人工智慧在工業4.0中的作用有多重要？

工業4.0的概念正在科技業掀起波瀾，因為製造業尋求利用技術進步，使其運作更快、更有效率。自2011年提出工業4.0以來，工業4.0一直是席捲製造業的工藝和技術變革浪潮的流行詞。

它在某種程度上可以與數位工廠和智慧製造互換，並對傳統製造業進行了許多不同的改變。特別是，這些新的工廠和工廠系統效率更高，因為它們具有深度儀表化、高度網路化、廣泛自動化和完全數據驅動。

為什麼人工智慧是工業4.0的重要支柱

工業4.0依賴廣泛的技術，包括機器人/合作機器人、物聯網、3D列印、積層製造、數位孿生和分析。數位化工廠中既充斥著監視或控制生產各個方面的智慧儀器，也充斥著從材料品質到機械上亞毫秒狀態更新的高粒度數據。

人工智慧，包括機器學習和生成式人工智慧和辨別性人工智慧，可以在工業4.0的大多數技術方面創造令人信服的價值。人工智慧的價值通常來自於透過為軟體帶來類似人類的理解水平來提高自動化的標準。

這減少了人們在製造過程中評估資訊和做出決策的地方的數量，這既降低了成本，又提高了生產力。機器速度理解可以指導機器人的操作，例如，透過減慢速度、加快速度或修改其行為來應對原材料質量，或過程中其他部分速度的變化。

除了生產線的自動化，人工智慧在同一類型的環境中仍有無數的用途。首先，它可以幫助建立數位孿生，這是加快產品開發生命週期的另一種技術。

其次，人工智慧系統有助於利用工業物聯網基礎設施，例如，透過過濾事件訊息，基於感測器數據發現並預測潛在的生產問題。人工智慧還可以透過揭示生產和使用數據中以前看不見的模式，然後使用這些資訊來建議設計或流程更改，從而幫助生產數據分析。

工業4.0中的人工智慧用例

由於人工智慧可以在整個製造過程中提供幫助，因此在工業4.0環境中存在許多用例。在產品生命週期的初期，生成型人工智慧可以幫助設計階段以及透過3D列印或電腦控制的加工和積層製造對實體物件進行原型製作。

生成式人工智慧系統可以優化設計，使其在材料使用方面更有效率。例如，在服裝製造中，這些系統以最小化浪費織物的方式，控制布料螺栓上的服裝面板的切割佈局。

在其他類型的工廠中，人工智慧系統可以透過減少設計所需的零件數量來優化製造和組裝複雜專案的簡單性。此外，為了加快生產速度，例如，人工智慧可以減少在自動人行道上生產成品椅腿所需的單獨切割次數。

目前工廠中的其他具體用例包括：

• Nutella使用生成AI為其產品設計數百萬個獨特的包裝;
• 在3D列印方面，ADDMAN使用混合建模工具，結合人工智慧更有效地設計和原型機部件;
• FANUC的工廠生產電腦數控機床，該機床可以從錯誤中學習，並在操作時改進控制;
• 協作機器人可以讓人類在不在場的情況下在生產線上工作，特別是在無氧環境或極熱的溫度下;
• 3D玻璃纖維這樣的工廠透過響應即時事件加速、減速生產線或操作來監控機械性能;
• BMW等工廠使用攝影機和其他感測器來監控產品質量，一旦檢測到故障就立即移除物品，以節省能源和材料。

現場和雲端的運算能力將持續增強，而人工智慧演算法和技術也不會停止成熟。製造商知道這一點，也明白他們需要這些工具提供的效率和反應能力，以便在21世紀進行競爭。隨著新製造商的湧現和舊工廠的更新，人工智慧將繼續擴大其在工業4.0中的作用。

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