制造业当前面临的挑战是什么？该领域缺乏经验丰富的工程师和技术人员只是一个例子，但不幸的是，还有其他一些挑战。值得庆幸的是，利用人工智能 (AI) 帮助许多制造组织解决和解决了这些问题。
制造业当前面临的挑战
那么，当今制造业面临的挑战是什么？以下是制造商正在努力解决的一些主要问题：
- 劳动力短缺-缺乏经验丰富的工程师和技术人员，尤其是在现场
- 对产品质量改进和成本降低的需求不断增加
- 缩短产品生命周期
- 由于商业环境的全球化，竞争加剧
- 员工的多元化和国际化
在本博客中，我们将仔细研究每一项以及 AI 如何帮助解决这些挑战。
现场缺乏经验丰富的工程师和技术人员
产品设计和开发所需的技能很难学习和成为专家，这已经不是什么秘密了。同样，对制造设备进行检查、操作和维护以及安全、快速、高精度组装产品的技能不可能在一夜之间获得。具有这些技能的才华横溢的工程师和技术人员正在进入大规模退休期，因此，劳动力短缺变得越来越严重。退休延期和再就业制度正在准备中，但是，将这些技术和技能传递给下一代是一个重要问题。
对提高产品质量和降低成本的需求不断增加
对提高产品质量和降低成本的需求不断增加，可以说是制造业的 “永恒问题”。大多数传统活动，例如小组活动和降低成本的活动，都是为了应对这一挑战而开展的。但是，随着近年来商业环境的快速变化，障碍非但没有解决这个问题，反而越来越多。新产品发布和高效销售的时代已经一去不复返了。在产品规划阶段，准确分析和理解消费者的购买行为至关重要。换句话说，需要将满足消费者需求的高质量、低成本产品推向市场。
缩短产品生命周期
将产品推向市场的生命周期已经缩短，这意味着零件的生产必须批量制造，才能快速获得投资回报（ROI）。因此，整个生产过程的优化至关重要。
由于商业环境的全球化，竞争加剧
在当今的制造业中，海外生产已成为常态。我们现在处在一个产品不能只在发达国家销售的时代，制造业的目标市场正在扩大到比以往任何时候都更加多样化的地区，包括新兴国家。在这种情况下，有必要开发满足每个地区市场需求的产品，并以更详细的方式开展营销活动。
这个例子证明了规划与该地区相匹配的产品是多么重要。不久前，当日本经济遭受 “失去的二十年” 之苦时，两家主要的液晶电视制造商正在争夺印度的市场份额。一家公司的产品更便宜，份额最高。另一家公司对印度消费者偏爱的电视屏幕颜色进行了全面研究，发现他们倾向于更喜欢鲜红而不是纯红色。幸运的是，该公司的产品只需对软件稍作修改即可改变屏幕的色彩平衡，因此，当进行修改并将新产品推向市场时，口碑 “有点贵，但是色彩还是不错的”。一年后，该公司成功占据了最大的市场份额。
每个人的色彩感都略有不同，也因种族和地区而异。例如，在中国，“红色” 一词表示接近朱红的颜色，而生活在欧洲和日本的人有不同的首选色温，这意味着流行的照明颜色是不同的。在规划需要图像质量的产品（例如液晶电视和数码相机）时，必须考虑这些因素。
员工的多元化和国际化
制造业是全球性的。这意味着在这些全球制造公司工作的员工分布在世界各地，生活在不同的国家，来自截然不同的背景。尽管价值观、思维和语言存在差异，但仍必须进行生产活动。因此，制造商需要克服这些语言和文化障碍，以确保员工和团队良好的合作。
使用 AI 解决制造问题
尽管其中一些挑战似乎令人望而生畏，但人工智能技术已被证明可以或将来将有助于缓解上述问题。让我们来看看如何在制造业中利用 AI。
劳动力短缺和 AI
制造组织正在通过在 AI 的帮助下转移有才华的工程师和技术人员的知识和技能来解决劳动力短缺问题。例如，在检查的学习过程中，向经验丰富的检查员展示各种检查画面，并要求他们判断产品的好坏。然后将结果上传到使用边缘计算构建的边缘 AI，以进行实际产品检查。这减轻了年长的熟练工程师和技术人员的负担，也为制造公司带来了优势，因为他们现在可以通过 AI 挽救这一关键判断。
提高质量、降低成本和 AI
看似简单，但要提高质量，就必须不生产有缺陷的产品。为了防止这种情况，必须加强设备维护和检查工作。通过利用人工智能为制造设备配备自检功能，可以自动发现和预测故障。在过去的几年中，这项技术发展迅速。因此，设备维护可以由更少的人来完成，从而降低了劳动力成本。此外，使用边缘计算可以实现实时性能。
更短的市场周期和 AI
为了应对市场生命周期的缩短，必须缩短生产周期。生产效率在很大程度上取决于零件的交付时间，因此管理这些零件的交付至关重要。这通常被视为组合优化问题，也就是尝试在各种约束条件下从众多选项中找到优化值的变量组合的行为。如果没有 AI，确定这一点可能极具挑战性，这就是许多制造组织利用人工智能来提供帮助的原因。
商业环境和 AI 的全球化
在前面提到的液晶显示器制造商示例中，尚不清楚是否使用了大数据分析。但是，在类似的情况下，访问这些数据可以产生巨大的差异。当前，许多制造组织正在利用人工智能来进行大数据分析，以支持包括发展中国家在内的各个国家的微调营销，这证明大数据分析和人工智能可以实现更明智的营销活动。
员工的多元化/国际化和 AI
借助 AI，语音识别技术和自动翻译工具可显著帮助制造商支持同事之间的基本沟通，这对于团队高效协作非常有帮助。这一点尤其重要，因为许多制造业员工分散在全球各地。
其他领域的 AI
AI 不仅仅是在整个制造业中得到利用。其他应用包括利用 AI 进行生物信息学进行药物发现、材料信息学、合金设计和材料发现。还有一个使用 AI 优化轮胎形状设计的示例。
AI 正在渗透到制造行业
上面我们介绍了几个 AI 在制造行业中的应用示例。AI 是一项用途广泛的技术，如果应用得当，它可以产生很好的结果。可能还有其他情况可能适用上述情况。
对于制造商而言，从产品规划到开发、制造和销售，有许多流程。由于每个流程都是相互关联的（尽管方式复杂），因此要快速响应近期业务环境的快速变化并不容易。人工智能是帮助缓解制造业挑战的一种工具，尤其是在通过边缘计算运行时。
