2025年智能制造的13个趋势

作者:Chris DeBrew 


作者简介:克里斯·德布鲁担任ATS运营副总裁,拥有十余年推动工业和制造业卓越运营和战略转型的经验。 在ATS任职期间,克里斯曾担任过多个领导职务,包括可靠性360®和运营战略高级总监、区域业务经理和现场运营总监。德布鲁的战略眼光和务实领导能力持续带来显著成效——从实施延长资产寿命的远程监控和分析解决方案,到打造提升客户满意度和盈利能力的高效团队。

经历了数年风云变幻之后,智能制造技术依然是2025年制造业发展趋势的核心。各企业不断探索创新方法,以提升流程效率,同时为应对各种突发事件和不可预测的情况做好准备。经历了2020年的动荡和随后的复苏之后,2025年将涌现出一系列全新的智能制造趋势和技术应用,值得您深入了解。随着数字孪生、工业物联网和人工智能等技术在全球智能制造市场中不断占据主导地位,了解这些技术将如何影响您服务客户的方式至关重要。本文将探讨这些趋势,以及它们如何帮助您优化运营,提升业务的健康发展和韧性。

2025年的智能工厂发展趋势固然聚焦于经济复苏和“新常态”,但也建立在长期以来一直在进行的技术发展和进步之上——这些发展和进步与世界整体形势的发展无关。这些智能制造趋势包括:

1. 更多远程和非现场操作工作的机会

安全性、灵活性和便捷性——推动这一趋势的原因众多且与日俱增。即使社交距离不再是主要担忧,企业仍然保留远程办公选项,并持续探索如何将更强大的远程访问功能融入到运营中,包括基于云的技术、存储和分析。智能制造中使用的海量数据,以及异地运营的机会,使得采用云解决方案不再是奢侈品,而是制造业的必需品。从传感器监控到通过 工业物联网 和数字孪生技术进行虚拟维护和故障排除,工业界已经证明,即使人员不在现场,也能实现高效运营。随着通信技术的进步,这一趋势只会继续发展,并有望促使企业更加重视网络安全措施。

2. 更加重视制造商与客户之间的合作关系

信任和信心是2024年制造业的两大主题。过去两年的不确定性使得企业需要超越单纯的交易和商品化业务,建立更深层次的沟通和关系——无论产品是什么。人们越来越期望制造商能够成为真正的服务提供伙伴,而不仅仅是生产工具。此外,由于客户和制造商一样面临着利润压力,他们对卓越品质和零缺陷生产的期望也达到了前所未有的高度,这使得自动化和精准度成为至关重要的环节。同时,随着人工智能被应用于实时调整生产流程,智能制造技术有望推动更高程度的定制化和个性化服务。 

3. 利用传感器进行机器健康与状态监测

多年来,状态监测 在制造业中日益普及。2024年有望迎来突破性进展,传感器将以更亲民的价格得到更广泛的应用。随着越来越多的工厂使用传感器进行持续的实时机器健康状态监测,传感器的投资回报率将更加显著,从而实现更高效的维护、更长的设备使用寿命和更高的产品质量。2025年,制造业还可能迎来自供电或能量采集型传感器等技术的普及,进一步提升传感器的多功能性。 

工厂里的ATS机械

4. 通过提高积极性和效率来保障利润率

传感器还能支持预测性维护等策略,通过分析机器性能数据来检测振动等方面的细微波动,这些波动可能预示着未来更严重问题的出现——从而使工厂能够在合适的时机解决这些问题。这种主动式方法可以减少或消除计划外停机时间,使工厂能够最大限度地提高设备运行效率。借助人工智能算法来识别模式,专家们也预测这将提升决策能力。 

5. 更具预测性的方法——超越维护职能

鉴于全球性灾难的发生,宏观层面将广泛寻求预测性运营方法。制造业企业自然渴望抢占先机,应对下一次全球性危机,无论危机何时到来,形式如何。人工智能和大数据挖掘等技术将被越来越多地用于运行全球情景模拟,以帮助预测和应对这些事件。这些模拟可以帮助制造商了解客户行为和市场趋势,从而更好地掌握自身应采取的行动。 

6.人工智能和虚拟现实的探索与应用

人工智能在制造业中的作用 预计在未来一年将继续占据中心地位,有望兑现多年来逐步普及应用的承诺,并推动机器学习等相关技术的发展。在追求利润增长的竞争中,人工智能技术可用于更精准地预测和规划维护、产能、库存、销售等各项指标。此外,虚拟现实技术的兴起也催生了虚拟孪生技术。这些工厂环境的模拟模型基于工业物联网设备收集的数据实时更新,使技术人员能够可视化布局和工作流程。这反过来又使他们能够远程优化生产性能。虚拟现实和增强现实技术在员工培训中也具有巨大潜力,使员工有机会在模拟环境中学习。 

7.人员职能的变化——以及学习的机会

人工智能技术的发展需要有能力的人才来实施、管理和理解它——这与人工智能会取代人类的担忧截然不同。即将到来的人工智能热潮为制造业员工提供了学习和职业发展的绝佳机会。随着企业越来越多地利用 人力资源合作伙伴等资源来 最大限度地提高各项职能的价值和效率,制造业的人事运营模式也可能随之改变。预计到2025年,随着制造商寻求在组织内部创建学习型文化,对员工发展的投资将大幅增加。 

8.协作机器人正在崛起

同样,尽管使这些工作更轻松的技术日益普及,但人工仍然是实际生产制造任务中不可或缺的一部分。 协作机器人(Cobot) 就是其中一个例子——这些功能多样的自动化机器配备了智能技术和安全功能,能够与人类工人并肩工作,完成重复性、危险性或其他不受欢迎的任务,从而使员工能够专注于更高价值的工作。人工智能的进步将推动这些协作机器人在智能制造市场的各个领域得到更广泛的应用。 

9. 工业5.0

除了协作机器人对智能制造的影响之外,技术驱动变革的例子还体现在其他领域。“工业5.0”一词用来描述人类劳动与大数据、物联网等先进技术的交汇融合。这些进步并非旨在取代人类工人,而是专注于提升员工的工作能力。这种对员工福祉和人体工程学解决方案的关注应持续到2025年,同时,整个行业也应更加重视技术部署的伦理考量。 

10. 技术驱动的供应链透明度和问责制

智能制造技术也将对 供应链产生影响 ,过去几年的动荡过后,人们对可靠性、透明度和灵活性的关注度空前高涨。人工智能、供应商管理软件和区块链等技术都将在供应链中发挥作用——供应链不再是难以驾驭的单一整体,而是能够带来更高的问责制和更大的选择自由。随着制造商和供应商获得新的合作方式,协作式供应链平台的兴起有望在2025年进一步简化生产流程。 

11. 情景规划的新视角

随着人工智能和大数据等智能制造技术为制造业未来可能面临的挑战提供了更深入的洞察,管理者和员工仍然有责任制定应对方案。例如,数据可视化能够帮助制造商更全面地了解工厂的运营状况和行业趋势,从而更深刻地理解自身需要采取哪些措施才能取得成功。

通常情况下,这些方案仅限于短期灾害应对等;然而,持续的供应链中断和不断变化的市场环境表明,我们也必须解决更多长期问题。因此,这些规划演练将超越紧急响应计划,将敏捷性、灵活性、韧性、员工关系和长期恢复等因素纳入考量。

12. 可持续性和环境责任

2024年,制造商们继续探索满足环保商业实践需求的新途径。消费者和监管机构对制造业施加了越来越大的压力,要求其减少对环境的影响,并提高可持续性。智能制造提供了多种实现这一目标的方法,例如在某些方面减少浪费,并找到更高效的方式来达成目标。预计2025年全球范围内的监管将更加严格,因此,制造企业必须尽一切可能践行可持续发展理念。 

13. 制造业网络安全

随着制造业向智能技术转型,如何保护智能工厂收集的大量数据成为制造业面临的最大挑战之一。针对互联制造执行系统(CMES)的网络攻击日益增多,因此,拥有强大的网络安全协议对于2025年的制造商至关重要。这不仅包括人工智能威胁检测等先进解决方案,还包括员工安全意识培训等方法。网络安全标准和法规将继续推动行业发展,因此,在任何智能制造解决方案中,网络安全都不可或缺。


南通大学智能制造研究院是依托南通大学经济与管理学院、信息科学技术学院、机械工程学院教授、博士团队建立,主要致力于服务本地企业和政府的智能制造规划、智能制造方案与数字工厂建模、智能制造系统集成与开发、企业管理咨询与服务、政府与行业的产业研究与政策设计等产学研合作,同时与具有无人工厂底层技术NGMES建立联合研发中心,参与智能制造技术研发工作,并取得十分积极的成果。