許多企業(yè)的首要任務(wù)并非用AI取代人類工人，而是以增強(qiáng)人類能力的方式來利用AI，使我們能夠更安全、更高效地工作。

如今，工廠中AI技術(shù)的概念遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了自20世紀(jì)60年代以來一直是“工業(yè)特征”的充滿機(jī)器人的工作場(chǎng)所，涉及智能互聯(lián)的制造工廠，其中人與機(jī)器協(xié)同工作，數(shù)據(jù)和分析可以在流程的每個(gè)階段實(shí)現(xiàn)更好的預(yù)測(cè)和決策。那么，讓我們來看看2023年AI在制造業(yè)中最有趣的用例：

協(xié)作機(jī)器人

幾十年來，機(jī)器人一直被用于自動(dòng)化工廠和制造工廠的手工任務(wù)，但協(xié)作機(jī)器人是一個(gè)相對(duì)較新的發(fā)展。它們的不同之處在于，它們被設(shè)計(jì)成以一種安全的方式與人類一起工作，同時(shí)用自己的能力增強(qiáng)我們的能力。

與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比，協(xié)作機(jī)器人的一大優(yōu)勢(shì)是操作成本更低，因?yàn)樗鼈儾恍枰约旱膶Ｓ每臻g來運(yùn)行。這意味著它們可以安全地在常規(guī)工廠工作，而不需要保護(hù)籠子或與人類隔離。它們可以挑選部件，進(jìn)行制造操作，如旋緊，打磨和拋光，并操作傳統(tǒng)的制造機(jī)械，如注塑和沖壓。它們還可以使用計(jì)算機(jī)視覺攝像頭進(jìn)行質(zhì)量控制檢查。

協(xié)作機(jī)器人被寶馬和福特等汽車制造商廣泛使用，它們執(zhí)行的任務(wù)包括粘合和焊接、給凸輪軸上潤(rùn)滑油、向發(fā)動(dòng)機(jī)注入機(jī)油，以及執(zhí)行質(zhì)量控制檢查。

包括寶潔在內(nèi)的消費(fèi)品制造商也使用協(xié)作機(jī)器人來簡(jiǎn)化制造流程，在完成組裝和包裝產(chǎn)品等任務(wù)的同時(shí)，保持所需的高衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

增材制造中的AI

增材制造通常被稱為3D打印，使用增材制造這個(gè)術(shù)語(yǔ)是因?yàn)樗óa(chǎn)品和物體逐層構(gòu)建的任何制造過程。這與傳統(tǒng)的減材制造工藝不同，減材制造工藝是通過切割一塊材料來制造產(chǎn)品或部件。

AI通過優(yōu)化材料的分配和應(yīng)用方式，以及優(yōu)化復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，在增材制造中發(fā)揮著重要作用。它還可以用于實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正3D打印技術(shù)造成的錯(cuò)誤。

增材制造設(shè)備制造商Markforged開發(fā)了一種名為Blacksmith的工具，該工具使用AI將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)際成品進(jìn)行比較，并對(duì)制造過程進(jìn)行自動(dòng)化微調(diào)，以使它們更加接近。

這樣的技術(shù)將有利于鞋類巨頭阿迪達(dá)斯和銳步等制造商，它們目前正在使用3D打印技術(shù)制造復(fù)雜的晶格結(jié)構(gòu)，以生產(chǎn)更舒適、性能更強(qiáng)的跑鞋。

生成式設(shè)計(jì)

生成式設(shè)計(jì)有點(diǎn)像我們?cè)贑hatGPT或Dall-E等技術(shù)中看到的生成式AI，只不過我們不是讓它創(chuàng)建文本或圖像，而是讓它設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

設(shè)計(jì)師只需輸入一些參數(shù)，比如應(yīng)該使用什么材料，期望產(chǎn)品的尺寸和重量，將使用什么制造方法，以及應(yīng)該花費(fèi)多少錢，生成設(shè)計(jì)算法就會(huì)繪制出藍(lán)圖和說明。

制造業(yè)的設(shè)計(jì)工程師可以使用這種方法為他們想要?jiǎng)?chuàng)建的新產(chǎn)品創(chuàng)建廣泛的設(shè)計(jì)選項(xiàng)，然后挑選最好的產(chǎn)品投入生產(chǎn)。通過這種方式，它加速了產(chǎn)品開發(fā)過程，同時(shí)使設(shè)計(jì)創(chuàng)新成為可能。

由于可以創(chuàng)建的形狀和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，生成式設(shè)計(jì)在概念化新的增材制造工藝(如3D打印)可以做什么時(shí)特別強(qiáng)大。

它被用于制造比現(xiàn)有組件更便宜、更輕、更堅(jiān)固的新型組件，提高了從汽車、飛機(jī)到預(yù)制房屋和結(jié)構(gòu)的許多產(chǎn)品的整體質(zhì)量。

預(yù)見性維護(hù)

制造商使用AI來分析工廠車間傳感器和機(jī)器的數(shù)據(jù)，以了解故障以及故障可能發(fā)生的方式和時(shí)間。這意味著他們可以確保維修所需的資源和備件準(zhǔn)備就緒，以確?？焖傩迯?fù)。這也意味著他們可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)在特定過程或操作中預(yù)期的停機(jī)時(shí)間，并在他們的調(diào)度和后勤計(jì)劃中考慮到這一點(diǎn)。來自振動(dòng)、熱成像、運(yùn)行效率以及機(jī)械油和液體分析的數(shù)據(jù)都可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行處理，從而獲得對(duì)制造機(jī)械健康狀況的重要見解。

在實(shí)踐中，這方面的一些例子包括百事可樂和高露潔，這兩家公司都使用AI初創(chuàng)公司August設(shè)計(jì)的技術(shù)，在制造機(jī)械出現(xiàn)故障之前檢測(cè)出問題。

熄燈工廠

熄燈工廠是一種智能工廠，能夠在沒有任何人工的情況下完全自主運(yùn)行。雖然主要是理論上的，但已經(jīng)有一些例子存在了——比如日本機(jī)器人制造商發(fā)那科(FANUC)自2001年以來運(yùn)營(yíng)的無(wú)人工廠，該工廠能夠在沒有人類監(jiān)督的情況下運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)30天。

電子產(chǎn)品制造商飛利浦在荷蘭也有一家生產(chǎn)電動(dòng)剃須刀的工廠，在任何時(shí)候都需要9名員工在現(xiàn)場(chǎng)工作。隨著時(shí)間的推移，技術(shù)變得越來越高效和廉價(jià)，我們可以期待其他公司也在努力采用這一趨勢(shì)。使用純機(jī)器人勞動(dòng)力意味著工廠可以24/7全天候運(yùn)行，無(wú)需人工干預(yù)，在產(chǎn)量和效率方面可能會(huì)帶來巨大的好處。當(dāng)然，需要解決的問題是，將人類從制造業(yè)勞動(dòng)力中剔除將對(duì)更廣泛的社會(huì)產(chǎn)生什么影響。