近年来的全球新冠大流行使得制造业遭受到较为严重的发展阻碍，值得庆幸的是，2022年联合国工业发展组织（the UN Industrial Development Organization）的多个方面数据显示，。而一项针对全球制造公司200多名最高决策者的调查发现，68%的人将提高

  “智能工厂”（smart factory）的概念由来已久，而近年来，人们对它的兴趣激增。在过去十年中，“智能工厂”的网络搜索量增加了 93%。 （如下图，图片来自：网络）

  正如第一次和第二次工业革命分别与蒸汽驱动的机械化和装配线”所采用的物联网、大数据、机器学习、AI和高级分析等技术，则见证了计算机在制造业中的应用，而“智能工厂”正是属于“工业 4.0”中的关键运行部分，它正在改变欧洲、北美和中国制造业的生产环境和车间运营方式。以汽车行业为例，据汽车制造商预测，到 2023年初，全球大约四分之一的工厂将成为“智能工厂”，而到2025年，这一数字将急剧上升至50%，“智能工厂”将在 2023年为汽车行业创造1600亿美元的价值。

  随着“智能工厂”连接设备的增加，制造业企业产生的数据量也正在呈现爆炸式增长。那些有着先进物联网设置的企业已经发现，一条装配线 TB的数据，而传输如此大量数据的需求也推动了5G的爆炸式增长，近乎零的延迟速度和无线G技术为高速制造环境带来了前所未有的灵活性，最近的一项预测显示，到 2030 年，制造业至少需要2200万个 5G 设备，因此，“5G”的网络搜索量在过去5年内增长了1,660%。（如下图，图片来自：网络）

  在制造业中，设备故障的代价往往极其昂贵，例如石油厂的压缩机故障会造成每天100-200万美元的损失，再如计划外停机每年给制造商造成500亿美元的损失。而利用物联网与大数据分析相结合的方式，可以非常准确地预测此类故障。数据表明， “预测性维护”可以将停机时间减少30%-50%，将机器寿命提高20%-40%，并将生产所带来的成本降低30%以上。目前美国35%的大型制造商已经采用了“预测性维护”技术，空客（Airbus）便是早期使用者之一，2022年，空客与通用电气合作，部署基于AI和机器学习的复杂预测性维护软件，以预测飞机部件故障并及时进行维修和更换，提高飞行安全性和企业盈利能力。在过去十年中，“预测性维护”的网络搜索量增加了400%。（如下图，图片来源：网络）

  而“智能工厂”的另一个重要子趋势就是数字孪生技术，它可以通过对数据驱动虚拟物体的模拟行为实施，来影响和制定针对制造对象的决策。“数字孪生”可以是单个组件（如汽车轮胎）或产品（如整辆汽车及其所有子系统，包括软件和数千个组件），也可以是一个完整的制造过程（如一个包含诸多装配线和零件商店的工厂），“数字孪生”的应用范围则从基于设计预测产品的寿命（如对飞机喷气发动机的寿命预测），到管理整个工厂并通过模拟和假设来分析优化生产运营。在过去5年中，“数字孪生技术”的网络搜索量增加了280%。（如下图，图片来源：网络）

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  新冠大流行也开始影响制造商的生产方式，这种思维上的改变导致“微型工厂”的出现和发展，即一种小型、高度模块化设置、充分利用AI和大数据等前沿技术来实现“超自主制造”（Hyper-autonomous Manufacturing）。制造商通过使用“微型工厂”来适应小零件运行，并可快速切换生产线以组装新模型，从而提高了业务的“弹性”和“灵活性”，降低企业风险。

  2020 年，一家名为“到达”（Arrival ）的电动汽车制造初创公司与现代汽车（Hyundai）签署了1.1亿美元的交易，并从UPS获得了10,000辆电动货车的订单，“到达”公司利用其靠近交货点的微型工厂来制造这些货车，从而大大缩短了产品的上市时间，使得其生产成本只占传统工厂的一小部分。该公司宣布，到2026年将在全球建立1000多家微型工厂。

  虽然3D打印曾经是大多数制造商的试验品，但现在它已成为一种普遍的节省成本的方法来用于各种制造任务。在一个例子中，汽车和飞机机械系统制造商庞克赛车系统（Pankl Racing Systems）使用3D打印定制夹具，该生产过程比传统方式加工夹具快48倍，便宜12倍。而另一家为钢制工具提供3D打印机的初创公司曼特（Mantle）的网站称，他们的技术使交货时间缩短了80%，生产成本降低了50%。近年来，3D打印在金属制造行业中变得尤为流行，预计到2028年，金属3D打印市场的年复合增长率将达到19.5%，总价值将增至116亿美元。

  下图：圣地亚哥的林波假肢和矫形器公司（Limber Prosthetics and Orthotics）对截肢者的四肢进行数字扫描，然后使用3D打印在短短几个小时内制造假肢，成本不到传统假肢的十分之一。 （图片来自：网络）

  下图：使用3D技术每月打印数千个定制自行车头盔，不仅完美贴合骑车人的头部，其抗冲击性还比当前安全标准高25%，除此之外，这些头盔还采用热塑性聚氨酯 (TPU) 和碳纤维的专有聚合物制成，比传统材料轻20%， 并且在低至-30°C 和高达70°C 的温度下仍能保持强度。 （图片来自：网络）

  趋势五：提高工资和“技能再培训”（Reskill Workers ）成为制造商的核心人才策略

  在德勤（Deloitte）最近的一项调查中，估计到2030年全美制造业将短缺210万技术工人。调查显示，38%的高管表示，招聘新员工是2022年生产部门的首要任务，但这个任务却变得越来越困难，有近四分之三的受访制造商表示，他们在2022年将工资平均提高3% 以上。下图：2021 年“劳动力短缺”的网络搜索量激增。 （图片来源：网络）

  与此同时，制造商也在加倍努力重新培训他们的员工队伍。在德勤的调查中，31%的受访者表示留住员工是重中之重，13%的受访者表示他们专注于技能再培训，而对于年轻员工来说，他们则特别愿意留在那些能够提供技能再培训的公司里，因为随着AI和机器人的使用日益增加，制造业员工的技能组合将需会发生重大转变，比如对以体力为主的重复性任务需求将下降30%，而对技术技能的需求将增长50%以上，对领导力和高级社交/情感技能的需求将增长30%（数据来源：麦肯锡）。