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. . . . . .2021年电子设计预测
你将学习:
- 人工智能对生产线的影响。
- 如何模块化的机器和无线连接将进一步融合在一起的车间和办公室地板。
- 对拥有“领域+”技能的工程师的需求日益增长。
自我一年前撰写2020年趋势报告以来，世界发生了巨大变化。但是，尽管我们的个人和职业生活经历了巨大的转折，但疫情及其相关影响更像是这些趋势的加速器，而不是改变它们。
数字化比以往任何时候都更加重要。它打开了一扇大门，使灵活的生产系统更加自主，并允许工程师通过模拟而不是现场调试来验证设备的行为。这些现在不可或缺的能力将作为“当前正常”的一部分继续存在。接下来的5个趋势可能会伴随我们度过。
1.人工智能项目在经济上取得成功。
虽然人工智能(AI)已经通过智能手机、智能健身追踪器或智能助手进入了我们的私人生活，但制造业才刚刚开始认真考虑人工智能的集成。然而，未来的生产线将在健康监测、预测维护服务、视觉检测系统以及生产流程优化方面严重依赖人工智能。
人工智能技术将引领我们走向一个完全自动化的工厂，可以灵活地生产小批量产品——一直到“一样一样”的生产。在2021年及以后，我们将看到越来越多的人工智能应用，这些应用不仅在技术上有趣，而且在经济上也有意义。最终，人工智能将允许灵活和强大的机器软件，这是标准的编程方式不可能实现的(图1)．
1.人工智能基于健康监测的应用程序可以帮助运营商Mondi优化他们的服务间隔。
2.机器功能在数字世界中得到验证。
机器软件的复杂性不断增加，以及现代化生产设备的模块化，导致了更多的模拟。目前，为调试或服务而进行的国际旅行已大大减少，有时甚至停止，这一事实加强了这一趋势。
未来生产设备的功能测试将采用综合模型进行仿真和虚拟调试。未来的工厂将会建造两次——首先是虚拟的，然后是实体的。在设备的整个生命周期内，生产机器的数字表示将持续输入来自现场的实时数据，用于健康监测，最终将使现场任务成为一个例外(图2)．
2.克朗使用制造设备的虚拟表示形式进行设计优化、故障测试和预见性维护．
3.车间地板与办公地板的进一步融合。
随着模块化的机器通过标准化协议(如OPC UA TSN)相互连接，固定电缆连接被5G等无线协议取代，我们也将看到办公楼层的转变。在工业控制器、边缘设备和云系统上运行的程序将与应用程序和仪表盘更加紧密地工作，并最终导致车间和办公室的融合。日益强大的硬件系统不仅将使复杂的人工智能算法在生产设备上运行，而且还将通过文本数据的自动处理和自然语言处理，将人机交互提升到一个新的水平，这在智能语音助手的消费行业中已广泛建立。
4.自动化生产和物料搬运的机器人和自动系统。
未来工厂的柔性生产将要求机器人和自动处理系统更快地适应不断变化的需求。尽管传统的机器人编程和教学并不适合让系统处理数量巨大且快速增长的不同货物，但未来的搬运设备将通过强化学习和其他人工智能技术自动学习。在过去的几年里，已经建立了海量计算能力和海量数据的先决条件。
5.拥有“领域+”技能的工程师有更多的机会。
虽然2020年向我们展示了数字化对制造业的重要性，但未来几年将揭示谁已经为未来的工厂做好了准备，谁还没有。成功迎接数字化和虚拟世界的挑战和机遇的公司，需要拥有“领域+”技能的工程师团队，也就是那些能够将领域知识与来自类似公司的技术和工具(+)专业知识相结合的工程师MathWorks．因此，制造和运营工业设备的公司需要改变他们的招聘信息，雇佣完全不同的工程师，为工业4.0仅仅是一个开始的未来做好准备。
