智通分享 | 聚焦工业智能，AI引领未来
每年，都有一个让全世界工业人共同聚焦同一时区的时刻，那就是一年一度的汉诺威工业博览会（HANNOVER MESSE），作为迄今为止已有71年历史的汉诺威国际工业博览会已经成为“全球工业贸易领域的旗舰展”、“世界工业贸易的晴雨表”和“全球工业技术发展的风向标”。
本届工博会主题为“融合的工业——工业智能”，围绕工业4.0、智能工厂、5G、人机协作、能源智能网络等主题，共吸引来自全球75个国家和地区的6500家参展商。
此次博览会让AI的运用逐渐进入到工业领域当中，下面就让小编和您一起来探索工业智能的8大热点方向。
1/ 工业4.0
从2013年最初诞生，到持续迭代演化至今，工业4.0早已今非昔比，日益丰富的内涵背后，是处于不同规模、具备不同特征的企业在各自领域不懈探索创新的结果。
一、为工业互联做好准备。工业4.0与工业互联网，已然越发殊途同归。通往智能工厂的道路上并不仅仅是智能机器本身。机器生产通过先进的通信技术与自适应系统实现机器联网，可以实现所有参与单位之间的连续数据交换—从生产机器人到库存管理再到微芯片。这正是工业互联的魅力，它使工业更智能、高效和可持续发展。
二、信息安全。智能机器，即便在小公司中也并不稀有。波士顿BCG公司的一项调查显示，每五家德国公司中就有一家公司已经推出了第一项数字化措施。但是小公司们仍然对工业4.0持怀疑态度，最主要原因就是信息的安全性；为了应对这些风险，一些研究机构正在推出一种新的安全保障方法，在实验室中，各种复杂的攻击情况都在被模拟，以优化现有的安全系统。
三、智能培训。由于标准化，简单的任务由机器人执行，工作人员需要有IT的专业知识。德国政府信息组织的相关调查显示（BITKOM），94％的受访公司说，制造过程中的工作将来需要更广泛的跨学科专业知识。
2/ 人工智能
一、算法构成了基础。从小到中到大公司，每个组织都为数据库贡献一些数据。适配软件之后，这些数据可以自动分析和预测。机器学习识别这些数据中的特征和关系，并基于算法自动学习他们。
二、用于优化工艺的大数据。借助传感器数据，可以找到新的解决方案，并且可以提高工艺的效率。除了大量数据之外，还需要构建机器能够读懂的IT语言逻辑以供其学习。机器学习系统的明确定义是：识别规律并从中得出结论，然后可以进一步利用这些结论。
三、机器学习的当前应用，目前最常用的学习方法是图像识别。其他用途包括数字助理或智能机器人，人脸识别，语音识别和语音处理，自动翻译和转录，文本和视频分析以及自动驾驶。
四、数字监控。在生产过程中，它们根据图像识别在传送带的产品并可自动分类。这项技术也一样用在质量控制中，比如检查产品漏洞，或者产品颜色错误之类的信息。
五、人工智能有望推动增长。据专家介绍，使用机器学习流程的公司可以提高经济效益，预计IT和金融行业，通信和制造业将获得最大的收益。
3/ 协作机器人
一、人与机器：处于游戏顶端的团队。配备传感器的协作机器人能够实现全新的团队合作，它可以对人们做出反应而不仅仅是遵循预先编程的命令。
二、钢铁侠同事：协作机器人。德国工业目前每10,000名员工部署290台多功能机器人，这个数字预计还会增加。但是，这些机器不再取代人类工作，而是与人类同事携手合作。
三、互动、灵活，安全。与在物理上完全隔离开的传统工业机器人不同，协作机器人与他们的同事直接接触。使用传感器技术，需要观察人的运动和位置，以使它们与人的合作中足够安全。协作机器人灵活，易于编程且易于移动。有些机器人重量仅为10公斤，可以轻松地由一个人携带并在任何需要的地方投入使用。
四、复杂任务而不是体力劳动。在某些汽车制造商的生产车间，铰接式机器人已与他们的人类同事一起安装了几年，他们的员工可以摆脱单调和重体力劳动的任务，而且可以专注于更复杂的安装任务。
五、安全第一。严格的安全使用规范在使用协作机器人中一直存在。一种方法是基于“直接引导”，比如触摸机器人手臂才会使机器人开始工作。相反如果协作机器人可以自由移动不需要直接引导，那么运动监控的功能就必须具备，例如机器人实行“监视停止”即如果监视到人到达了危险区域则马上停止运动。
4/ 物流4.0
一、物流4.0：数字供应链的趋势。物流4.0的重要组成部分是“智能”托盘和集装箱，仓库管理系统和无人驾驶运输。这些组成部分提供了新的联网和自动化供应链方式，并从中获取更多价值。物流4.0（也称为“数字物流”）对于供应链与工业4.0对于工厂具有同样重要的意义。它可以帮助公司进一步自动化其供应价值，包括监控与整体效率。
二、物流4.0正在为未来铺平道路。这也有助于公司比以往任何时候都更有效地与客户和合作伙伴，例如供应商，制造商，整个销售商，零售商和物流供应商合作。最终目标是：自我监控和自适应物流。
三、物流方案4.0。在许多场景中，集装箱和货物之间的沟通已成为现实。仓库的许多普通任务都在使用最新技术进行优化，而物流4.0这一未来愿景的技术已经可用。比如智能眼镜帮助工人快速无误地挑选物品。
另一个主要的效率增幅来自可以做出自主决定的运输系统，例如通过光学传感器根据周围环境选择要采取的路线。
在运输方面，智能卡车，集装箱正在开辟新的监控方法。传感器和物联网（IoT）使货物能够在超过阈值时报告，例如温度，倾斜意外的货物情况在整个供应链中保持清晰可见。
对于采购部门，传感器也变得越来越重要——即作为促进库存监控和自动重新排序的一种方式。通信也有助于提高采购效率和复杂的供应商列表。物流链中各环节的这种全面数字化实际上可以实时增加新的数据，从而获得新的判断。这些构成了自主驱动的全面且高度灵活的数字供应链管理系统。
四、物流4.0背后的技术。物流4.0基于彩色混合互补技术，其中包括GPS，条形码，数据矩阵码，射频识别（RFID）和传感器，电子数据交换（EDI），互联网和远程信息处理，以及现场，云架构和软件。
5/ 预测性维护
一、机加工车间的如来神镜。在过去，生产工厂必须先出现问题才能进行修复。而今天的智能系统，需要在出现问题之前就被识别出来。预测性维护可以节省大量成本，并为新的商业模式开辟道路。
二、提前维护全速前进。在机器发生故障之前修复机器，这就是预测性维护所能做到的。近年来，预测性维护的主题变得越来越重要，与工业4.0，物联网和大数据的主题密不可分。技术制造商正在配备机器和传感器，以实现远程监控软件。
三、停机前进行维修。多年来，许多制造商通过售后服务获得的收入超过了他们机器的销售额。但与过去不同的是，预测性维护工具这种方法基于服务和维护，这本身并没有很好的新颖性。因为定期或零星的维护有一个根本的缺点：用户都以不同的方式使用他们的机器，这使得预测问题变得困难。预测性维护可以永久监控机器内部的组件，例如测量振动，温度或湿度的传感器。专业维护软件收集数据，评估数据并识别出可以导致系统关闭的组件，并且可以在实际发生损坏之前进行更换。
四、预测性维护带来了巨大的成本节约。这项技术可以限制停机时间，节省能源并降低维护成本。潜在的节省是巨大的。美国铁路公司表示每年因为预测性维护至少节省了10亿美元。而现在，预测性维护不仅仅适用于大型机器和系统，软件和传感器效率也提高了很多。
因为机器维护正在进入一个新时代的过程中，未来的技术人员将在缺陷变得明显并导致停机之前采取行动，而不会造成昂贵的停机。在最好的情况下，从智能机器的事实中预测性维护分析可以更准确地了解其设施：操作错误可以快速识别和纠正。最好的情况下，可预测性维护可以不光是计算机器本身，甚至可以根据订单频率，材料质量，天气等因素进行判断。
6/ 平台经济学
一、平台经济学：数字革命的核心。是什么让Google，Apple，Facebook和亚马逊等平台公司如此成功？制造公司是否可以从中借鉴？可以说，平台经济学重新定义了B2C市场，并带来了惊人的增长数字。那么，它是否适合B2B的市场呢？
二、制造业的平台经济学。对于许多人来说，制造业的数字化是工业4.0的代名词，这意味着向智能生产设施和产品的转变。同时，它也意味着市场结构的转变，也就是商业模式的变化。
三、制造商平台的潜力。先行一步的制造商平台，可以利用完整的基础设施，建立了有效的开发者生态系统，凭借全面的工业4.0数字平台，基于浏览器或者APP的解决方案，可以透明地管理机器、物流。
7/ 数字孪生
一、终身的联系。想想看，一个物理实体和数字孪生，可以随时交换数据，而这些数据则不断被传感器捕获。这样，公司可以在开发阶段就可能检测到故障，而且可以在机器发货之后继续监控机器的表现。
数字孪生伴随着从初始概念化和设计过程，到生产环节，最后到产品和服务。这个过程可以建立起终身的联系，它使得更高的质量和更低的生产成本，成为可能。
二、代替原型机。再也不用制造昂贵的原型机。数字孪生被用于优化产品设计并确保无误操作，物理机器所有属性和功能，都“分配”了高精度的三维模型。这是识别机器的组件和功能，实现虚拟机器与真实机器保持相同动力学性能的重要一步。
三、不断交换数据。真正的机器配备了传感器，可以不断地将状态数据发送到虚拟的数字孪生。需求管理系统可以作为数字要求库。数字孪生之间可以保持相互联系，无论是在制品还是已售品，收集传入的数据并将其与创建产品的规范进行比较。如果检测到问题，那么工程师可以直接在数字孪生上直接测试潜在的解决方案，然后再更新真实机器以尽快解决问题。
四、数字孪生的IT安全性。数字工业系统是恶意软件的乐园。“工业安全”不仅通过报警系统和访问代码专注于设备的物理安全，还用于企业网络中的防火墙和外部电子接口的防火墙。
8/ 5G
一、工业5G。LTE技术已经发展的非常成熟了，5G的无线网络标准应该在所有层面都完全超越LTE技术，这为工业的进步提供了新的可能性，新5G通信标准，开辟了工业连接与应用的新纪元。
二、更大，更快，更多。德国超过30％的家庭，还达不到每秒50MB的连接速度，那些需要高速连接的人，正在依赖于高速LTE无线标准，支持高达150MB /秒的数据传输速率，而5G的性能水平远远超过其4G和LTE前辈。这一新标准可以实现100倍的数据速率实现1000倍的内容传输，而每个传输字节的能耗仅为LTE的千分之一。
三、5G连接智能工厂。传感器、数字孪生和协作机器人之间不断的“交谈”，将会产生大量数据，通信机器的网络利用率将大大提高，在机器人和机器控制的智能工厂中，缓慢的数据连接可能是致命的。在这里，5G不仅仅是一个遥远的愿望，而是迫切需要进程运作的条件。
四、对数据价值的渴望需要5G。未来的许多应用将具有更高的数据要求，例如具有超高清质量的多个参与者的视频会议，或具有复杂基础设施的虚拟现实应用。想想在全球另一侧控制的生产机器人，或者通过高速连接共享有关路线信息的自动驾驶汽车。
汉诺威展会毫无疑问是全球工业领域的风向标，这里所发生的，既有惊心动魄的前沿探索，也有深耕工业根基的传统，而它所呈现的系统性的思维构建，是我们当下最需要的工业观。
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