在過(guò)去败砂，傳統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售一直遵循這樣的流程：發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者需求——企業(yè)設(shè)計(jì)圖紙——制作原型——設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品所需的工藝裝備——進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)——推向市場(chǎng)庐穴。
大規(guī)模機(jī)械化使得工廠在極短的時(shí)間內(nèi)侣赘，即可制造出大量的產(chǎn)品穷筒，并改變了數(shù)十億人的工作與生活宁线。
但傳統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)存在著諸如研發(fā)成本高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)弦撤、原材料利用率不足僻一、產(chǎn)品可能會(huì)大量積壓等一系列問(wèn)題。
Source: PHD Ventures, Inc.

今天鼠基，隨著互聯(lián)網(wǎng)與制造部門冀肆、消費(fèi)者的深度融合，一切都在發(fā)生翻天覆地的變化：
一方面假怔，企業(yè)獲取消費(fèi)者信息的渠道更加簡(jiǎn)單快捷凄恤，得以更快地了解消費(fèi)者需求及市場(chǎng)變化。
另一方面怕收，物聯(lián)網(wǎng)嘿辟、傳感器、3D打印片效、機(jī)器人红伦、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用，使工廠的生產(chǎn)淀衣、管理與運(yùn)營(yíng)更加智能化色建、自動(dòng)化。
因此舌缤，產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到大規(guī)模生產(chǎn)的流程正在因新技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)生變化箕戳，而以下三大變化將為制造業(yè)帶來(lái)根本性的變革：大規(guī)模定制、開(kāi)放式創(chuàng)新與智能化工廠国撵。這些變化也將是工業(yè)4.0最直接的體現(xiàn)陵吸。
1.大規(guī)模定制
因成本問(wèn)題，個(gè)性化和定制化一直是傳統(tǒng)制造業(yè)難以施展的領(lǐng)域介牙。而3D打印壮虫、人工智能、新材料等新技術(shù)的融合將使企業(yè)可以規(guī)幕反。化地生產(chǎn)個(gè)性化定制產(chǎn)品囚似。
據(jù)預(yù)測(cè)，人工智能只需將自動(dòng)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)向自定義配置產(chǎn)品岗翔，即可滿足不同消費(fèi)者的多樣化需求幌蹈。
3D打印將使得我們直接從設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)到生產(chǎn)碎瓢，并具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，得以加速數(shù)量級(jí)生產(chǎn)转迷。
3D打印也將成為大規(guī)模定制化生產(chǎn)的最大驅(qū)動(dòng)力戴仁，而通過(guò)結(jié)合大量的消費(fèi)者數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)，定制化產(chǎn)品可以快速滿足市場(chǎng)需求乞易。
目前贱僚，該技術(shù)正處于指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)階段。據(jù)統(tǒng)計(jì)毕蠢，2015年吝沃，增材制造（俗稱3D打印）行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至近52億美元雁唁，價(jià)格在5000美元以內(nèi)的3D打印機(jī)在全球銷量超過(guò)25萬(wàn)臺(tái)俱竭。據(jù)IDC預(yù)測(cè)，到2021年绊含，全球3D打印行業(yè)的支出將達(dá)到近200億美元桑嘶。
通過(guò)這一技術(shù)，并借助新的設(shè)計(jì)軟件躬充，我們可以定制符合解剖學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)用支架逃顶、個(gè)性化牙科產(chǎn)品、改裝飛機(jī)和汽車零部件充甚，并可以制造諸如傳感器以政、藥物輸送系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室芯片應(yīng)用領(lǐng)域的微型產(chǎn)品。
去年伴找，Adidas與3D打印公司Carbon 3D合作推出了3D打印運(yùn)動(dòng)鞋盈蛮，將運(yùn)動(dòng)員特定的數(shù)據(jù)和個(gè)人緩沖偏好通過(guò)3D打印技術(shù)融入到運(yùn)動(dòng)鞋中。

通過(guò)數(shù)字光合成（DLS）3D打印技術(shù)技矮，Carbon 3D公司創(chuàng)紀(jì)錄地從液體材料中打印成品鞋抖誉，并很好的控制鞋子的彈性、比強(qiáng)度及其它產(chǎn)品屬性衰倦。更厲害的是袒炉，這一新的工藝能夠最大限度地減少設(shè)計(jì)流程和原型設(shè)計(jì)時(shí)間，從而直接進(jìn)行生產(chǎn)验恕，將產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短多達(dá)9倍思早。
3D打印的應(yīng)用，不僅僅局限在小型商品制造上梅砰。2018年4月包萧，荷蘭3D打印公司MX3D完成了世界首座3D打印鋼制橋梁，并即將安裝在阿姆斯特丹。

MX3D公司使用的六軸機(jī)器人手臂可以在空中從任何方向進(jìn)行打印荠划。這種多軸打印技術(shù)幾乎完全消除了傳統(tǒng)3D打印所需的某種物體支撐恕下，為未來(lái)的新結(jié)構(gòu)打印開(kāi)辟了新的方向。
然而杀铆，3D打印技術(shù)并非該40米長(zhǎng)的橋梁的唯一新技術(shù)沮汇。為確保這座橋梁的安全性和優(yōu)化性能哈堵，3D打印鋼結(jié)構(gòu)還配備了一系列傳感器抚袁，可以監(jiān)控自己的健康狀況，記錄下走過(guò)它的人數(shù)和速度比荡，并測(cè)量空氣中污染物等數(shù)據(jù)多尺，還能將收集的數(shù)據(jù)創(chuàng)建成一個(gè)數(shù)字橋梁模型，為以后的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考嘱巾。
3D打印的應(yīng)用還遠(yuǎn)不止于此憨琳。在一個(gè)更微型的領(lǐng)域，也就是電子領(lǐng)域旬昭，3D打印同樣在開(kāi)啟一個(gè)定制化和按需電子的新時(shí)代篙螟。
過(guò)去，電子產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)问拘，需要手動(dòng)嵌入電路遍略。然而，通過(guò)3D打印技術(shù)骤坐，我們可以將導(dǎo)電油墨直接在產(chǎn)品中打印成電路绪杏，一次就可以完成。
例如纽绍，以色列電子3D打印公司Nano Dimension和美國(guó)3D打印公司Voxel8等初創(chuàng)公司正在使用導(dǎo)電油墨來(lái)打印電路蕾久。
通過(guò)3D打印技術(shù)打印出來(lái)的電路熱穩(wěn)定性高，厚度僅有幾微米拌夏，所以不斷發(fā)展的導(dǎo)電油墨有可能為硬件生產(chǎn)帶來(lái)革命性變化僧著。
總之，3D打印拋棄了冗長(zhǎng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)辰诉、多階段原型設(shè)計(jì)圣治、昂貴的工具和統(tǒng)一化的生產(chǎn)，從而可以大幅度降低生產(chǎn)成本企恢，并將徹底改變傳統(tǒng)工業(yè)制造的生產(chǎn)流程呆埃。
2.開(kāi)放式創(chuàng)新
傳統(tǒng)制造企業(yè)一般都遠(yuǎn)離都市，在設(shè)計(jì)和研發(fā)產(chǎn)品方面費(fèi)時(shí)耗力弓聋，且為了安全起見(jiàn)视片，只能在企業(yè)內(nèi)部自行研發(fā)。
而隨著創(chuàng)新工廠、孵化器赢凫、制造設(shè)備實(shí)驗(yàn)室的興起输跑，城市正在成為傳統(tǒng)制造業(yè)的創(chuàng)新來(lái)源。無(wú)論是內(nèi)部研發(fā)還是外包样矢，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)技術(shù)营将，任何人都可以介入其中并參與發(fā)明。
在過(guò)去那岁，我們談?wù)摗伴_(kāi)放式創(chuàng)新”已經(jīng)很多年冗美，不少企業(yè)也已經(jīng)通過(guò)這一模式獲得了可觀的成果。但受制于技術(shù)析二、社區(qū)等限制粉洼，開(kāi)放式創(chuàng)新并未在更大范圍實(shí)現(xiàn)。而現(xiàn)在叶摄，真正的“開(kāi)放式創(chuàng)新”正在到來(lái)属韧。
在制造業(yè)中，當(dāng)可訪問(wèn)的用戶界面出現(xiàn)時(shí)蛤吓，借助類CAD設(shè)計(jì)軟件和易用的界面宵喂，每個(gè)人都可以成為發(fā)明家和技術(shù)創(chuàng)新者。技術(shù)開(kāi)發(fā)也將真正呈現(xiàn)出指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)会傲，“開(kāi)放”將成為制造業(yè)的關(guān)鍵詞锅棕。
硬件工作室和企業(yè)孵化器的新生態(tài)系統(tǒng)正在城市中心興起。諸如初創(chuàng)企業(yè)孵化器Playground Global和開(kāi)源3D打印公司LulzBot之類的公司正在不斷壯大唆铐，為自由創(chuàng)業(yè)者提供了優(yōu)越的物理辦公空間和制造能力哲戚。

2015年，Android之父Andy Rubin聯(lián)合其他人成立了Playground Global孵化器艾岂，為初創(chuàng)企業(yè)提供包括業(yè)務(wù)顺少、辦公空間以及機(jī)械設(shè)計(jì)的各種指導(dǎo)，并幫助他們解決材料以赤、工程磕裂、制造、供應(yīng)鏈管理劣饺、分銷等問(wèn)題印姑。
通過(guò)提供內(nèi)部專業(yè)技術(shù)來(lái)交換小型股權(quán)，硬件生態(tài)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室Flex Lab IX幫助數(shù)十家創(chuàng)業(yè)公司構(gòu)建變革性技術(shù)契片，例如無(wú)人機(jī)系統(tǒng)狮贪、超薄電池、智能頭帶等汛欺。

正如美國(guó)工業(yè)設(shè)備制造和工藝設(shè)計(jì)及測(cè)試供應(yīng)商Bestronics的首席執(zhí)行官Nat Mani所說(shuō)：“我們?cè)絹?lái)越多地尋求與初創(chuàng)企業(yè)的合作尾杆，將其作為業(yè)務(wù)發(fā)展的一種形式设塑，同時(shí)也要保持在新技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。這些初創(chuàng)公司經(jīng)常在嘗試我們需要知道的新事物狗丙∑┠危”
美國(guó)3D打印解決方案提供商3D Systems和工業(yè)級(jí)3D打印解決方案供應(yīng)商Stratasys等行業(yè)巨頭也正在接受分布式制造這一新模式。
憑借其連續(xù)構(gòu)建3D演示器暇昂，Stratasys提供了一個(gè)模塊化3D打印機(jī)墻莺戒，所有打印機(jī)均通過(guò)云端工作并進(jìn)行集中控制。

風(fēng)險(xiǎn)投資基金B(yǎng)olt則為那些進(jìn)入Y Combinator和其他加速器的初創(chuàng)公司提供原型設(shè)備實(shí)驗(yàn)室急波，并幫助他們開(kāi)發(fā)產(chǎn)品从铲。Kickstarter等眾籌平臺(tái)也為創(chuàng)業(yè)者提供了初始融資服務(wù)。
隨著分布式制造和自動(dòng)化制造成本的下降幔崖，未來(lái)開(kāi)放式創(chuàng)新設(shè)計(jì)與研發(fā)將出現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)食店，而傳統(tǒng)制造商的產(chǎn)品研發(fā)模式將受到非常大的挑戰(zhàn)渣淤。
3.智能化工廠
對(duì)于一家成熟的制造企業(yè)赏寇，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能价认、協(xié)作機(jī)器人和Li-Fi將是走向未來(lái)制造業(yè)必須具備的前沿技術(shù)嗅定。
智能工廠也將成為未來(lái)制造業(yè)的終極方向。隨著新型傳感器用踩、機(jī)器學(xué)習(xí)工具和檢測(cè)無(wú)人機(jī)等技術(shù)的應(yīng)用渠退，工廠設(shè)備不僅能夠立即自主糾正錯(cuò)誤，生產(chǎn)過(guò)程也能實(shí)時(shí)滿足不斷變化的需求脐彩。
作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)论艰，美國(guó)公司TE Connectivity設(shè)計(jì)和制造高度精密的連接器、傳感器和電子元件发刨。從醫(yī)療行業(yè)到家電行業(yè)勇袋，從航空航天到國(guó)防等領(lǐng)域，TE的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了機(jī)器間的通信太队。
而在更偏僻的地區(qū)淑助，機(jī)器對(duì)機(jī)器的通信尤為重要，因其可以允許在智能機(jī)器人之間分散傳輸數(shù)據(jù)痢玖。例如光稽，區(qū)塊鏈物聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司Filament正在利用低功耗工業(yè)傳感器和區(qū)塊鏈來(lái)推動(dòng)該領(lǐng)域的發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)通訊初創(chuàng)公司Kepler Communications則利用小型的衛(wèi)星矩陣取代傳統(tǒng)衛(wèi)星通訊氨案，為偏遠(yuǎn)地區(qū)的工廠實(shí)現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的通訊也拳。
智能傳感器可以轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)與制造設(shè)備間的通信锻刺，并在性能或安全受到威脅時(shí)關(guān)閉設(shè)備绝迁。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也使得我們能夠分析生產(chǎn)配額，進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)并遠(yuǎn)程輸入設(shè)計(jì)。
對(duì)于大型制造商而言著摔，產(chǎn)品召回是最昂貴最可怕的災(zāi)難缓窜，而人工智能的應(yīng)用，則可以將產(chǎn)品召回的風(fēng)險(xiǎn)降到最低谍咆。
硅谷人工智能初創(chuàng)公司Landing.ai開(kāi)發(fā)的用于生產(chǎn)線的機(jī)器視覺(jué)工具禾锤，可以發(fā)現(xiàn)人眼無(wú)法看到的電路板和產(chǎn)品中的細(xì)微缺陷。通過(guò)精確的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量分析摹察，即時(shí)反饋錯(cuò)誤恩掷，與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相連的機(jī)器可以在發(fā)生任何損失之前暫停生產(chǎn)，從而避免進(jìn)一步的損失供嚎。

Instrumental黄娘、Maana和Augury等創(chuàng)業(yè)公司通過(guò)收集和分析由物聯(lián)網(wǎng)生成的海量數(shù)據(jù)，使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)檢測(cè)設(shè)備和機(jī)器的異常與風(fēng)險(xiǎn)克滴，并提前預(yù)警逼争。
美國(guó)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商Augury開(kāi)發(fā)了一套完整的傳感器套件，通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)分析機(jī)器的聲音變化劝赔，以此發(fā)現(xiàn)機(jī)器的異常情況誓焦。

隨著云連接、協(xié)作機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)自主管理诸痢，未來(lái)的工廠將實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化運(yùn)行怕猖。
美國(guó)無(wú)人值守3D打印工廠Voodoo Manufacturing擁有世界首個(gè)功能齊全的、機(jī)器人操作的3D打印機(jī)群——Project Skywalker斜回。這一系統(tǒng)通過(guò)專業(yè)軟件簇寻，將9臺(tái)3D打印機(jī)和一個(gè)機(jī)械臂組合在一起。

該系統(tǒng)可以自動(dòng)移除和更換一臺(tái)3D打印機(jī)的構(gòu)建板凳贰，然后繼續(xù)打印過(guò)程市通。而傳統(tǒng)生產(chǎn)中，移除和更換構(gòu)建板需要占用員工約15％的時(shí)間儡绩。
這一系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)自動(dòng)運(yùn)行顷敞，無(wú)需人員監(jiān)控。而通過(guò)大規(guī)模部署Skywalker鹿磁，其位于布魯克林的工廠產(chǎn)能提高了400％蒜吱。
這樣的技術(shù)與模式將徹底打亂傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)模式。
3D打印機(jī)骆喉、協(xié)作式3D打印機(jī)群诚凰、聯(lián)合機(jī)器人、管理3D打印機(jī)的機(jī)器人哀澈、構(gòu)建機(jī)器人的3D打印機(jī)牌借，所有的這些只不過(guò)是一個(gè)開(kāi)始度气。
在未來(lái)，傳統(tǒng)制造的物理限制和空間限制將不再那么重要膨报，設(shè)計(jì)磷籍、生產(chǎn)將更加扁平化、更加開(kāi)放现柠。在此背景下院领，制造業(yè)巨頭和新興創(chuàng)業(yè)公司都將擁有前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

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