制造业目前面临的挑战是什么？现场缺乏有经验的工程师和技术人员只是一个例子，但不幸的是，还有其他几个挑战。值得庆幸的是，利用人工智能（AI） 已经帮助许多制造业组织处理和解决了这些问题。
制造业目前面临的挑战
那么，当今制造业面临的挑战是什么？下面是制造商正在努力解决的一些主要问题。
- 劳动力短缺–缺乏有经验的工程师和技术人员，特别是在现场
- 对提高产品质量和降低成本的要求越来越高
- 更短的产品生命周期
- 商业环境全球化带来的竞争加剧
- 雇员的多样化和国际化
在这篇博客中，我们将仔细研究每一个问题，以及人工智能是如何帮助解决这些挑战的。
现场缺乏有经验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并成为专家，这已不是什么秘密。同样，进行检查、操作和维护制造设备以及安全、快速和高精确度地组装产品的技能也不是一朝一夕就能掌握的。具备这些技能的天才工程师和技术人员正在进入一个大规模退休的时期，正因为如此，劳动力短缺的情况变得严重。退休延期和再就业制度正在准备之中，但是，将这些技术和技能传给下一代是一个重要的问题。
对提高产品质量和降低成本的需求不断增加
这种对提高产品质量和降低成本的要求越来越高，可以说是制造业的一个 “永恒的问题”。大部分的传统活动，如小团体活动和降低成本活动，都是为了解决这个难题。然而，随着最近几年商业环境的快速变化，这个问题非但没有解决，反而障碍越来越多。一个新产品的发布和有效销售的时代已经过去了。在产品规划阶段，准确分析和了解消费者的购买行为是至关重要的。换句话说，有一种需求是将满足消费者需求的高质量、低成本的产品推向市场。
更短的产品生命周期
将产品推向市场的生命周期已经缩短，这意味着必须大规模生产零件，以看到快速的投资回报率（ROI）。正因为如此，整个生产过程的优化是至关重要的。
商业环境全球化带来的竞争加剧
在当今的制造业中，海外生产已成为常态。我们现在所处的时代，产品不能只在发达国家销售，制造业的目标市场正在扩大，包括新兴国家在内的地区比以前更加多样化。在这种情况下，有必要开发符合各地区市场需求的产品，并以更细致的方式开展营销活动。
这里有一个例子，证明了规划与该地区相匹配的产品是多么重要。不久前，当日本经济正在遭受 “失去的二十年 “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，占有率第一。另一家公司对印度消费者喜欢的电视屏幕颜色进行了深入研究，发现他们倾向于喜欢鲜艳的红色而不是普通的红色。幸运的是，该公司的产品只需对软件稍作修改就能改变屏幕的色彩平衡，所以当修改后的新产品推向市场时，人们的口碑是 “价格有点贵，但颜色不错”。一年后，该公司成功地占据了市场的最高份额。
每个人对颜色的感觉都有微妙的不同，而且还因种族和地区而异。例如，在中国，”红色 “一词意味着接近朱红色的颜色，而生活在欧洲和日本的人有不同的偏好色温，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时，如液晶电视和数码相机，必须考虑到这些因素。
雇员的多样化和国际化
制造业是全球性的。这意味着为这些全球制造业公司工作的员工在地理上分布在世界各地，生活在不同的国家，来自非常不同的背景。尽管在价值观、思维和语言上存在差异，但生产活动还是必须进行的。正因为如此，制造商需要克服这些语言和文化障碍，以确保员工和团队的良好合作。
用人工智能解决制造问题
虽然其中一些挑战看起来很艰巨，但人工智能技术已被证明–或在未来–有助于缓解上述问题。让我们来看看人工智能如何在制造业中得到利用。
劳动力短缺和人工智能
制造业组织正在通过在人工智能的帮助下转移优秀工程师和技术人员的知识和技能组合来解决劳动力短缺的问题。例如，在检查的学习过程中，有经验的检查员会看到各种检查画面，并被要求判断产品是好是坏。然后将结果上传到用边缘 Computing构建的边缘 AI，以执行实际的产品检查。这给年长的熟练工程师和技术人员带来了较少的负担，并为制造公司提供了优势，因为他们现在通过人工智能保存了这种关键的判断。
提高质量、降低成本和人工智能
这似乎很简单，但要提高质量，必须不生产有缺陷的产品。为了防止这种情况，必须加强设备维护以及检查工作。通过给制造设备配备利用人工智能的自我检查功能，可以自动发现和预测故障。这项技术在过去几年中一直在快速发展。因此，设备维护可以由更少的人进行，减少了劳动成本。此外，通过使用边缘 计算，可以实现实时性能。
更短的市场周期和人工智能
为了应对市场生命周期的缩短，有必要缩短生产准备时间。生产效率在很大程度上取决于零件的交货期，因此管理这些零件的交货期至关重要。这通常被认为是一个组合优化问题，这被称为试图从各种约束条件下的许多选项中找到优化值的变量组合的行为。如果没有人工智能，这可能是极具挑战性的决定，这就是为什么许多制造组织正在利用人工智能来帮助。
商业环境的全球化和人工智能
在前面提到的LCD制造商的例子中，不清楚是否使用了大数据分析。但是，在类似的情况下，能够获得这些数据可以带来巨大的变化。目前，许多制造机构正在利用人工智能，他们正在运行大数据分析，以支持各国–包括发展中国家–的精细化营销，这证明大数据分析和人工智能能够实现更智能的营销活动。
员工的多样化/国际化和人工智能
通过人工智能，语音识别技术和自动翻译工具极大地帮助制造商支持同事之间的基本沟通，这对使团队有效协作极为有益。这一点尤其重要，因为许多制造业员工在地理上分布在全球各地。
人工智能在其他领域的应用
人工智能不只是在整个制造业中得到利用。其他应用包括利用人工智能进行药物发现的生物信息学，材料信息学，合金设计，以及材料发现。还有一个例子是利用人工智能进行轮胎形状的优化设计。
人工智能正在渗透到制造业中
以上我们介绍了人工智能在制造业中应用的几个例子。人工智能是一种高度通用的技术，如果应用得好，它可以产生巨大的效果。可能还有其他情况，上述情况可能适用。
对于制造商来说，有许多流程，从产品规划到开发、制造和销售。由于每个过程都是相互联系的–尽管是以一种复杂的方式–要对近期商业环境的快速变化做出快速反应并不容易。人工智能是帮助缓解制造业内挑战的一个工具，特别是当通过边缘 Computing运行时。
