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三個(gè)演變階段
Chand指出，智能制造將經(jīng)歷三個(gè)演變階段。在第一階段，智能制造將緊密連接和更好地協(xié)調(diào)各個(gè)生產(chǎn)階段，從而推動(dòng)全廠效率的提升。
傳統(tǒng)的制造工廠通常會(huì)通過(guò)信息技術(shù)、傳感器、電機(jī)/執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)化控制、生產(chǎn)管理軟件等類似方法來(lái)管理生產(chǎn)過(guò)程中的某個(gè)特定環(huán)節(jié)或操作。但是，從效能角度來(lái)說(shuō)，每個(gè)階段或操作都是相互隔離的孤島。
智能制造將對(duì)這些孤島加以集成，在整個(gè)工廠中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。機(jī)采數(shù)據(jù)與人類智能的融合將推進(jìn)全廠最優(yōu)化以及企業(yè)管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，如經(jīng)濟(jì)效益、員工安全性和環(huán)境可持續(xù)性的大幅提升。這種“生產(chǎn)制造信息”的出現(xiàn)將引領(lǐng)智能制造邁入第二階段。
第二階段，廠內(nèi)塑模和數(shù)據(jù)技術(shù)與高性能計(jì)算平臺(tái)的連接可以顯著提高生產(chǎn)制造信息的水平，并實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠范圍內(nèi)的信息共享。整條生產(chǎn)線和整個(gè)工廠將實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、柔性控制(目前尚不可行)，從而節(jié)約能源和優(yōu)化產(chǎn)出。
各企業(yè)將能夠開發(fā)出先進(jìn)的生產(chǎn)過(guò)程模型并進(jìn)行仿真，以改善當(dāng)前和未來(lái)的運(yùn)營(yíng)狀況。例如，公司將能夠開發(fā)模型，批量生產(chǎn)含有“納米技術(shù)”的產(chǎn)品和設(shè)備。對(duì)于幾乎所有行業(yè)而言，納米技術(shù)都有望帶來(lái)重大的技術(shù)和行業(yè)變革，創(chuàng)造出更小型、更堅(jiān)固、更輕質(zhì)的材料以及功能強(qiáng)大的高精度設(shè)備。
此外，智能制造的第二階段還將實(shí)現(xiàn)工廠相關(guān)信息與整條供應(yīng)鏈(從原料供給和客戶需求到成品交付)數(shù)據(jù)的連接。這將促進(jìn)智能電網(wǎng)的使用，從而在用電低谷時(shí)段安排高耗能生產(chǎn)，而在用電高峰時(shí)段降低生產(chǎn)速度。這將提高產(chǎn)品定制水平、提升新型產(chǎn)品仿真水平以及優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。同時(shí)，生產(chǎn)的產(chǎn)品將更安全，產(chǎn)品追溯將更快速、精確。
隨著生產(chǎn)制造信息的發(fā)展，第三階段的智能制造將激發(fā)過(guò)程和產(chǎn)品創(chuàng)新，進(jìn)而引發(fā)市場(chǎng)巨變，例如3，000美元的汽車或300美元的個(gè)人計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)。此階段將逆轉(zhuǎn)當(dāng)今行業(yè)供應(yīng)鏈流動(dòng)方向，改變消費(fèi)者被動(dòng)接受批量生產(chǎn)產(chǎn)品的現(xiàn)況。
相反，高度靈活的工廠和受需求驅(qū)動(dòng)的供應(yīng)鏈將改變生產(chǎn)過(guò)程，使得公司可以根據(jù)個(gè)別需求定制產(chǎn)品，例如按特定劑量和配方生產(chǎn)藥物?？蛻魧ⅰ案嬖V”工廠生產(chǎn)何種汽車、在個(gè)人計(jì)算機(jī)中配置哪些功能或如何裁制一條合身的牛仔褲。
不斷豐富的生產(chǎn)知識(shí)會(huì)激發(fā)創(chuàng)新，從而帶來(lái)智能制造的第三階段，一個(gè)將決定競(jìng)爭(zhēng)力并帶來(lái)巨大市場(chǎng)革新的階段。各公司將親眼目睹翻天覆地的迅猛改變：他們將看到顛覆規(guī)則并引發(fā)市場(chǎng)巨變的創(chuàng)新產(chǎn)品和過(guò)程。這一階段的變化將拉低產(chǎn)品價(jià)格，打開全新市場(chǎng)，為更大范圍的人群提供更多元化的選擇。
智能制造帶來(lái)的收益
智能制造可將產(chǎn)品、信息及設(shè)計(jì)創(chuàng)新變?yōu)閷?shí)物推向市場(chǎng)，為消費(fèi)者帶來(lái)諸多實(shí)際的益處。憑借維系整條供應(yīng)鏈信息的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)階段都能提供詳細(xì)的物料跟蹤，這將提高產(chǎn)品安全監(jiān)測(cè)的精確程度，并將事故響應(yīng)時(shí)間從數(shù)月縮短到幾分鐘。
而從原料到成品的全面跟蹤則將賦予消費(fèi)者極大的選擇空間，使其能夠在購(gòu)買時(shí)不僅對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行個(gè)性化調(diào)整，還能了解到產(chǎn)品的環(huán)境屬性。此外，自動(dòng)生成的監(jiān)管及其它政府報(bào)告，不僅提升了報(bào)告的詳細(xì)程度，同時(shí)還降低了納稅人為手動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤和采集所付出的人力成本。
結(jié)合了高級(jí)塑模與仿真的生產(chǎn)制造信息允許開發(fā)者、工程師、工廠經(jīng)理和操作員相互協(xié)作，共同設(shè)計(jì)和生產(chǎn)新產(chǎn)品，尤其是那些基于清潔能源且低碳環(huán)保的新產(chǎn)品和新技術(shù)。生產(chǎn)含有納米技術(shù)的產(chǎn)品和設(shè)備需要精準(zhǔn)的建模。這一階段的發(fā)展將使得精準(zhǔn)建模成為可能。由此推動(dòng)的納米技術(shù)的發(fā)展也會(huì)對(duì)我們各方面的生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，其影響程度甚至?xí)^(guò)微芯片和微處理器的發(fā)明。
智能制造將徹底重塑行業(yè)面貌，Chand如是說(shuō)。在過(guò)去的幾十年中，各行業(yè)通過(guò)“精益”舉措在運(yùn)營(yíng)管理和減少?gòu)U料方面取得了進(jìn)步，這些做法盡管重要但步調(diào)緩慢且效果有限，而智能制造所能帶來(lái)的改變將遠(yuǎn)超于此。在未來(lái)十年中，智能制造將改變從開發(fā)和原料到交付和銷售的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
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