智能制造

智能制造是一个广泛的制造类别，它采用计算机集成制造、高水平的适应性和快速设计变化、数字信息技术和更灵活的技术劳动力培训。其他目标有时包括根据需求快速改变生产水平、优化供应链、高效生产和可回收利用。在这个概念中，作为智能工厂具有可互操作的系统、多尺度动态建模和模拟、智能自动化、强大的网络安全和联网的传感器。

智能制造的广泛定义涵盖了许多不同的技术。智能制造运动中的一些关键技术包括大数据处理能力、工业连接设备和服务，以及先进的机器人技术。

智能制造利用大数据分析，来完善复杂的流程和管理供应链。大数据分析是指一种收集和理解大型数据集的方法，即所谓的三个V's，速度、种类和数量。速度告诉我们数据采集的频率，它可以与以前的数据应用同时进行。种类描述了可能被处理的不同类型的数据。数量代表了数据的数量。大数据分析使企业能够利用智能制造来预测需求和设计变更的需要，而不是对下的订单作出反应。

一些产品有嵌入式传感器，产生大量的数据，可用于了解消费者的行为和改进产品的未来版本。

先进的工业机器人，也被称为智能机器，可以自主操作，并能与制造系统直接沟通。在一些先进的制造业背景下，它们可以与人类合作，共同完成组装任务。通过评估感官输入和区分不同的产品配置，这些机器能够独立于人而解决问题和做出决定。这些机器人能够完成超出其最初编程的工作，并具有人工智能，使其能够从经验中学习。这些机器有被重新配置和重新使用的灵活性。这使它们有能力对设计变化和创新作出快速反应，这比更传统的制造工艺具有竞争优势。围绕先进机器人技术的一个关切领域是与机器人系统互动的人类工人的安全和福祉。传统上，已经采取了措施将机器人与人类劳动力隔离开来，但机器人认知能力的进步为机器人与人协作开辟了机会，如cobots。

云计算允许大量的数据存储或计算能力迅速应用于制造业，并允许收集大量的机器性能和产出质量的数据。这可以改善机器配置、预测性维护和故障分析。更好的预测可以促进订购原材料或安排生产运行的更好策略。

截至2019年，3D打印主要用于快速原型制作、设计迭代和小规模生产。速度、质量和材料的改进可以使其在大规模生产和大规模定制中发挥作用。

然而，3D打印在最近几年发展得如此之快，以至于它不再仅仅作为原型设计的技术使用。3D打印领域正在超越原型设计，特别是它在供应链中变得越来越广泛。使用3D打印的数字制造最常见的行业是汽车、工业和医疗。在汽车行业，3D打印不仅被用于原型设计，还被用于最终部件和产品的全面生产。3D打印也被供应商和数字制造商使用，共同帮助对抗COVID-19。

3D打印允许更成功地进行原型设计，因此公司正在节省时间和金钱，因为可以在短时间内生产大量的零件。3D打印在革新供应链方面有很大的潜力，因此更多的公司正在使用它。3D打印面临的主要挑战是人们思维方式的改变。此外，一些工人将需要重新学习一套新的技能来管理3D打印技术。

智能制造也可以归结为调查工作场所的低效率和协助工人安全。效率优化是智能系统采用者的一个巨大焦点，这是通过数据研究和智能学习自动化完成的。例如，操作员可以得到内置Wi-Fi和蓝牙的个人访问卡，它可以连接到机器和云平台，实时确定哪个操作员在哪个机器上工作。