【GMCI：AI市場將從2016年的80億美元增長到2021年的720億美元】●人工智能（AI）市場預(yù)計從2016年的80億美元增長到2021年的720億美元，年復(fù)合增長率高達55.1%。

●在全球研發(fā)開支排名前100位的公司中，有86%來自制造業(yè)。

●未來，制造企業(yè)技術(shù)投入重點包括：先進分析技術(shù)、云計算、建模及仿真、物聯(lián)網(wǎng)平臺以及優(yōu)化和預(yù)測分析。

諸如此類的調(diào)查結(jié)果來自德勤聯(lián)合競爭力理事會和奇點大學(xué)（設(shè)在加州硅谷心臟地帶，美國宇航局埃姆斯研究中心內(nèi)，是為迎接電腦優(yōu)于人腦的時代來臨，谷歌與美國宇航局（NASA）展開合作，是致力開辦一所培養(yǎng)未來科學(xué)家的學(xué)校）最近開展的一項名為《制造業(yè)指數(shù)技術(shù)》的研究報告。

該研究旨在發(fā)現(xiàn)制造業(yè)在評估和采用技術(shù)方面的最新機會和障礙，探究全球制造企業(yè)如何最有效地利用新興技術(shù)推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

研究對指數(shù)技術(shù)定義為：得益于計算能力、帶寬和數(shù)據(jù)存儲等方面的重大進展，這種技術(shù)能夠讓企業(yè)以迅速、非線性的步伐進行變革。

研究的主要內(nèi)容包括如下：

●預(yù)計人工智能（AI）市場將從2016年的80億美元增長到2021年的720億美元，年復(fù)合增長率高達55.1%。

AI今天用于實現(xiàn)協(xié)作機器人、基于預(yù)測分析的自動化工作流程以及優(yōu)化設(shè)備和工廠效率。在如今的制造業(yè)，AI有成百上千個潛在的使用場景，使得這個領(lǐng)域成為全球風(fēng)投界投入最多的領(lǐng)域之一。來自人工智能的技術(shù)包括：機器學(xué)習(xí)、計算機視覺、自然語言處理、語音識別、機器人、優(yōu)化、基于規(guī)則的系統(tǒng)以及規(guī)劃和調(diào)度。

具體而言，如機器學(xué)習(xí)算法、應(yīng)用和平臺正在幫助制造商尋找新的商業(yè)模式，調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化車間生產(chǎn)效率：

1、機器學(xué)習(xí)可減少50%供應(yīng)鏈預(yù)測誤差，減少65%銷售損失

供應(yīng)鏈?zhǔn)撬兄圃炱髽I(yè)的生命線，機器學(xué)習(xí)可以減少運輸、倉儲、供應(yīng)管理的相關(guān)成本，分別達到5%、10%和25%-40%。由于機器學(xué)習(xí)技術(shù)的存在，總庫存可以減少20%到50%。

2、機器學(xué)習(xí)可以提高需求預(yù)測的準(zhǔn)確度，降低能源成本和價格差異，同時也能準(zhǔn)確反映價格的彈性和敏感性

霍尼韋爾已經(jīng)將人工智能和機器學(xué)習(xí)算法整合到了采購、戰(zhàn)略供貨和成本管理中。

3、使用機器學(xué)習(xí)自動進行庫存優(yōu)化，可以提高16%的服務(wù)水平，增加25%的庫存能力

人工智能和機器學(xué)習(xí)約束的算法和建模能夠在所有分布的位置上進行規(guī)模庫存優(yōu)化，并且參考影響需求和客戶交付能力的外部獨立變量優(yōu)化。

4、機器學(xué)習(xí)整合實時監(jiān)控，可以優(yōu)化車間操作，實時了解機器負(fù)載和生產(chǎn)進度查詢

在實時了解每臺機器的負(fù)載水平如何影響總體生產(chǎn)進度情況下，可以更好的管理每臺機器的生產(chǎn)運行狀況。在特定的生產(chǎn)任務(wù)中，使用機器學(xué)習(xí)算法，優(yōu)化最高效率的機器集群。

5、提高多個生產(chǎn)場景的生產(chǎn)效率和準(zhǔn)確性，降低多場景50%的成本

使用實時監(jiān)控技術(shù)來準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)集，捕捉價格、庫存消耗速度和相關(guān)變量，從而讓機器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序可以在多個制造場景中確定準(zhǔn)確成本。

●預(yù)計3D打印市場從2016年的130億美元增長到2021年的360億美元，年復(fù)合增長率達到22.3%。

到2020年，全球75%的制造業(yè)務(wù)可以使用3D打印工具、夾具和固定裝置來生產(chǎn)成品。德勤預(yù)測，汽車設(shè)計、快速原型打印以及航空國防部件打印將成為制造業(yè)幾個最大的細(xì)分市場。

如今這項技術(shù)增長最快的領(lǐng)域包括：牙齒打印、醫(yī)療植入體及設(shè)備打印、產(chǎn)品制造以及原型打印。

在未來，3D打印將進入一個更成熟的新階段。新一代3D打印技術(shù)公司正由原先以注射制模為主導(dǎo)向更快速、更優(yōu)連接性的全新自動化系統(tǒng)為主導(dǎo)的業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)型，可以減少一些耗時的前后處理流程，以便實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

我們已經(jīng)見證了該領(lǐng)域里的一些發(fā)展成果，比方說新一代3D打印技術(shù)公司正由原先以注射制模為主導(dǎo)向更快速、更優(yōu)連接性的全新自動化系統(tǒng)為主導(dǎo)的業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)型，可以減少一些耗時的前后處理流程，以便實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

●預(yù)計先進機器人支出將從2016年的920億美元增長到2021年的2250億美元，年復(fù)合增長率達到19.7%。

如今制造業(yè)、能源行業(yè)、消費業(yè)和醫(yī)療保健業(yè)是幾個最大的細(xì)分市場。對先進機器人而言增長最快的細(xì)分市場包括：消費業(yè)、醫(yī)療保健業(yè)和零售業(yè)。機器人被日益采用于航空航天制造業(yè)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、成品率、降低運營成本，并縮短產(chǎn)品進入市場的時間。

未來全球工業(yè)機器人主要有以下趨勢：

（1）機器人與信息技術(shù)深入融合

大數(shù)據(jù)和云存儲技術(shù)使得機器人逐步成為物聯(lián)網(wǎng)的終端和節(jié)點。信息技術(shù)的快速發(fā)展將工業(yè)機器人與網(wǎng)絡(luò)融合，組成復(fù)雜性強的生產(chǎn)系統(tǒng)，各種算法如蟻群算法、免疫算法等可以逐步應(yīng)用于機器人應(yīng)用中，使其具有類人的學(xué)習(xí)能力，多臺機器人協(xié)同技術(shù)使一套生產(chǎn)解決方案成為可能。

（2）機器人產(chǎn)品易用性與穩(wěn)定性提升

隨著機器人標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)、集成一體化關(guān)節(jié)、自組裝與自修復(fù)等技術(shù)的改善，機器人的易用性與穩(wěn)定性不斷被提高。

一是機器人的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從較為成熟的汽車、電子產(chǎn)業(yè)延展至食品、、化工等更廣泛的制造領(lǐng)域，服務(wù)領(lǐng)域和服務(wù)對象不斷增加，機器人本體向體積小、應(yīng)用廣的特點發(fā)展。

二是機器人成本快速下降。和工藝日趨成熟，機器人初期投資相較于傳統(tǒng)專用設(shè)備的價格差距縮小，在個性化程度高、工藝和流程繁瑣的產(chǎn)品制造中替代傳統(tǒng)專用設(shè)備具有更高的經(jīng)濟效率。

三是人機關(guān)系發(fā)生深刻改變。例如，工人和機器人共同完成目標(biāo)時，機器人能夠通過簡易的感應(yīng)方式理解人類語言、圖形、身體指令，利用其模塊化的插頭和生產(chǎn)組件，免除工人復(fù)雜的操作?，F(xiàn)有階段的人機協(xié)作存在較大的安全問題，盡管具有視覺和先進傳感器的輕型工業(yè)機器人已經(jīng)被開發(fā)出來，但是目前仍然缺乏可靠安全的工業(yè)機器人協(xié)作的技術(shù)規(guī)范。

（3）機器人向模塊化、智能化和系統(tǒng)化方向發(fā)展

目前全球推出的機器人產(chǎn)品向模塊化、智能化和系統(tǒng)化方向發(fā)展。

第一，模塊化改變了傳統(tǒng)機器人的構(gòu)型僅能適用有限范圍的問題，工業(yè)機器人的研發(fā)更趨向采用組合式、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計思路，重構(gòu)模塊化幫助用戶解決產(chǎn)品品種、規(guī)格與設(shè)計制造周期和生產(chǎn)成本之間的矛盾。例如，關(guān)節(jié)模塊中、和檢測系統(tǒng)的三位一體化，由關(guān)節(jié)、連桿模塊重組的方式構(gòu)造機器人整機。

第二，機器人產(chǎn)品向智能化發(fā)展的過程中，工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向開放性控制系統(tǒng)集成方向發(fā)展，伺服驅(qū)動技術(shù)向非結(jié)構(gòu)化、多移動機器人系統(tǒng)改變，機器人協(xié)作已經(jīng)不僅是控制的協(xié)調(diào)，而是機器人系統(tǒng)的組織與控制方式的協(xié)調(diào)。

第三，工業(yè)機器人技術(shù)不斷延伸，目前的機器人產(chǎn)品正在嵌入工程機械、食品機械、實驗設(shè)備、醫(yī)療器械等傳統(tǒng)裝備之中。

●預(yù)計物聯(lián)網(wǎng)（IoT）解決方案方面的投入將從2016年的7370億美元增長到2021年的15210億美元，年復(fù)合增長率達到15.6%。

物聯(lián)網(wǎng)正在革新制造業(yè)務(wù)的許多方面，包括實時生產(chǎn)監(jiān)控，以及提高關(guān)鍵度量指標(biāo)的準(zhǔn)確性，包括整體設(shè)備效率（OEE）、生產(chǎn)成品率和生產(chǎn)效率等指標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)增長最快的幾個領(lǐng)域包括保險業(yè)、消費業(yè)、醫(yī)療保健業(yè)和零售業(yè)。

2018年，我們將會看到物聯(lián)網(wǎng)不僅僅能像神經(jīng)那樣收集信號，還擁有了“意識”，轉(zhuǎn)變成為產(chǎn)品的“大腦”，不斷地從產(chǎn)品系統(tǒng)中心發(fā)出、接收、拓展、收集各種信息，比如說：

利用智能制造推動產(chǎn)量增長，產(chǎn)品質(zhì)量提升，操作和人員安全性提高，降低資源消耗量；

利用產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)影響產(chǎn)品性能，包括產(chǎn)品使用現(xiàn)場的詳細(xì)信息采集，遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維護；

利用供應(yīng)鏈聯(lián)網(wǎng)提高供應(yīng)鏈的透明度和協(xié)調(diào)性，跟蹤資產(chǎn)或庫存變動信息，以實現(xiàn)對供應(yīng)鏈的高效管理。

當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)在設(shè)計階段就已經(jīng)滲透到產(chǎn)品和設(shè)備中，通過這一技術(shù)，制造商不僅可以監(jiān)控設(shè)備性能，提前預(yù)測維護時間，并且可以獲得設(shè)備運轉(zhuǎn)的實時詳細(xì)信息，包括是何時以何種方式運行的，這就提供了一個改變制造業(yè)“游戲規(guī)則”的競爭優(yōu)勢。

●預(yù)計2016年至2021年，區(qū)塊鏈?zhǔn)袌龅哪陱?fù)合增長率將達到61.5%，從2億美元增長到2021年的23億美元。

最大的細(xì)分市場涉及金融服務(wù)、技術(shù)、媒體和電信。最主要的協(xié)議包括比特幣、以太坊和Ripple。德勤發(fā)現(xiàn)，據(jù)報道銀行界利用區(qū)塊鏈技術(shù)提升運營效率，每年節(jié)省了80億美元至120億美元。

●2016年至2021年，數(shù)字設(shè)計、仿真與集成（DDSI）市場的年復(fù)合年增長率預(yù)計將達到12.4%，從2016年的250億美元增加到2021年的450億美元。

德勤發(fā)現(xiàn)，這個市場中增長最快的領(lǐng)域包括：設(shè)計自動化、工廠設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計及測試以及繪圖和3D建模。汽車制造商從2D切換到3DCAD后將設(shè)計時間縮短了20%。

●預(yù)計全球先進分析支出將從2016年的1360億美元增長到2021年的2320億美元，年復(fù)合增長率達到11.3%。

先進分析是制造智能的基礎(chǔ)，為制造商提供了基于上下文的洞察力和情報，這有賴于從工廠車間的機器和流程捕獲而來的數(shù)據(jù)。離散型制造商和流程型制造商在加快采用先進分析技術(shù)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短生產(chǎn)延遲，并縮短新產(chǎn)品投入市場的時間。

●預(yù)計生物技術(shù)市場將從2016年的3640億美元增長到2021年的5840億美元，年復(fù)合增長率達到9.9%。

目前使用生物技術(shù)的幾大行業(yè)是醫(yī)療產(chǎn)品、醫(yī)療保健、食品和農(nóng)業(yè)以及環(huán)境和工業(yè)制造。2017年上半年，22家合成生物初創(chuàng)公司籌集到的風(fēng)險投資、公共資金和?？畛^了5億美元。

●預(yù)計高性能計算（HPC）市場將從2016年的250億美元增長到2021年的400億美元，年復(fù)合增長率達到9.3%。

預(yù)計量子計算和高性能數(shù)據(jù)分析將成為預(yù)測期內(nèi)增長最快的兩個細(xì)分市場。高性能計算指：以提供極高性能的方式來聚集計算能力，即系統(tǒng)的運行速度通常每秒超過1012次浮點運算，從而解決科學(xué)、工程和商業(yè)等領(lǐng)域的高度復(fù)雜的重大問題。

●預(yù)計先進材料市場將從2016年的1950億美元增長到2021年的2830億美元，年復(fù)合增長率達到7.7%。

先進材料包括各種化學(xué)品和材料，比如輕盈高強度金屬和高性能合金、先進陶瓷和復(fù)合材料、關(guān)鍵材料、生物基聚合物和納米材料。目前流行的應(yīng)用包括減輕飛機和汽車部件的重量，生產(chǎn)電動汽車（EV）電機中的永磁體。先進材料對于生產(chǎn)過濾有毒污染物的汽車催化轉(zhuǎn)化器來說也必不可少。

●預(yù)計網(wǎng)絡(luò)安全市場將從2016年的810億美元增長到2021年的1170億美元，年復(fù)合增長率達到7.7%。

由于聯(lián)網(wǎng)的智能制造、數(shù)字供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和整個制造生態(tài)系統(tǒng)面臨重大的運營風(fēng)險，尤其是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和物理基礎(chǔ)設(shè)施的交匯處岌岌可危，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)安全的角色變得尤為重要。德勤預(yù)測，到2021年，全球可能350萬個網(wǎng)絡(luò)安全方面的崗位空缺。

未來制造業(yè)的競爭優(yōu)勢將重新轉(zhuǎn)向擁有強大創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的先進制造業(yè)國家，而不是昔日成本方面擁有競爭力的國家。

全球制造業(yè)競爭力指數(shù)（GMCI）的研究發(fā)現(xiàn)，投資于指數(shù)制造技術(shù)和創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的國家會比單單在價格方面展開競爭的國家更具有競爭力。更高的價值、先進產(chǎn)品以及需要一流產(chǎn)品質(zhì)量、帶來更高利潤的流程在推動更快速、更持久的創(chuàng)新。