在日本的東京以西90分鐘路程，位于日本富士山下，有大約9，000的居民，而該小鎮(zhèn)的FANUC工廠所生產(chǎn)的機器人每月在5000個，這些橙色的機器人需要多少人來生產(chǎn)呢？不要擔(dān)心：在FANUC的工廠里機器人自己制造、測試并檢查自己。

許多人 - 包括制造業(yè)高管本身 - 都會認為這樣的設(shè)施要么是科幻小說，要么是幾個世紀之后。而FANUC卻證明了這不是科幻，F(xiàn)ANUC的22個子工廠的綜合體是獨一無二的。這里是世界上第一個“熄燈工廠”之一 - 全天候運營成為現(xiàn)實，智能機器人創(chuàng)造了計算機化的后代，就像人類一樣，這些機器人能夠?qū)崿F(xiàn)自我學(xué)習(xí)并擁有計算機視覺，這也證明了人工智能（AI）在制造過程中的作用。

聰明的參與者

顯然，人工智能已經(jīng)將我們帶入了一個制造領(lǐng)域的新維度。雖然機器人已經(jīng)占據(jù)了工廠車間一段時間，但今天的機器人不再僅僅執(zhí)行單調(diào)的機械任務(wù)，他們是工業(yè)4.0的聰明參與者。

為什么人工智能對制造業(yè)至關(guān)重要？主要的原因是數(shù)字化在制造領(lǐng)域發(fā)揮了越來越重要的作用，在3D科學(xué)谷看來依托數(shù)據(jù)的土壤，人工智能賦予了制造更強的生命力，從設(shè)備的實時維護到允許新的，改進的和定制的產(chǎn)品的虛擬設(shè)計，到智能供應(yīng)鏈和創(chuàng)建新的商業(yè)模式。

毫無疑問，人工智能是未來增長和制造業(yè)成功的關(guān)鍵。根據(jù)3D科學(xué)谷的了解，在最近的福布斯洞察人工智能調(diào)查中，44％的汽車和制造業(yè)受訪者認為AI在未來五年內(nèi)對制造“非常重要”，而近49％的人認為它“絕對至關(guān)重要”且關(guān)系到企業(yè)的成功與失敗。

今天，由于先進制造技術(shù)與信息技術(shù)，數(shù)據(jù)和分析的“結(jié)合”，人類和機器人合作產(chǎn)生突破。人工智能給制造業(yè)帶來的三大關(guān)鍵革命包括如下：

1 計算機視覺

即使是最鷹眼的人類檢查員也無法察覺人類頭發(fā)寬度的一半以下的細節(jié)差異。但是配備比肉眼更敏感的相機的機器不會錯過任何一個細節(jié)。

由硅谷資深人士Andrew Ng組建的創(chuàng)業(yè)公司Landing.ai開發(fā)了用于生產(chǎn)線的機器視覺工具，利用在非常小的樣本量上訓(xùn)練的機器學(xué)習(xí)算法，在遠遠超出人類視覺的分辨率下發(fā)現(xiàn)電路板等產(chǎn)品的微觀缺陷。計算機不僅能夠“看到”缺陷，而且還會處理信息并從它看到的內(nèi)容中學(xué)習(xí)。如果它發(fā)現(xiàn)問題或缺陷，它會立即發(fā)出警報，這稱為“自動化問題識別”的AI流程。在我國也出現(xiàn)了計算機視覺領(lǐng)域的企業(yè)，這其中包括維視數(shù)字圖像技術(shù)，通過機器視覺和圖像處理技術(shù)解決工業(yè)生產(chǎn)實際中的問題。

Instrumental、Maana和Augury等創(chuàng)業(yè)公司通過收集和分析由物聯(lián)網(wǎng)生成的海量數(shù)據(jù)，使用機器學(xué)習(xí)技術(shù)來檢測設(shè)備和機器的異常與風(fēng)險，并提前預(yù)警。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，我國的三一重工通過研究中國制造業(yè)競爭優(yōu)勢，剖析德國“工業(yè)4.0”特點，打造了“終端+云端”的工業(yè)大數(shù)據(jù)軟硬平臺樹根互聯(lián)，為智能化為核心的工業(yè)變革打下基礎(chǔ)。

2 創(chuàng)成式設(shè)計

對于制造商而言，人工智能也通過稱為創(chuàng)成式設(shè)計的新過程發(fā)揮作用。設(shè)計師或工程師將設(shè)計目標 - 以及材料，制造方法和成本限制的參數(shù) - 輸入到創(chuàng)成式設(shè)計軟件中。然后，該軟件探索解決方案的所有可能的排列，并快速“生成”設(shè)計備選方案。最后，它利用機器學(xué)習(xí)來測試和學(xué)習(xí)每次迭代哪些有效，哪些無效。

根據(jù)Autodesk平臺工程副總裁Brian Mathews，創(chuàng)成式設(shè)計軟件可以幫助人類完成難以實現(xiàn)的復(fù)雜建模過程，如果你正在嘗試優(yōu)化飛機的機翼設(shè)計，或新電動車的擾流板或電池設(shè)計 - 甚至只是用于手機外殼的塑料模具 ，通過創(chuàng)成式設(shè)計軟件，可以在一天內(nèi)完成相當(dāng)于50，000天的工程設(shè)計。

3 數(shù)字雙胞胎

數(shù)字雙胞胎是流程，產(chǎn)品或服務(wù)的虛擬模型。虛擬和物理世界的這種配對使得數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)監(jiān)控能夠在障礙發(fā)生之前阻止問題，防止停機，并開發(fā)新機會，甚至通過模擬來規(guī)劃未來。

通用電氣的數(shù)字雙胞胎在物理和數(shù)字世界之間搭建起一座橋梁，可以隨著時間的推移了解每一個獨特的資產(chǎn)。它們將來自傳感器和設(shè)備的數(shù)據(jù)與分析、模型和材料科學(xué)相結(jié)合，進而不斷改進工業(yè)部件和資產(chǎn)，甚至整個流程和工廠的數(shù)字模型。

數(shù)字雙胞胎可以節(jié)省企業(yè)寶貴的時間和資源，包括人工成本，同時保證最佳的制造性能。嵌入在制造設(shè)備中的傳感器和高級分析使其成為可能，通過響應(yīng)警報和解決機器問題實現(xiàn)預(yù)測性維護。

由此，3D打印設(shè)備可以作為自己的檢查員，工業(yè)3D打印還可以整合人工智能和一定程度的自動化，從而進一步推動3D打印設(shè)備進入產(chǎn)業(yè)化，更深入地進入到最終生產(chǎn)用途的零件制造過程中。在生產(chǎn)所需要的更高速的構(gòu)建率情況下，人工智能使得3D打印設(shè)備實現(xiàn)自我監(jiān)測，并最終實現(xiàn)自動化的自我糾正/補償，從而提高質(zhì)量控制水平。