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人工智能如何推動工業自動化新時代

05/02/2024

麥肯錫(McKinsey)的研究顯示，ChatGPT引發大眾的想像力，保守的製造業亦已開始投入使用人工智能，可能較其他行業受惠更多，現在就了解人工智能如何一步步推動工業自動化的發展。

秉承亨利福特和貝爾實驗室的偉大傳統，製造商正利用尖端的人工智能工具來自動執行任務、預測問題和創新。
三個個案研究：一家設計軟件公司協助用戶制作由人工智能推動的數位分身(digital twin)；一家高科技製造商利用人工智能為客戶製造專門的電子產品；一家大型網路公司利用人工智能成功發現未知的物料以建立新技術。
在尋找未來的製造業領導者時，我們偏好效率大幅革新的企業，這些公司擁抱人工智能技術來發展複雜且相互交織的資料集中模式，以增強效率。

新聞報導：人工智能正推動工業自動化

製造商長期以來一直利用自動化來提高營運效率、減少產品瑕疵、縮短工廠停機時間並最大限度地提高生產。數十年前，貝爾實驗室等研發公司以及亨利福特等先行者處於領導地位。近年，3D打印、機械人和電腦視覺技術幫助多個行業（從航空航天到金屬和採礦）改善生產模式。如今，人工智能引領潮流，數位分身、生成式人工智能和其他科技以亨利福特從未想像過的方式改變工業自動化。以下是三個顯著例子。

個案研究：以嶄新方式利用人工智能來協助生產過程和材料發現

設計軟件供應商提供專有的數位分身軟件¹

一家設計軟件供應商建立先進的軟件來幫助機構即時創建和營運數位分身。多個機構已使用該公司現有的3D軟件解決方案來設計產品、建立並制作流程，因此新的數位分身軟件可自然相容。這家公司的人工智能模擬有助及早解決問題，並幫助營運商更佳地管理產品生命週期並改善其後的產品迭代。自動化工廠生產線利用該公司的數位分身軟件，我們看到在不同行業 — 從汽車、食品生產到零售 — 存在更多的應用機會。

一家製造服務公司(MSC)依靠人工智能²

這是一家電子製造服務公司，幫助客戶設計和製造電子產品。這家公司的眾多創新包括在工廠使用基於人工智能和機器學習的檢測系統。這些系統有助快速且準確地識別瑕疵，從而節省成本並提高效率，而且隨著時間這套檢測系統會變得更加聰明。該公司同時利用人工智能來優化生產流程，減少冗餘並提高吞吐量，其甚至設計出一個自動化的咖啡師系統，利用人工智能來沖調咖啡和雞尾酒。

一家大型網路公司(LIC)利用人工智能發現數百萬種可用於高科技製造的新材料³

這家公司的研究人員透過利用人工智能發現了220萬種新晶體結構，估計其中38萬種足夠穩定，可用於合成和進一步研究。這使得已知的穩定無機材料的數量顯著增加接近十倍。過往，材料科學家識別新晶體的試誤過程耗時，這一發現展示了人工智能如何顯著加速新材料的研發過程，或可以成為下一個硬件或工業突破的重要推手。

有何重要性？

現時，工業製造在人工智能創新的推動下發生翻天覆地的變化。很多公司不僅已認識到人工智能改善其營運的潛力（圖 1），而且有證據顯示人工智能正發揮作用。根據麥肯錫(Mickinsey)近期的一項調查，製造業或可從人工智能的採用中獲益良多。在積極使用人工智能的數百家機構中，55%預期製造成本可降低10%或以上，66%預期製造收入至少可增加 5%。⁴