為了保持領先地位，企業必須成為可持續的數位企業。通過利用先進的技術，這些企業還可以提高靈活性和效率。這次討論重點是 AI 在提高現代工廠的生產品質、上市時間和資源效率方面的作用。
歷史的過程由創新思想家塑造，他們能夠思考新穎的方法來解決他們面臨的挑戰。事實上，石器時代結束並不是因為我們用完石，而是因為對當時的問題開發了新的，更有效的解決方案。
未來正在以相同的方式形成。跨商業、社會和技術的多維趨勢正在為現代公司帶來新的挑戰。克服這些挑戰將需要企業創新並採用新的方法來管理其業務。具體來說，公司必須轉型為可持續的數位企業，以管理現實世界和數位世界中的產品和生產生命週期。
數位企業的關鍵特點是它能夠結合現實世界和數位世界，從營運中收集數據，並將其轉化為推動現實世界的改進的見解。將這兩個世界結合在一起，可以在產品、生產和服務生命週期中參與的所有利害關係人之間實現資料流。這種資料的自由流量增強數位企業適應市場需求、更快創新並提高品質的能力，同時降低碳排放和資源使用。
主要考慮：
西門子 位於德國埃爾蘭根最先進的電子工廠 面臨著許多製造商試圖克服的相同挑戰。工廠需要尋找生產產品的方法，同時優先考慮去碳、速度、質量和成本效益。為西門子和其客戶生產 SINAMICS 頻率轉換器和 SINUMERIK CNC 控制器，位於埃爾蘭根的西門子電子工廠，還必須導向智能數字解決方案集成到工廠內的傳統基礎設施和系統中。
該工廠認識到，如果沒有接受數字化，將繼續轉型成為數十年前開始的可持續數字企業，就無法克服這些挑戰。工程、廠房管理、產品生命週期管理等的數位解決方案提供了基礎。有了這些設定，可以建立更先進的技術和功能，以進一步增強 Erlangen 的營運。
工業人工智能（AI）是現場使用的先進技術之一。如果以消費者為中心的 AI 可以幫助為您的社交媒體檔案產生文字或圖像，則部署在工廠中的工業 AI 系統可以控制機械，管理廠房的操作，並分析數據以指示性能並指導決策。即使與人類工作人員密切合作，這些工業 AI 系統也必須堅固、可靠且經證實安全。
今天，讓我們探索埃爾蘭根的西門子電子工廠如何利用工業級 AI 來支持更大的脫碳、品質和上市時間。
在可以改進流程、機器和系統之前，必須通過收集和分析數據來理解它們。數位企業在日常營運期間產生巨量的資料。在工廠環境中，這可能包括有關各種系統和整個工廠的能源消耗資訊、輸送量資料、來自連接機器的即時營運資料等。收集和理解這些數據對於現代數位工廠的管理至關重要，但數據量龐大使其聚合和分析成為一項挑戰性的任務。
幸運的是，數字企業的連接數據流為 AI 的應用提供了一個黃金機會，以加速這些龐大的數據集的分析。這將比以前更快地推動工廠各個方面的優化，無論是在工廠樓層和其他系統中。例如，位於埃爾蘭根的西門子電子工廠利用來自整個工廠的數據實施智能節能措施，降低了 25% 的能源消耗，減少了 50% 的淨碳足跡。此外，對生產效率的有針對性提高，有助於降低生產每個產品所使用的能源 50%。
AI 還可實現真正的預測性維護計劃，以確保機器停機永遠不會為工廠操作人員帶來驚喜。將機器和維護資料分析，並與過去的案例進行比較，以識別模式和潛在的解決方案。工廠在作為印刷電路板生產的一部分的銑削過程中使用預測性維護。銑削過程會產生細微粉塵，積聚在銑削主軸上，並可能會阻礙主軸的旋轉，或在足夠的積聚情況下導致意外停機時間。為了防止這種昂貴的延遲，預測性維護解決方案會監控主軸電流和速度，以監控異常情況，甚至預測未來的關鍵狀態。
人工智能也可以對個別流程和機器進行轉型，甚至能夠以高效安全的方式實現人類和機器人工之間的更緊密合作。位於埃爾蘭根的西門子電子工廠採用 AI 和計算機視覺，使機器人手臂能夠以與人類操作員相同的靈活性和靈活度來挑選和放置零件。傳統機器人手臂無法區分不同零件的能力，需要零件進行預先分類和組織。將 AI 融入到機器人的控制系統中使他們能夠識別並從未分類的盒子中抓取各種零件，並準確地將它們放在它們所屬的位置。
通過使機器人更智能，這些繁瑣的點放操作可以通過具成本效益的機器人完全自動完成。當然，才能釋放這些智能機器人手臂之前，必須訓練它們。作為數位企業，工廠可以利用基於物理的模擬和 Digital Twin 來虛擬訓練零件識別、採集和放置方面的演算法。合成訓練數據會自動生成並標記，從而提高速度並減少訓練機器人手臂所需的努力。
更敏感的流程也可以通過賦予機器人類似人手的手動靈活性來自動化。將力和扭矩傳感器整合到 AI 控制的機器人手臂的終端效應器中，使它能夠精確感測和調整其用於操控物體的力。這對涉及精細小零件的過程至關重要，例如印刷電路板 (PCB) 的組件。事實上，機器人手臂處理如此精緻的工作可能需要與外科醫生縫合傷口相同的「指尖術」！
在埃爾蘭根的西門子電子工廠，PCB 的生產涉及通過基板上的小孔（稱為通孔技術（THT）的有線電子元件安裝有線電子元件。THT 涉及非常敏感和細膩的零件被插入 PCB 上的非常小孔，通常直徑僅為毫米的十分之一。AI 使機器人能夠輕輕地處理組件，確保它們準確地放置並固定，而不會造成損壞。總而言之，如此複雜的任務進行自動化可提高過程的質量，並使人類工作人員擺脫與此類任務相關的疲勞和不良的人體工程學。
除了人工智能的即時優勢，例如提高生產品質和降低成本，將 AI 添加到工廠環境中也有助於工廠的可持續發展。自動化 THT 配件過程的精度和精度提高，可減少廢物，從而浪費材料和能源，從而使工廠整體效率更高。由於智能機器人不再需要預先分類零件，因此曾經需要組織分類零件所需的塑料嵌片已經過時了。結果是消除數千個最終會成為廢物的塑料零件。
數位企業可利用人工智慧和每天產生的大量資料，在內部流程和全球供應鏈中找出去碳化、減少資源使用、回收等方面的機會，並採取行動。例如，在產品設計中所做的決定，佔產品進入現實世界的環境影響的 80%，換句話說，浪費不僅僅僅是設計缺陷。可持續的數位企業可以利用全面的 Digital Twin、資料和 AI 的結合來了解各種設計決策的相對可持續性成本，從而優化高效性能、材料使用和可回收性。
在生產中，AI 可以幫助優化生產時間表以符合需求，找出能源效率的機會，並像 Erlangen 一樣，大大提高生產品質並減少廢料和材料浪費。而且，也許最重要的是，AI 可以成為管理精密的全球供應鏈中的強大工具，幫助公司選擇供應商並根據成本、質量和可持續發展建物流系統。隨著我們持續發展和擴大可持續數位企業的能力，像是位於埃爾蘭根的西門子電子工廠等設施，為技術和解決方案提供了重要的驗證基地，可以幫助客戶轉型以克服當今和未來的挑戰。
