当今世界，技术已无缝融入各个行业，制造业也不例外。全面数字化的旅程并不是遥远的未来，它目前正在展开，正在改变各种规模的企业。随着组织踏上这一变革之旅，重点从单纯的技术投资转变为优化这些数字进步并从中获利。
近年来，全球制造业发生了翻天覆地的变化。这一转变的动力源于疫情带来的挑战，迫使全球商业的基础设施应对供应链的意外中断。在这些艰巨的考验中，技术不再只是一种工具，而是一种工具。它演变成一条生命线，在逆境中提供恢复力和适应性。
我们正处于数字制造新时代的开端。制造商正在拥抱这一转变，利用数据驱动的洞察力推动自己实现可持续且高效的制造实践。
为了抓住机遇并拥抱智能制造，制造商必须制定明确的IT战略，从而提高弹性水平。2023年是变革性的一年，其标志是人工智能、数据分析、云计算、边缘计算等技术的广泛和加速采用。这些技术促进了“从源头”的自动化，从而提高了效率，减少了对集中式服务器的依赖。
2024年数字化制造趋势
2024年数字化制造趋势突出了三个关键支柱：连接性、智能自动化以及可扩展的数据管理和分析。在这些领域中，一系列技术有望重塑制造业，包括物联网设备、高级分析、人工智能驱动的自动化和可扩展的云基础设施。
在这些领域中，各种各样的技术被用来重塑制造业。该范围包括提供实时监控的物联网设备、预测维护需求的高级分析、优化生产流程的人工智能驱动的自动化以及支持不断增长的数据需求的可扩展云基础设施。
制造商要想在快速的工业发展中取得成功，不仅必须观察这些趋势，还必须主动将其融入到自己的运营中。
趋势一：智能工厂重塑车间
智能工厂代表了制造业的重大转变，引入了高度先进的自动化设施，彻底改变了传统操作。工业物联网(IIoT)、人工智能(AI)、自动化和数字孪生等关键技术，在这一转型中发挥着关键作用。预测显示，到2032年，全球智能工厂市场有望达到约3219.8亿美元，2023年至2032年复合年增长率为9.52%。
智能工厂通过集成互连设备、智能传感器和实时分析来提高效率并改进生产流程。这些创新已在能源、电力、汽车、石油和天然气、电子和半导体等多个行业得到应用。
数字孪生技术的出现
尖端技术的进步正在推动制造业中数字孪生技术的崛起，建立物理过程的数字复制品以促进明智的决策。一个值得注意的例子是福特通过数字孪生技术实施人工智能驱动的预测性维护。福特为每种车型开发独特的数字孪生，涵盖从概念到运营的各个生产阶段。这些数字模型扩展到制造程序、生产设施和整体客户体验。福特的数字孪生可以精确识别能源损失，识别节能领域，并提高生产线的整体性能。数字孪生的日益普及在预测中显而易见，预计到2027年市场规模将达到735亿美元。
AI/ML在制造业中的关键作用
人工智能的战略利用使制造商能够系统地分析广泛的数据集、识别模式并做出明智的决策。在供应链领域，人工智能在预测分析、增强库存管理、微调需求预测和简化物流方面发挥着至关重要的作用。亚马逊等企业就是例证，它们采用人工智能驱动的算法来加速交付，有效地缩小了产品与客户之间的差距。
正如中国著名消费电子和家用电器制造商海尔集团所解释的那样，人工智能的影响远远超出了供应链。该集团已将人工智能无缝地融入智能工厂框架内的制造流程中。这种集成提升了各个方面，包括质量检测、机器协作、材料运输、维护、安全和能源管理。海尔集团的案例凸显了人工智能在当代制造业中的多样化应用，展示了其在提高各行业运营和效率方面的潜力。人工智能的发展轨迹表明，生成式人工智能将在未来几年发挥核心作用。
值得注意的是，如果不承认机器学习(质量控制预测分析的关键组成部分)，围绕人工智能的讨论将是不完整的。机器学习算法在旨在提高产品质量和优化制造流程的主动措施中发挥着重要作用。值得注意的是，三分之二的制造公司将大量收入节省或创收归功于高级分析和机器学习。
显着的范式转变
此外，增强现实(AR)和虚拟现实(VR)等技术为制造引入了沉浸式维度。它们使用户能够通过来自任何地点的实时数据来增强他们的感官，确保始终持续、准确地了解工厂的状态。此外，Web3.0的发展通过人工智能、深度学习、机器学习、大数据和数据分析等先进技术增强了机器交互性。这使得机器能够以类似于人类的方式理解信息，采用语言理解技术并利用语义网。
在制造领域，随着协作机器人(Cobot)的出现，一场独特的范式转变正在展开。这些人力机器人与人类一起工作，通过提供力量、动力、精度和有价值的数据来提高效率。重要的是，人工智能技术的集成促进了编程的简便性和快速学习，代表着制造领域的重大飞跃。
趋势二：利用区块链应对供应链挑战
区块链技术成为解决数字制造供应链中挑战的真正变革性工具，特别是在提高透明度和安全性方面。通过建立防篡改的交易记录，区块链在供应链中的集成使制造商，能够在从原材料到成品的整个生命周期中仔细追踪产品。这种有弹性且不可更改的账本系统是真实性和数据完整性的保证。
供应链
区块链技术还为制造商提供了优化运营、增强供应链可见性以及精确跟踪资产的机会。一个说明性的例子是零售巨头沃尔玛，战略性地采用区块链技术来监督其绿叶蔬菜供应商。目的是确保产品安全并加快索赔过程中提供证据的过程。该系统从播种开始，精心收集果岭旅程每个阶段的数据。即使在蔬菜到达货架后，沃尔玛仍继续向该平台提供数据，展示了对其供应链透明度和问责制的承诺。
目前，24%的工业制造CEO要么处于探索阶段，要么正在积极实施这一变革性技术。随着网络安全和数据隐私的重要性不断增强，受到正在进行的数字化转型的直接影响，区块链应用在制造业中的普及预计很快就会上升。
在未来2至10年内，多项未来技术将对制造业的未来产生重大影响。其中包括智能过程自动化、协作机器人、自主移动机器人、AR/VR/MR/元宇宙、Web3.0和知识工程、神经形态计算、智能边缘、量子计算、4D打印、6G和c频段、零信任安全、弹性和自愈系统、自诊断系统和全同态加密。
克服数字化制造的障碍
拥抱数字化转型给制造商带来了一系列挑战。例如，对传统系统进行现代化改造需要大量投资，包括硬件升级和数据格式标准化。多样化数据源的有效管理需要强大的策略和先进的分析。网络安全成为一个至关重要的问题，需要多层防御并遵守隐私法规。最后，解决技能差距并克服劳动力变革的阻力需要有针对性的培训计划、清晰的沟通和利益相关者的参与，以确保数字化的成功采用。
无限的机会
2024年，制造业正处于显着转型的边缘，业务的动态挑战与尖端技术的融合相遇。此次合并将以前所未有的方式彻底改变效率并激发创新。此外，供应链的复杂性将不仅仅是障碍;它们将成为变革的关键催化剂，从根本上塑造制造业的未来。
对于制造商来说，理解这些转变至关重要。这些变化不仅仅是对现有流程的微小调整;它们标志着范式转变，标志着制造执行和战略新时代的到来。它不仅仅是适应;它涉及对2024年及以后的制造精神进行彻底的重新构想。