什么是智能制造?

2021年，全球智能制造市场规模达到3050亿美元，预计到2025年将达到4500亿美元。智能制造将以10.5%的年复合增长率迎来制造市场的增长趋势。

以前的制造模式通常追求自动化来批量生产产品。但现在，越来越多的制造商转向智能制造，实现产品的快速定制生产，以满足客户的需求。智能制造的效益是通过增强制造弹性等保守策略，逐步提高产能和效率，节能减排和回收利用来实现的。这些都成为推动智能制造市场增长的重要关键。

智能制造差距分析:数据与业务场景分离

在数字化的祝福下，制造业正在不断壮大。在新的营销、服务和设计形式的推动下，该行业正在经历生产方式、组织、供应链和制造模式的智能转型。

公司整体业务实力有所提升，但在设备自动化、智能化等传统领域仍有差距。一方面，缺乏相应的技术和生产流程，再加上成本问题导致自动化升级动力不足，导致智能工厂和智能车间的渗透率和利用率较低。另一方面，数据流级别不足以支持多个业务系统之间的自动执行，降低了业务链的流畅性，系统之间的自动协作性不高。

智能制造的核心:通过数据流创造价值

智能工厂是未来工业发展的关键，设备互联的速度将进一步加快。通过数据监控，保证生产的标准化，在遇到突发事件时，生产能及时响应，数据能充当指挥，降低风险。

在制造业，数据是一种重要的资源。制造业拥有广泛的数据积累，工业物联网(IIoT)可以利用这些数据创造主要优势。无论是工业物联网还是智能制造，包括人、材料、机械在内的所有工业要素、整个产业链、整个价值链都是深度互联的。

智能工厂:数据文化应该发挥重要作用

企业的数字化发展战略、整体框架、文化积淀、管理模式、关键流程是相辅相成的。为了从信息中心获得价值，需要开发和集成新技术。

智能制造的重要要素:

掌握智能制造的制造商将成为工业4.0的领导者。以下几点将有助于打好基础，加快实施智能制造。

1. 要素1:进口自动化设备
   虽然自动化设备是智能制造的基础之一，可以取代一些人工工作，但重要的是要匹配和优化设计、生产和服务的各个环节，以实现高效、低成本的流程。如果随意引进自动化设备，可能只是浪费投资，收效甚微。
2. 要素2:设备连接和数据集成
   获得自动化设备后，下一步是连接设备。每件设备的数据都可以与物联网技术进行整合，优化制造流程。
3. 元素3:远程监控
   智能制造已经取代了一些体力劳动，使人们能够进行更多的决策和技术工作。通过远程监控，操作人员可以随时监控设备状态，实时调整制造计划，检测设备故障，提高生产率，延长设备寿命。
4. 元素4:结合AI技术
   智能制造的最终目标是将人工智能与制造相结合，是当前的一个重要趋势。人工智能允许设备升级，并通过自我学习收集信息，用于不断优化生产流程。

制造商目前面临的挑战:

随着工业4.0带来的数字化转型，不仅是制造业，政府也希望增加智能产业。许多制造业只将工业4.0视为自动化、无人工厂的一种手段，但这导致大量资金投入，而没有充分发挥智能制造的潜力。

在改造过程中，一般会遇到一些困难。例如，生产线自动化设备的集成需要规划和设计，以创建一个完整的系统，将产生最大的效益。虽然今天的技术已经逐渐成熟，但企业往往无法承担实施智能制造所带来的经济效益所带来的高科技应用的成本。在转型过程中，将需要一段时间进行人力和系统的整合和调整。除了转移数据外，还需要招聘人才或进行内部培训。应该考虑到这一点，以加快适应时间。

许多企业将急于进行产业转型。在转型之前，他们应该首先评估企业内部的情况，计划可能出现的问题，并有一个完整的集成计划，使转型顺利进行。

1. 扩展5G应用:
   5G的三大特性(URLLC、mMTC、eMBB)有望提供安全、快速、高可靠的通信，推动制造业向智能工厂的转型升级。与电信运营商、系统集成商、网通运营商共同发展周边供应链和生态系统。未来，5G+AI创新将能够以最佳性能处理一平方公里内的100万个边缘设备。
2. 导入AI可解释性:
   人类和机器必须合作，并且必须使用可解释性来指导人们做出相应的决策。
3. 联邦学习模型:
   考虑到在训练AI模型时，无法进行传统的集中式学习。隐私、法规、地理区域和行业竞争数据都必须考虑在内。采用模型共享代替数据共享，克服了知识共享在应用上的差异。智能制造可以应用于中小企业聚集、人工智能需求普遍、但需要产品差异化的领域。
4. 信息安全保护:
   台湾制造业最常见的安全威胁是勒索软件、恶意软件攻击和网络钓鱼攻击。未来，企业防御将走向IT与OT融合的新架构，让OT端也纳入信息安全保护，建立统一的解决方案，缓解数字化转型带来的挑战。

未来智能制造的重点是:

智能制造的核心是数据和设备的实时集成，因此延迟，安全性和计算能力将得到优化。未来的发展将集中在边缘计算和5G，比如AR/VR、机器视觉。除了重要的基础应用，如数字孪生和预测性维护，技术将支持整体应用。智能制造还可以改善能源优化，减少碳排放。绿色物联网技术将成为未来智能制造设备和工厂设计的关键要素。

台湾有望在微型工厂领域获得优势。

台湾制造业具有高度定制化和供应链集群化的优势，智能制造价值链相对完整。很多厂商都投入了智能解决方案的整合与应用，提供设备健康检测、机器视觉等多种一站式服务选择，有效降低了引进门槛。在这种发展趋势下，微型工厂将成为台湾制造商探索未来商机的关键切入点。

过去，在智能制造价值链中存在多个全球分工。然而，随着制造业的回归正常，在经历了近几年的动荡之后，短链和本地化生产的兴起，因此新型的微型工厂得到了发展。微型工厂依靠高度的自动化和精确的分析，以最少的资源提高产品质量。其好处来自于灵活的供应链、精简的人力和较低的初始成本。制造商可以通过进行升级和增加产品产量的转型来利用利基市场。