2044 年，我们城市的街道上铺满了充电器，空气中弥漫着无人机送货的微弱嗡嗡声。人工智能和机器人重塑了人类与机器的关系，但未来的工厂是什么样子？人工智能初创公司QualiSense的首席执行官兼联合创始人 Erez Tsur 在此描述了 20 年后工厂的样子。
随着尖端技术重新定义我们生产商品的方式，制造业的格局将在未来二十年发生巨大变化。为了展望未来，我们不需要仅仅依靠无谓的猜测。相反，通过观察当今创新者已经开创的一些尖端技术，我们可以据此推断，看看到 2044 年哪些技术可能会变得普遍。以下是将在未来重塑制造空间的五个关键技术趋势二十年：
协作机器人
我们已经进入协作机器人时代。与被限制在孤立的笼子里的传统工业机器人不同，协作机器人旨在与人类同行安全地互动。
这种变革性技术的著名例子已经在汽车行业中找到。日产和奥迪等公司已在其装配线上采用了协作机器人。这些机器人协助人类工人完成需要精度和力量的任务，例如举重或复杂的装配。其结果不仅提高了效率，而且为操作员提供了更安全、更符合人体工程学的工作环境。
随着协作机器人变得更加复杂和适应性更强，我们预计它们将在各个行业中扮演越来越复杂的角色。像机器人订阅这样的新商业模式将允许小型企业通过付费使用协作机器人来获得这一技术突破的好处，从而避免有时被视为障碍的高资本成本。
预测性维护
未来的工厂不仅将以前所未有的效率生产商品，还将确保驱动生产的机械保持在最佳状态。预测性维护技术的使用充分利用了工业物联网 (IIoT) 的潜力，将彻底改变设备维护方法。
通过利用传感器、数据分析和机器学习的力量，工厂可以预测机器何时可能发生故障并主动安排维护。这种从被动维护到主动维护的转变可以最大限度地减少停机时间、降低成本并延长设备的使用寿命。
航空业就是这种技术实际应用的一个很好的例子。劳斯莱斯是一家领先的飞机发动机制造商，它使用先进的传感器来实时监控其发动机的性能。然后分析这些数据以预测组件何时可能发生故障，从而确定目标并及时进行维护。
数字孪生
数字孪生是另一个革命性的概念，有望重塑工厂的运营方式。数字孪生是物理对象或系统的虚拟复制品，提供其对应物的实时、动态表示。这项技术将成为未来工厂的基石。
西门子是全球电子和电气工程领域的巨头，处于拥抱数字孪生的前沿。在他们的工厂中，数字孪生用于在物理领域执行之前模拟和优化制造流程。这不仅可以降低出错的风险，还可以对流程进行微调以实现最大效率。
数字孪生的应用超出了制造流程，涵盖了整个生产设施。通过创建整个工厂生态系统的虚拟模型，公司可以识别瓶颈、优化工作流程并做出明智的决策，以提高整体效率。
自动化仓库
自动化技术将在未来二十年实现的另一个关键转变是仓库自动化。这将彻底改变货物的存储、检索和分配方式。
亚马逊是自动化集成领域的开拓者，通过观察他们对这项技术的使用可以看出未来的前景。他们的履行中心拥有大量机器人系统，可以与人类员工无缝协作，以无与伦比的速度和精度履行订单。这些机器人在复杂算法的指导下，在巨大的存储空间中导航，取出产品并将其交付给人类工人进行包装。这种协作方法简化了订单履行流程，减少了错误，并显着加快了交货时间。
未来的工厂可能会采用类似的自动化仓储系统，以提高整体效率。机器人、人工智能和先进物流管理的集成不仅可以优化库存处理，还可以为无人值守制造铺平道路，即工厂 24-7 自主运营的场景。
自动目视检查
我们预计在未来的工厂中看到的最深刻的转变之一是自动化视觉检测的广泛采用。在先进的机器学习算法的支持下，人工智能引导的视觉检测系统将取代人类检测员，标志着质量控制的范式转变。
在 QualiSense，我们已经与机电元件领域的全球领导者德昌电机合作，提供未来的技术。人工智能引导的视觉检测系统可以比人类工人更快、更准确地检测生产线末端的缺陷，从而提高效率和产量。
虽然该技术的早期版本需要一个繁琐的模型训练过程，但先进的机器学习算法已经自动化了该过程。这使得人工智能模型可以在更少的图像上进行训练，并提示质量经理进行反馈和优化。未来，我们期望这些系统能够在生产过程的每个阶段实施，而不仅仅是生产线的末端，同时它们将快速适应生产的变化。
未来二十年，人工智能和机器人技术在工业和制造业务中的应用将加速。这些技术可能伴随着其他尚未想象的技术突破。然而，即使我们简单地预测当今的主要技术趋势，我们也会看到制造业格局发生了巨大变化。先进传感器生成的数据量将在制造业转型中发挥重要作用。使用人工智能促进制造数据的集中化并从中提取有用的见解将是关键。利用这些数据，公司不仅可以采取预防措施来改进生产流程，而且可以将这些数据驱动的见解实际反馈到设计流程本身。
一个关键问题是人类工作者在此过程中的作用。本文预期的所有变化在逻辑上都以机器取代人类为前提。在未来的工厂中，一些更传统的制造工作将实现自动化，更少的工人将担任监督员的角色。在视觉检查领域尤其如此，人工智能看起来肯定会在许多行业取代传统的手动检查员。
