从生产到精准:人工智能如何重塑制造业

Ron Schmelzer2025-01-09 10:41:47Forbes

制造业最近在新闻中受到越来越多的关注。尽管全球化在过去几十年中推动了商品在世界各地的供应并大大降低了商品成本,但全球化的影响也波及了制造业曾经是当地经济支柱的地区。


人工智能的使用为制造业带来了广泛的创新,不仅提高了产品的质量和可用性,而且还能够增强在那些劳动力成本或材料可用性较高的地区制造的能力。


人工智能正在改善和增强制造流程

长期以来,自动化一直用于产品的装配和制造过程,特别是自工业革命和工业 2.0 和 3.0 浪潮以来,工厂生产线、计算机驱动的自动化和更精密的制造技术不断增加。人工智能通过添加智能方面来增强这种自动化公式,使这些自动化制造过程更加准确和适应性更强。

尽管当今大多数传统工业机器人都缺乏 AI 所需的基本智能,但 AI 驱动的机器人有望对制造业产生重大影响。你可以拥有非智能机器人,这些机器人被编程为执行特定任务并实现自动化,而这些机器人通常与人类隔离开来,因为如果你在错误的时间出现在错误的地点,它们可能会造成损害。

然而,协作机器人(也称为“cobot”)是另一种类型的机器人。这些人工智能驱动的机器人用于自动执行重复性任务,例如组装或焊接,甚至材料处理。这些协作机器人能够与人类并肩工作,因此它们不需要被关在笼子里。

人工智能计算机视觉解决方案也常用于协助质量控制和检查。计算机视觉系统正被部署来帮助发现整个制造过程中的产品缺陷。这些系统可以在整个过程中检测到哪怕是最小的缺陷,这样就可以将有缺陷的产品从生产线上移除,并在到达客户手中之前进行修复或报废。

人工智能正在帮助制造业更接近智能工厂和工业 4.0 的概念,其中机器、传感器和系统相互连接并相互通信。这些互连的系统实时收集数据以优化生产流程、增强决策能力并实现预测性维护。

此外,这些全自动智能系统只需极少的人为干预即可运行,实现了“熄灯工厂”的理念,即在灯光关闭的情况下,制造系统仍可运行。

在这个愿景中,制造系统全天候运行,只有在进行质量控制时才需要打开灯。这仍然更像是一个未来主义的幻想,因为很难将人类完全排除在制造环节之外,但你可以看到技术正在越来越多地进入自动化领域。

人工智能有助于提高制造流程的可靠性、效率、成本效益和可重复性,从而增加工厂的正常运行时间,降低商品成本,并减少与劳动力短缺和人员配置挑战有关的问题。没有人工智能,智能工厂就无法实现,因为只有智能才能实现智能。


人工智能让制造业高效运转

制造公司也在使用人工智能来保持生产线的运转,让设备和工具保持运转。人工智能分析嵌入在机器中的传感器的数据,以预测设备何时可能出现故障。这使得维护只在必要时进行,从而减少设备停机时间和维护成本,因为如果设备停机,生产线就会停止运行。

人工智能能够分析所有设备数据,提前知道机器何时可能出现故障。在预测未来可能出现故障的情况下,这些机器可以在方便的时候下线,以进行预测性维护。

人工智能还可以通过预测需求、优化库存水平和改善物流来优化供应链管理,从而帮助保持制造流程的正常运转。公司使用人工智能分析来自供应商、天气模式和市场趋势的大量数据,以提高供应链效率。借助人工智能,组织能够更有效地预测需求和优化库存水平,并改善整体物流。

此外,人工智能通过分析订单量、机器可用性和劳动力能力等数据来优化生产计划,从而提高制造效率。这有助于制造商最大限度地提高效率并减少瓶颈。

为了降低能源密集型生产成本,人工智能甚至被用于监控和优化制造设施的能源消耗。人工智能系统分析来自能源表和生产设备的数据,以识别效率低下的地方并提出减少能源使用的方法,从而节省成本并更高效、更环保地使用能源。


协助产品开发和设计

人工智能越来越多地应用于设计流程本身。无论是产品或包装设计,还是提高整体产品有效性、可用性、可靠性或效率,人工智能正越来越多地被用于加速产品设计和原型制作。人工智能系统可以分析数千种不同的替代方案和选项,并确定理想的特性,同时考虑成本、可制造性、供应可用性、能源使用和其他因素。

这些人工智能系统考虑了数百万种不同的选择,具有数百万种不同的参数和考虑因素,并帮助制造公司更高效地设计,更有效地将产品推向市场。

作为这一过程的一部分,组织正在利用人工智能通过分析历史销售数据、市场趋势和经济指标等外部因素来提高需求预测的准确性。这有助于制造商更好地规划生产和库存,降低生产过剩或缺货的风险。这些由人工智能驱动的预测系统可以帮助预测需求,避免供应链或库存中断导致整个经济出现重大问题。

通过所有这些方式,人工智能正在对当今的制造业产生重大影响,并且毫无疑问将推动未来制造企业的产品设计、开发、生产等领域的进步。


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