨著「下一代互聯網」Web 3.0(互聯網範式從Web 1.0到Web 2.0不斷迭代升級的下一階段)和分散式計算技術——如區塊鏈和非同質代幣(NFT)的出現，製造商將有機會更好地監控其供應鏈，甚至實現供應鏈上許多交易的自動化。未來生產的許多產品將與NFT數字證書一起銷售。

　　更智能且更可持續

　　智能物聯網設備的出現，不僅改變了產品生產方式，也改變了產品生產類型。如今，從吸塵器到馬桶，似乎都有「智能」版本，且產品智能化的趨勢沒有放緩的跡象。因此，製造商將越來越多地探索如何為客戶提供他們期望的智能產品。

　　此外，客戶也將越來越青睞可持續、可重複使用和可回收的產品，過去盛行的一次性文化有望結束，這是製造商必須考慮的另一個因素。

　　本報記者 劉 霞