“智能”工厂能否重振美国制造业生产力？

最近的一项研究将“智能”工厂吹捧为可以解决许多制造商问题的灵丹妙药，从生产力增长低到运营竞争力不强。

今年春天，德勤和生产力与创新制造商联盟 (MAPI) 就智能工厂对其组织的影响对 600 多名美国制造公司的高管进行了调查。他们的结论是：智能工厂有望成为美国工业的“游戏规则改变者”，在未来十年内将生产力提高三倍。

当然，这项努力提出了一个关键问题：什么是“智能”工厂？德勤负责美国工业产品建设业务的副主席 Paul Wellener 表示，这不仅仅是采用先进技术和质量传感和检测设备的问题。

为了实现智能工厂的飞跃，制造商需要整合尖端技术的多种元素，例如分析、物联网 (IoT)、智能运输系统、云计算、人工智能和增强现实或虚拟现实——所有元素所谓的第四次工业革命。

德勤和 MAPI 调查的公司正处于这一旅程的不同阶段。该报告根据他们目前的进展水平确定了三类有抱负的人：开拓者 ，由最新技术的快速实施者组成（约占总样本的 18%）； 探索者 ，愿意尝试但还不愿意完全投入该倡议 (55%)；和关注者 ，他们“正在等待事情被证明”（27%）。

在实施智能技术时，领导小组的工厂产能利用率提高了 20%，而探索者和追随者一起经历了 11% 的提高。 （甚至追随者也采用了智能系统的某些方面，Wellener 指出。）

工厂车间的其他改进体现在更高的劳动生产率（开拓者为 19%，其他两组为 12%）和产量（开拓者为 18%，其余为 10%）。

开拓者通过将更多资源投入到智能技术上而进一步脱颖而出——大约占其制造预算的三分之二，而探索者和追随者的这一比例约为 30%。

智能技术的具体应用包括机器人、自动化硬件和软件、主动传感器、物联网、视觉系统、边缘计算、可穿戴设备、区块链以及虚拟和增强现实。

调查作者将智能工厂视为启动他们认为过去二十年美国制造商表现不佳的关键。他们观察到，该部门的生产力增长“似乎停滞不前”。 2007 年至 2018 年间，它的平均增长率仅为 0.7%。在过去五年中，它的净平均增长率为零。

调查称，需要智能工厂来扭转这一趋势。 “智能工厂可能会点燃停滞不前的劳动生产力，并为制造商打开生产力的钥匙，”它说。总的来说，它确定了 12 种常见的用例类别，结合现代技术来提高结果。 （调查发现，大多数积极投资智能工厂的制造商平均运行 9 个用例。）

调查中引用的假设案例包括“肯塔基泵阀公司”。面对其分级流量阀的高废品率，该公司安装了部署摄像头、边缘计算和人工智能的视觉系统。它利用了合作伙伴预先存在的数据模型，能够在不到一周的时间内训练新系统。边缘服务器支持实时图像处理，可立即检测生产线上的缺陷。结果，缺陷件的产量减少了一半，整体废品率下降到阈值的 3% 以内，生产率提高了 50%。

鉴于实际制造商转向智能工厂的令人印象深刻的结果，人们可能想知道为什么更多人不努力。 Wellener 将其部分归咎于缺乏远见和长期战略。 “他们将这些功能视为一种时尚，还是未来的方式？”他问。

由于没有合适的人才来应对实施智能工厂计划带来的技术挑战，进展也可能会放缓。 Wellener 强调获得组织各级支持的重要性——IT、工厂运营、财务、指导委员会和 CEO。他补充说，成功的努力需要“大量的沟通，并衡量结果以证明商业利益。”

这项技术的新手很可能会因进入成本而犹豫不决，但 Wellener 驳回了这种担忧。他说，将 65% 的预算投资于智能功能的领导者并未经历整体支出增加。 “他们从在旧技术上花钱转向了新技术。”此外，使用智能传感器改造现有设备的成本相对较低。

Wellener 认为智能工厂是解决美国制造业日益扩大的技能差距的解决方案，由于退休和该行业对年轻工人的吸引力，预计未来十年将有 240 万个工作岗位空缺。

“我们国家正在进行一场人才争夺战，”Wellener 说。 “这与降低成本无关。这是关于我如何在正确的地方获得我的制造能力。”