从预测性维护到数字双胞胎，人工智能正在引领下一次制造业革命——但是还缺乏技能、数据和标准。 
人工智能和机器学习正在推动制造业变革。据世界经济论坛去年年底发布的一份报告：人工智能、先进机器人、增材制造（也称为3D打印）和物联网（IoT）的结合将迎来第四次工业革命。 
大部分制造企业（80%）认为人工智能项目会产生积极影响，预计收入将增长22.6%，而成本降低17.6%。 
事实上，制造商已经在使用人工智能和机器学习技术来减少设备停机时间，发现生产缺陷，改善供应链，缩短设计时间。然而，缺乏技术员工、数据和标准，使得很多企业裹足不前。 
 
通用电气引领潮头 
通用电气公司站在了这一波产业转型浪潮的最前沿，由于公司所在领域生产率不断下降，该公司一直在积极探索怎样应用人工智能。 
该公司软件研究副总裁Colin Parris评论说：“2010年之前，生产率增幅都在4%至5%之间。”然后，行业发生了变化。经验丰富的工程师面临退休，而通用电气公司所处的新地区（包括印度和中国），以年轻员工为主。 
Parris说，同时，客户需求很快变得更加复杂。有些目的地的新航线出现了极端天气条件和空气污染，这也影响了通用电气公司制造的喷气式发动机。社交媒体放大了停运的影响，客户受其影响也会要求提高可靠性，缩短停机时间。 
与此同时，客户还希望价格仍会继续降低。 
Parris说：“人们说，你无法预测未来。其实，你当然可以。人们想要更便宜的东西。” 
要解决这个问题。通用电气公司转而采用人工智能和机器学习，从向客户提供的服务开始，例如，喷气发动机和涡轮机维护。通用电气公司将人工智能应用于内部制造，随后是设计，然后是内部流程，例如数据中心运营和人力资源。 
Parris说：“至少在过去的10到15年里，我们在服务中一直使用分析模型和表格。”5年前，通用电气公司开始使用机器学习和数字双胞胎，它们对一些机械设备进行了虚拟化表示，例如风力涡轮机或者风电场等机组。数字双胞胎也可以用来表征装配线、整个工厂或者采购过程。 
在通用电气公司，数字双胞胎被用来性能建模、故障预测，并支持对有潜力的改进进行快速测试。 
Parris说：“我们能够预测哪些事情会失败，所以我们会配置合适的工程师，库存也会有合适的零件。我们提高了燃油效率，飞机飞行时间更长，而且提供服务时不必携带一些不必要的零部件。我们已经为顾客节省了数百万美元。” 
每一设备、系统和工艺都有数字双胞胎的另一个好处是，通用电气公司可以利用增材制造（3D打印）来开发定制部件，而不必依赖于必须在传统生产线上大批量生产的替换零件。 
他说：“随着时间的推移，机械设备的性能会劣化。现在我可以说，‘我能设计专门的零件吗，因为以这种方式使用这台机器时，我们看到边缘会出现损伤，或者刀片更容易出现裂纹。’”而利用增材制造，我一次只制造一个零件，就能够解决这台机器在这种环境下特有的问题，而不用建造这些零件的大型工厂，并生产出数百个这样的零件。以前，我不得不花费数亿美元来建造工厂。现在，我可以一次打印一个零件，并且可以不断地调整机器机身和机器的程序。现在我们的机器能不断地进行自我调整，生产效率变得越来越高，我们称之为不朽的机器。” 
他补充道：“我认为通用电气公司未来在这方面会非常有趣。” 
预测性维护的前景 
其他制造公司也在考虑使用人工智能和机器学习来降低成本，提高性能。 
总部位于佛罗里达的捷孚（Jabil）公司是一家财富500强企业，为全球很多大品牌提供代工服务，几个月前，开始推动使用人工智能来发现制造缺陷，开展预测性维护工作。 
例如，在中国的一家工厂，自动光学检查机上有几个摄像头，用于查找该公司制造的电路板上的缺