看!制造业发展的三大变革正在来袭

来源: | 2021-08-31
第四次工业革命催生了诸如云计算、大数据、3D打印、人工智能、虚拟现实等前沿技术的兴起,这些新兴技术在颠覆传统生产方式的同时,也为制造业的未来发展描绘出了一个全新的蓝图

近年来,5G技术、人工智能、3D打印、工业物联网等技术逐渐走进大众视野,成为行业最津津乐道的话题,但由第四次工业革命催生的各类新兴技术在全球制造业方面的应用仍然十分滞后,据捷普了解,70%以上的制造企业仍未能在该领域取得显著进展。

在处于制造业转型发展关键时期今天,改进工厂运营效率、供应链和业务模式,最大限度地降低经营成本、获得利润与加强人力资源建设已成为国际制造商们的共同致力于实现的目标。然而要实现这些目标,制造商们不仅需要对生产制造进行布局,同时也需要对第四次工业革命的创新技术成果加以引入和应用。随着新冠疫情的全球爆发,物流行业受到冲击,全球供应链遭遇动荡,许多行业被迫停工停产。然而,危机既是挑战,也是机遇。危机当前,仍有企业渴望获得成功,渴望在市场中占有一席之地。

面对突如其来的危机,许多企业被迫重新审视其制造与经营战略。一些国际制造厂商已经率先开始采用第四次工业革命技术,发挥出重要的行业示范作用。少部分极具前瞻性的制造商已经实现了先进制造技术的规模化应用,通过改进厂区乃至整个供应链的运营效率,极大地提升了客户体验。

在这些国际制造商采用的技术中,人工智能、3D打印和工业物联网三大技术最受关注,他们正在迅速改变着制造业的格局,并有望演变成企业投资的源动力。人工智能通过对机器进行编程,来复制人类的思维和模拟人类的行为,从而使机器更加智能。

人工智能技术依靠大量外部数据与内部数据共同支撑,包括供应商、客户、趋势预测指标、人口统计来源以及更广泛的经济指标,基于这些变量数据的支撑,制造商可以更高效地应对不断变化的市场形势与外部干扰。

目前,人工智能的应用领域已经遍及农业、通信、医疗、交通、航空、金融等多个领域。在中国,人工智能已迈入快速发展的新阶段,并在多个领域取得了重要成果。在关键技术方面,国内的机器翻译、自动驾驶、智能机器人紧随世界前沿,而人脸识别、语音识别等领域的发展已经达到世界领先水平。与此同时,基于物联网数据感知能力、从云端到终端的智能计算能力,国内人工智能的发展已在智能医疗、智慧城市、智能物流、智能交通和智慧环保等方面取得显著成效,人工智能技术也正从互联网应用逐渐向实体经济和民生领域渗透。

如今,在捷普绿点工厂,人工智能已经在智能手机自动光学检测(AOI)得到广泛使用,相比传统人工检测,智能手机自动光学检测(AOI)不仅降低了企业成本,也减少了人为错误的发生率,极大地保障了产品的生产质量。

作为第四次工业革命技术中的另一项创新科技,3D打印又称增材制造,是一种“自下而上”材料累加的制造方法,3D打印通过将材料(包括液体、粉材、线材或块材等)自动化地累加起来,从而实现实体结构的制造。

相比传统的减材制造,3D打印(增材制造)无需机械加工或任何模具,可直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,极大地缩短产品的研制周期,提高生产率并降低生产成本。此外,在需求发生波动(例如需求增加或不足)时可以暂时缓解供应链的压力,这一点已在新冠肺炎疫情期间得到证实。

据捷普在《2021年3D打印技术趋势调查报告》中指出,3D打印技术即将迎来爆发期,97%的受访制造商预计3D打印技术使用率将在未来五年内直线上升。大多数受访者预计,未来五年内公司的3D打印技术使用率将至少增加200%。

目前,制造商们已经开始将3D打印技术与传统制造方法相结合,以更低的成本、创造性的组合,生产和制造更坚固的部件,而得益于这些增强型技术和制造能力的引入,一些颇具创新力的产品也逐渐打入市场。纵观全球制造业,诸多企业以实际行动佐证了3D打印在促进自身良性发展过程中所扮演的重要角色。通过增加对3D打印的投资、支持3D打印技术的发展、建立更加紧密的生态系统协作以加固供应链,提升生产速度,并创新产品开发与制造策略。

近年来,中国制造业数字化转型趋势已逐渐形成,潜力广阔。智能制造已成为中国企业未来发展的重要方向,而3D打印在推动智能制造发展中则发挥了重要作用。在航空领域,由于航空航天的很多部件更为大型和复杂,因而在传统的减材制造中,95%的材料都在生产过程中被切割掉,造成了很大的浪费。而3D打印的应用却可以实现材料近乎百分百利用,大幅减少材料的耗损,节约了制造成本。在医疗领域,由于人体器官的个性化与复杂化,很多传统无法突破的技术,通过3D打印将患者的各项数据加以输入、设计再进行制造,3D打印技术的应用正推动医疗领域实现精准医疗。

但是光有3D打印技术是不够的,制造业的发展还需要工业物联网来及时整合用户的需求信息,将信息传递给生产线,去进行资源的分配、生产线的分配,从而实现不同产品的智能化生产。

提及工业物联网(IIoT),相信大家早已耳熟能详,随着新技术的发展与技术教育的强化,如今工业物联网已不再只发生在某一行业的局部区域,它可以大规模地铺到生产线中。比如汽车生产商可以直接通过工业物联网去监控库存、容量、性能检测等,设备制造方可以通过工业物联网的高精度传感器检测工具被使用的次数、零件如何进行资源调配等。

早在2018年,电商巨头阿里巴巴就将物联网(loT)上升至与电商、金融等同样高度的第五大战略。旗下的菜鸟网络还公布了一个很可能改写物流园区形态的产品——全球首个基于物流物联网(IoT)的“未来园区”。这是该前沿技术全球范围内第一次大规模在物流领域应用。通过给各种物理设备装上感应器进行互联,让每个摄像头在云端之外进行边缘计算,整个“未来园区”在天猫618的繁忙场景下可以调度自如。

目前,工业物联网等各种工具与移动和社会倡议的整合仍然是促进供应链整体改进的首要目标。据预测,到2025年,工业物联网市场的规模将从2020年的773亿美元增至1106亿美元。鉴于此,73%的制造商计划在下一年增加智能工厂技术领域的支出。当前,工业物联网传感器每天为各工厂产生至少14.4亿个数据点,信息技术(IT)和运营技术(OT)的融合对于提高运营效率和生产力,以及对于通过数字化转型举措加速发展,促进人才储库的长期完善等至关重要。

得益于人工智能和3D打印等技术的发展与普及,一个独特的智能性劳动力市场已经产生。在这个市场领域中,一些优秀的专业人士号召通过各种数据倡议来提升数字素养,促进技术推广。这些数据倡议包括使用和存储数据、提升技术认知、利用数据可视化和分析实现运营流程的跨越式改进和优化,以及推动思维方式的重大转变。

这些技术层面和创意层面的远见将给企业带来深远影响,决定着企业在全球制造业市场中是停滞不前还是更具竞争力。
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