执行概述
什么是智能工厂?
从本质上说，智能工厂是一种高度数字化的生产设施，它依赖于完全集成的协同制造系统，可以实时响应不断变化的动态条件。此外,实际的
通过采用新兴技术和制造科学，制造过程得到了加强，产品得到了显著改善。
智能工厂的工作原理是将生产系统、机器、工人和实时数据集成到一个单一的数字连接的生态系统中。智能工厂不仅可以访问和分析数据，还可以从经验中学习。它从数据集中解释和获得洞察，以预测趋势和事件，并建议和实施智能制造工作流和自动化流程。这些认知制造生态系统依赖于实时操作信息的访问，这些信息驱动预测和规范性分析。如今，数字双胞胎的实现通常是智能工厂系统的一个组成部分。
商业领袖们越来越清楚地认识到，数字化转型是供应链和制造业务的当务之急，它们希望在本世纪20年代保持竞争力和弹性。vwin德赢手机官网疫情进一步暴露了全球供应链的薄弱环节和行业脆弱性。制造商们正在意识到，传统的供应链和当前的制造系统在当今的全球商业中是不够的，迫切需要转向更具适应性、更敏捷、更智能的完全数字化的生产系统。
在当今制造业环境的背景下，工业物联网(IIoT)和制造4.0要求工厂必须智能化和互联化，智能工厂的定义还将包括既定的制造方法，如OEE改进、质量成本降低、库存减少、上市时间缩短、运营成本降低和能源效率。这些领域中的每一个都代表了过程改进的候选者，智能工厂的技术和方法可以直接解决和更多。
智慧工厂的好处
拥有一个使用智能、连接的生产设备和设备的工厂，可以实现数据驱动的决策，从而提高效率和生产率。此外，通过引入由AI/ML支持的高级分析技术，工厂系统的成熟度水平可以从连接和智能发展到自我意识，最终发展到自主自愈系统。
有四个层次可以用来评估通过改进过程成为智能制造商的旅程。这些级别从工厂开始，工厂有可用的数据/信息，但不容易访问。下一个层次将是制造商以更可用的形式拥有更容易访问和结构化的数据。下一步将发展到AI/ML支持的实时操作数据，支持预测分析。最后，使用面向行动的数据来创建规范性解决方案，以改进流程并确定最佳实践。
- 第一级:基本数据可用性．在这个层面上，工厂或设施根本就不是真正的“智能”。有数据可用，但不容易访问或分析。有一定比例的制造商没有超过这一水平。
- 第二级:主动数据分析．在这个级别上，可以以更加结构化和可用的形式访问数据。通常，这些数据是集中可用的，并通过显示和仪表板进行一定程度的可视化组织，以便进行更主动的数据分析。相当大比例的制造商目前都在这一水平上运营。
- 级别三:活动/预测数据．在这个级别上，可以使用AI/ML分析操作数据。该系统比第二级更自动化，可以预测情况。一些制造商已经开始达到这一水平的早期阶段。
- 第四级:面向动作的数据。在这个级别上，系统根据第三级的活动数据确定规范性解决方案，并采取行动缓解问题，改进过程，或确定最佳实践。这是在最少的人为干预下完成的，并且可以实现自主系统。在目前的制造环境中，完全自主的工厂系统是一个例外，但很可能生产过程的某些方面将演变为纯自主操作。
新兴技术促进智能制造
在运输和机动、航空航天和国防(A&D)、重型设备、医疗设备和其他制造领域的离散制造商在采用使他们能够实施智能制造方法的技术和科学方面处于领先地位。
例如，为了应对制造电动汽车等下一代移动设备的重大挑战，汽车制造商正在采用一些对生产完全不同于当前制造方法和流程的汽车至关重要的技术。下一代智能自动化以及由人工智能、高级分析和数字双胞胎驱动的认知制造的实施，将优化生产流程，削减成本，并帮助汽车制造商更快、更有效地达到疫情前的生产速度。此外，材料科学的出现正在催生一系列新材料，从复合材料车身到新电池技术，再加上增材制造和人/机器人协作，这些都将显著改变汽车制造业的面貌。
A&D行业在早期采用颠覆性技术来推进产品开发和制造过程方面有着悠久的历史。目前，该行业正在使用几种关键技术来应对新的制造挑战，并处理大流行前积压的飞机订单。这些技术包括增材制造的广泛使用，先进的复合制造方法，数字双胞胎的实现，使用AI/ML的先进分析，所有这些都渗透到生产过程的许多领域。
数字双胞胎的成熟推动了智能制造
越来越明显的是，数字双胞胎将在整个产品和制造过程生命周期中使用，以模拟、预测、优化和维护产品、资产和生产系统。由于技术和体系结构的成熟，很大一部分公司和组织正计划使用某种形式的数字双胞胎作为预测/规范性分析策略的组成部分。
虽然如今数字双胞胎的定义相对较明确，但当实施试点项目时，企业仍在努力寻找适合其产品和制造用例的合适方案。在开发和实现数字双胞胎时，一个重要的初始步骤是确定代表物理组件的产品、资产或生产设备的确切操作配置。也就是说，定义管理和优化资产或生产系统的性能所需的操作和资产数据。
在制造业中，数字双胞胎是设计、制造和维护的物理产品的虚拟表示;通过基于物理产品、生产系统或设备的精确配置的实时过程数据和分析增强。从本质上说，这就是支持性能优化所需的数字双胞胎的操作环境。虽然虚拟模型本质上是概念性的，但实时和操作数据是真实物理事件的数字表示。CAD模型代表了数字双胞胎的虚拟匹配、形式和功能。然而，执行分析应用程序需要实时操作和资产数据，这些分析应用程序定义基于性能的数字双胞胎的状态和行为，并允许优化和流程改进。
表的内容
- 执行概述
- 智慧工厂的好处
- 新兴技术促进智能制造
- 建议
ARC咨询集团客户可在以下网站查看完整报告弧客户门户
如果您想购买这份报告或获取如何成为客户的信息，请联系我们