工業 4.0，智慧工廠物聯網解決方案
智慧製造被定義為完全整合的協作製造系統，能夠即時響應以滿足智慧工廠、供應網路和客戶需求中，不斷變化的需求和條件。
智慧工業是工業 4.0 或第四次工業革命中的工業轉型的代名詞，智慧製造事實上契合其中。
也稱為工業 4.0 或工業物聯網，智慧製造使製造商能夠最大限度地利用現有生產能力的產量，並開發在數位經濟(IDC)中競爭所必需的下一代生產能力
工業、製造企業、製造企業和製造流程都在全面轉型。
這主要是由於自動化程度的提高、數位化轉型、數位和實體環境的橋接（由物聯網 IoT 實現）、不斷發展的工業和 製造技術 （如增材製造）、數據/分析的密集使用（隨著雲和智慧向邊緣的轉變）、工業和製造業的挑戰、人類、經濟和社會的演變和需求，以及資訊技術和營運技術（IT 和 OT）的整合。
在此頁面上，我們將了解行業和製造業務、製造流程和製造技術中，各種演變和轉型的背景。
我們還著眼於工業和製造公司，在今天和不久的將來是如何運作的，概述了影響工業市場和製造業的技術，並為我們帶來了我們通常所說的智慧工業和智慧製造。
整個頁面都提到並解釋了，不同的技術術語和演變。將特別關注上述物聯網和大數據分析的使用、工業網路或工業 4.0 和第四次工業革命、增材製造等新製造工藝、工業的未來，以及工業物聯網等幾種新技術，以及什麼他們的意思。但是，在此之前，我們先了解一下智慧工業和智慧製造的本質。
智慧製造是在連續循環中利用技術和數據，來連接產品開發、設計、製造、供應鏈和售後活動，以增加收入和改善製造成果的實踐（Prashant Kelker，ISG）
智慧工業與智慧製造的異同
當人們談論智慧工業和智慧製造時，他們通常指的是完全相同的東西。當他們談到智慧製造時，他們通常指的是智慧工廠。
但是，這是不正確的。因此，在解釋什麼是智慧工業、工業 4.0、智慧製造等以及我們在這裡關注哪些行業之前，先簡要說明一下這些差異。
工業和製造業的區別
正如我們將看到的，製造是製造要出售的商品。工業具有更廣泛的含義，包括經濟體和特定領域內的商品生產、相關生態系統和相關服務。
舉個例子：汽車行業包括汽車製造商，但汽車製造業不等於汽車行業。我們在這裡處理的大多數其他行業也是如此，主要涉及第一和第二產業（後者是製造業），我們的重點是製造業、採礦業、物流和供應鏈、石油和天然氣等電力行業、建築業行業等等。
換句話說：傳統上（儘管這是許多變化之一，並且有幾個重疊）通常與作為消費者、公民、患者等身份的個人的直接接觸較少的行業。這意味著我們不不要只看金融服務行業、零售行業或醫療保健行業等，即使他們面臨的挑戰和經歷的轉型，以及他們使用的技術也重疊。我們確實關注所謂的「重工業」和製造業。更多關於製造和智慧製造的定義如下。
智慧工業與智慧製造
因此，儘管部門、工業和製造業等術語可以互換使用，但還是有區別的。
這就是為什麼我們談論第四次工業革命，而不是第四次製造業革命。這也是我們談論智慧工廠、智慧供應鏈、智慧物流、智慧這個和智慧那個的原因。最後，這就是為什麼在工業 4.0 等術語之上，還有物流 4.0、能源 4.0、服務 4.0 等。
4.0 顯然與第四次工業革命，以及該革命的各種技術推動因素有關。但是所有的智慧（或智能）呢：從提到的智慧工業、智慧製造和智慧工廠到智慧電網、智慧建築、智慧服務、智慧工作場所、智慧行動、智慧城市、智慧供應鏈和所有其他智慧家庭和智慧辦公室等智慧產品？
工業範圍內的智慧和智慧等術語，在多個領域可以追溯到很久以前。它們已經用於「第三次工業革命」。一個例子：智慧建築系統。
最初，它們主要圍繞連接性，以及獲取和交換數據的能力，以提高自動化、分析、維護等層面的效率，以及工廠工人、合作夥伴，當然還有企業主等各種利益相關者。
如今，除此之外，「智慧」一詞幾乎自動與物聯網（在我們的工業市場和智慧工廠中成為工業物聯網）、高級分析、人工智慧和機器學習、大數據，以及所有技術相關聯。稱為第三平台，以及第四次工業革命的所有典型技術，如我們的工業 4.0 指南中所述。
它主要圍繞我們在這個互聯數據時代，擁有的額外數據來，具有非常重要的作用。然而，人的維度是不容忽視的：如果它不服務於一個目的，最重要的是許多人類目的，那麼沒有什麼是聰明的。雖然智慧工廠和智慧製造等術語在全球範圍內使用，但智慧工業更多地用於特定國家，本質上是工業 4.0 的代名詞，工業 4.0 又稱為工業網路或工業物聯網。
製造業中的物聯網下圖顯示了工業 4.0 技術堆棧的一些典型方面，但遠不止網路安全、物聯網、大數據、雲端運算、自主機器人、增強現實、增材製造等。我們提到了人工智能和機器學習，還有虛擬實境，雖然和類比重疊有數位孿生，除了自主機器人還有協作機器人，在雲端運算之上，邊緣運算變得越來越重要等等。
此外，已用於製造和工業市場的現有技術（例如 SCADA 系統、PLC、製造執行系統等）也在發生變化。
更多關於這些和其他工業轉型技術的資訊如下。
融合中的製造技術演進什麼是智慧製造？製造定義和概述
嚴格意義上的製造是利用製造設備和工具、人力和製造過程的混合，製造要出售和購買的商品。
換句話說：它也可以應用於個人或小團隊製作商品的活動和工藝。儘管這種形式的手工藝仍然存在，但今天，隨著我們進入第四次工業革命，製造主要意味著工業生產和工業製造以自動化方式發生，大量技術在連接的供應鏈和價值鏈中被大規模利用。
引用 智慧製造研究 ISG（來自以下研究的更多數據）：「不斷適應客戶使用情況的聯網產品和服務，將帶來顯著的成長紅利。將這些知識整合到工程設計中非常重要，而智慧製造是實現這一目標的手段。」
智慧製造和大規模客製化
在「智慧工廠」和「智慧供應鏈」中，對工業生產生態系統中，要求苛刻的客戶越來越多地利用「智慧」技術的眾多後果之一是，除了自先前工業革命以來存在的大規模生產之外，製造業已經進入並將繼續進入大規模客製化的時代。
正如我們所知，製造業的數位化轉型 （或工業 4.0 方法、流程和技術的工業轉型）以及大規模客製化、靈活製造、準時製造、精益製造和越來越多的自動化的可能性越來越大它與許多中介機構。
從原材料到成品的端到端鏈中的這些中間商，包括其他製造商、批發商/分銷商、零售商和最終客戶。今天，一些製造商能夠直接向消費者銷售客製化商品。這當然取決於製造的類型和商品的類型。典型的例子包括運動器材。這只是工業 4.0 為智慧製造和智慧工業提供價值的眾多方式之一。
工業 4.0 價值智慧製造與供應鏈
製造商的生態系統由供應商、物流合作夥伴、前面提到的客戶和合作夥伴，以及其他製造商組成。
在更複雜的製造形式中，通常一家製造公司附近，有其他幾家製造公司生產更複雜的製造公司成品所需的商品。典型的例子包括汽車製造商在汽車的幾個組件上依賴他人，從汽車座椅到更多技術組件。
最先進和數位化成熟的製造商，正在開發基於數據和服務的新業務模式和收入來源，隨著所有公司成為數位化公司，製造業務的面貌發生了翻天覆地的變化。它們真正成為整個智慧供應鏈的一部分，並超越了自動化和優化目標。
智慧製造的優先事項和挑戰
在一篇關於「智慧製造」的 2022 年製造業調查的報導中，我們引用了 ISG的 Prashant Kelker （該研究負責人）的話說，「不斷適應客戶使用情況的互聯產品和服務，將帶來顯著的成長紅利。將這些知識整合到工程設計中相當重要，而智能製造是實現這一目標的手段。」
Kelker 將智慧製造描述為「在連續循環中利用技術和數據，來連接產品開發、設計、製造、供應鏈和售後活動，以增加收入和改善製造成果的實踐」。
總而言之，智慧製造作為一個概念，對於大多數組織來說仍然相對較新。例如，該研究顯示，73% 的受訪者擁有不到兩年的持續智慧製造經驗。相比之下，70% 的人表示他們在智慧製造路線圖上進展緩慢，甚至進展甚微。
然而，智慧製造在企業議程中排名靠前，69% 的受訪者表示他們的組織有專門的結構，來營運和協調智慧製造計劃。
2022 年，智慧製造的首要任務是：
- 直接節省成本（64% 的受訪者）
- 間接成本節約（57%）
- 客戶體驗改善（39%）
成長目標在企業優先事項列表中排名較低。其中：
- 縮短上市時間 (34%)
- 收入增加（29%）
根據這項研究，智慧製造計劃面臨的最大挑戰是：
- 組織對變革的抵制（57%）
- 將 IT 與運營技術整合 (34%)
- 技術債務和遺留設備（30%）
73% 的製造組織擁有不到兩年的持續智慧製造經驗。相比之下，70% 的人表示他們在智慧製造路線圖上進展緩慢，甚至進展甚微。
離散製造與流程製造
通常，流程製造和離散製造之間存在區別。
儘管這是最常提到的兩種製造「形式」，但也存在其他製造形式：重複製造、流程製造等。此外，在傳統上定義了兩種不同類型的過程製造。然而，在本概述的範圍內，我們著眼於當今已知（和研究）的主要兩個：離散製造和流程製造。
離散製造與流程製造的區別
在離散製造中，我們生產幾種不同的成品，這些成品很容易辨識，並且由不同的部分組成，因此理論上可以將商品/產品還原為不同的部分，例如當它損壞並需要回收時。
示例範圍從運動器材和消費電子產品等消費品到汽車、飛機等。離散製造通常發生在按庫存或按訂單製造的過程中，而不是像在過程製造中那樣處理大批量，我們使用單獨的批量組裝商品。
在過程製造中，我們製造的產品對已使用的各種材料（通常是化學轉化）進行某種形式的加工，因此成品沒有區別，通常不能恢復到使用過的各種組件和材料，因為加工或精煉的影響。
示例範圍從軟飲料、油漆和藥物等消費品到精煉油、紡織品和化妝品。在大多數情況下，過程製造是批量生產和基於配方或基於配方的，如化學轉化、精煉或混合和處理幾種成分，原始成分無法恢復到原始狀態。
兩者之間的差異主要來自挑戰和優先事項的差異，並且主要從企業資源計劃（ ERP）、製造流程和製造業務流程的角度，來看待各種類型的製造。
然而，事實上，現代技術的使用有很多重疊之處，儘管目的不同。離散製造和流程製造本身的差異也很大，但特別是在流程製造中，我們遇到瞭如此多的行業，它們具有如此不同的優先級、工作方式和產品，以至於談論“流程工業」的演變並不是很誠實。
換句話說：人們必須更深入地研究特定的製造環境，但同時不要忘記整個製造業的許多重疊演變。
工業 4.0 演進到 2022 年製造業務轉型和數位化轉型
製造業正在經歷多方面的巨大變化，並且與任何其他行業一樣，正在經歷數字化轉型。
當整個製造業在許多國家實現創紀錄的成長時，它就是這樣做的。與此同時，該行業被打亂了，而不僅僅是在技術方面。此外，想要引領工業 4.0 演進的地區和國家之間日益激烈的競爭，以及在反全球化加劇的地緣政治背景下的地方差異，和雄心壯志也是事實。儘管如此，該行業與其他行業一樣受到干擾。
你可以在下面有關製造業數位化轉型的報導中，閱讀有關這些挑戰的更多資訊。
製造業的數位化轉型有關智慧工業和智慧製造的其他資源
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上圖：Shutterstock –版權所有： elenabsl – 改編的智慧工廠圖像和工業 4.0 圖像：Shutterstock –版權所有： elenabsl – 所有其他圖像均為其各自提及的所有者的財產。
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