การผลิตอัจฉริยะ^{[ 1 ]}เป็นหมวดหมู่กว้างๆ ของการผลิตที่ใช้การผลิตแบบบูรณาการด้วยคอมพิวเตอร์ความสามารถในการปรับตัวในระดับสูงและการเปลี่ยนแปลงการออกแบบอย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีสารสนเทศดิจิทัล และการฝึกอบรมบุคลากรทางเทคนิคที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้น^{[ 2 ]}เป้าหมายอื่นๆ บางครั้งรวมถึงการเปลี่ยนแปลงระดับการผลิตอย่างรวดเร็วตามความต้องการ^{[ 3 ] [ 1 ]}การเพิ่มประสิทธิภาพของห่วงโซ่อุปทาน [ ^{3 ] การ}ผลิตที่มีประสิทธิภาพและการรีไซเคิล^{[ 4 ]}ในแนวคิดนี้โรงงานอัจฉริยะมีระบบที่ทำงานร่วมกันได้ การสร้างแบบจำลองและการจำลองแบบไดนามิกหลายระดับระบบอัตโนมัติอัจฉริยะความปลอดภัยทางไซเบอร์ที่แข็งแกร่งและเซ็นเซอร์เครือข่าย

คำจำกัดความกว้างๆ ของการผลิตอัจฉริยะครอบคลุมเทคโนโลยีที่แตกต่างกันมากมาย เทคโนโลยีสำคัญบางส่วนในขบวนการผลิตอัจฉริยะ ได้แก่ ความสามารถในการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่ อุปกรณ์และบริการเชื่อมต่อทางอุตสาหกรรม และหุ่นยนต์ขั้นสูง^{[ 5 ]}

การผลิตอัจฉริยะใช้ประโยชน์จากการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนและยกระดับ การ จัดการห่วงโซ่อุปทาน^{[ 7 ]}การวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่หมายถึงวิธีการรวบรวมและทำความเข้าใจชุดข้อมูลขนาดใหญ่ในแง่ของสิ่งที่เรียกว่า 3 V ได้แก่ ความเร็ว ความหลากหลาย และปริมาณ ความเร็วบ่งบอกถึงความถี่ในการได้มาซึ่งข้อมูล ซึ่งอาจเกิดขึ้นพร้อมกับการประยุกต์ใช้ข้อมูลก่อนหน้า ความหลากหลายอธิบายถึงประเภทของข้อมูลที่แตกต่างกันที่อาจได้รับการจัดการ ปริมาณแสดงถึงปริมาณของข้อมูล^{[ 8 ]}การวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ช่วยให้องค์กรสามารถใช้การผลิตอัจฉริยะเพื่อคาดการณ์ความต้องการและความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลงการออกแบบแทนที่จะตอบสนองต่อคำสั่งซื้อที่ได้รับ^{[ 2 ]}

ผลิตภัณฑ์บางชนิดมีเซ็นเซอร์ฝังตัว ซึ่งสร้างข้อมูลจำนวนมากที่สามารถนำมาใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมของผู้บริโภคและปรับปรุงผลิตภัณฑ์รุ่นต่อไป^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมขั้นสูงหรือที่รู้จักกันในชื่อเครื่องจักรอัจฉริยะ ทำงานอย่างอิสระและสามารถสื่อสารโดยตรงกับระบบการผลิตได้ ในบริบทการผลิตขั้นสูงบางอย่าง หุ่นยนต์เหล่านี้สามารถทำงานร่วมกับมนุษย์ในงานประกอบร่วมกันได้^{[ 14 ]}ด้วยการประเมินข้อมูลจากประสาทสัมผัสและแยกแยะความแตกต่างระหว่างรูปแบบผลิตภัณฑ์ต่างๆ เครื่องจักรเหล่านี้สามารถแก้ปัญหาและตัดสินใจได้อย่างอิสระจากมนุษย์ หุ่นยนต์เหล่านี้สามารถทำงานได้มากกว่าที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้ในตอนแรก และมีปัญญาประดิษฐ์ที่ช่วยให้พวกมันเรียนรู้จากประสบการณ์^{[ 5 ]}เครื่องจักรเหล่านี้มีความยืดหยุ่นในการกำหนดค่าใหม่และนำไปใช้งานใหม่ได้ ทำให้พวกมันสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงการออกแบบและนวัตกรรมได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในการแข่งขันเหนือกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม^{[ 15 ]}ประเด็นที่น่าเป็นห่วงเกี่ยวกับหุ่นยนต์ขั้นสูงคือความปลอดภัยและสวัสดิภาพของคนงานที่ทำงานร่วมกับระบบหุ่นยนต์ ตามธรรมเนียมแล้ว มีการใช้มาตรการเพื่อแยกหุ่นยนต์ออกจากคนงาน แต่ความก้าวหน้าในความสามารถทางปัญญาของหุ่นยนต์ได้เปิดโอกาส เช่นโคบอท ให้หุ่นยนต์ทำงานร่วมกับคนได้^{[ 16 ]}

การประมวลผลแบบคลาวด์ ช่วยให้สามารถ จัดเก็บข้อมูลจำนวนมากหรือใช้พลังการประมวลผลจำนวนมากได้อย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมการผลิต และช่วยให้สามารถรวบรวมข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องจักรและคุณภาพของผลผลิตได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการกำหนดค่าเครื่องจักร การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ และการวิเคราะห์ข้อผิดพลาด การคาดการณ์ที่ดีขึ้นจะช่วยให้สามารถวางกลยุทธ์ที่ดีขึ้นสำหรับการสั่งซื้อวัตถุดิบหรือการกำหนดตารางการผลิตได้

ณ ปี 2019 การพิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่ใช้ในการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว การทำซ้ำการออกแบบ และการผลิตขนาดเล็ก การปรับปรุงความเร็ว คุณภาพ และวัสดุอาจทำให้มีประโยชน์ในการผลิตจำนวนมาก^{[ 17 ] [ 18 ]}และการปรับแต่งตามความต้องการของลูกค้าจำนวนมาก^{[ 18 ]}

การผลิตอัจฉริยะยังสามารถเชื่อมโยงกับการสำรวจความไม่มีประสิทธิภาพในสถานที่ทำงานและการช่วยเหลือด้านความปลอดภัยของคนงาน การเพิ่มประสิทธิภาพเป็นเป้าหมายสำคัญสำหรับผู้ที่นำระบบ "อัจฉริยะ" มาใช้ ซึ่งทำได้โดยการวิจัยข้อมูลและการเรียนรู้แบบอัตโนมัติอย่างชาญฉลาด ตัวอย่างเช่น ผู้ปฏิบัติงานสามารถได้รับบัตรเข้าถึงส่วนบุคคลที่มี Wi-Fi และ Bluetooth ในตัว ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับเครื่องจักรและแพลตฟอร์มคลาวด์เพื่อตรวจสอบว่าผู้ปฏิบัติงานคนใดกำลังทำงานกับเครื่องจักรใดแบบเรียลไทม์^{[ 19 ]}สามารถสร้างระบบ "อัจฉริยะ" ที่เชื่อมต่อกันอย่างชาญฉลาดเพื่อกำหนดเป้าหมายประสิทธิภาพ ตรวจสอบว่าสามารถบรรลุเป้าหมายได้หรือไม่ และระบุความไม่มีประสิทธิภาพผ่านเป้าหมายประสิทธิภาพที่ล้มเหลวหรือล่าช้า^{[ 20 ]}โดยทั่วไปแล้ว ระบบอัตโนมัติอาจช่วยบรรเทาความไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากข้อผิดพลาดของมนุษย์ และโดยทั่วไปแล้ว AI ที่พัฒนาขึ้นจะขจัดความไม่มีประสิทธิภาพของรุ่นก่อนหน้า

เมื่อหุ่นยนต์เข้ามาทำหน้าที่ทางกายภาพในการผลิตมากขึ้น คนงานจึงไม่จำเป็นต้องอยู่ประจำที่และเผชิญกับอันตรายน้อยลง^{[ 21 ]}

อุตสาหกรรม 4.0เป็นโครงการในกลยุทธ์เทคโนโลยีขั้นสูงของรัฐบาลเยอรมนีที่ส่งเสริมการใช้คอมพิวเตอร์ในอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม เช่น การผลิต เป้าหมายคือโรงงานอัจฉริยะ (Smart Factory) ซึ่งมีลักษณะเด่นคือความสามารถในการปรับตัวประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรและความเหมาะสมตามหลักสรีรศาสตร์ รวมถึงการบูรณาการลูกค้าและพันธมิตรทางธุรกิจในกระบวนการทางธุรกิจและคุณค่า รากฐานทางเทคโนโลยีประกอบด้วยระบบไซเบอร์-กายภาพและอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ^{[ 22 ]}

การผลิตอัจฉริยะประเภทนี้ใช้ประโยชน์จากสิ่งต่อไปนี้ได้อย่างยอดเยี่ยม:

• การเชื่อมต่อแบบไร้สาย ทั้งในระหว่างการประกอบผลิตภัณฑ์และการสื่อสารระยะไกลกับผลิตภัณฑ์
• เซ็นเซอร์รุ่นล่าสุด กระจายอยู่ตามห่วงโซ่อุปทานและผลิตภัณฑ์เดียวกัน ( อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ )
• การประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลเพื่อควบคุมทุกขั้นตอนของการก่อสร้าง การจัดจำหน่าย และการใช้งานสินค้า

แผนงานยุโรป" โรงงานแห่งอนาคต"และแผนงานของเยอรมนี" อุตสาหกรรม 4.0"แสดงให้เห็นถึงแนวทางการดำเนินการและผลประโยชน์ที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น:

• กระบวนการผลิตขั้นสูงและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วจะทำให้ลูกค้าแต่ละรายสามารถสั่งซื้อผลิตภัณฑ์ที่ไม่ซ้ำใครได้โดยไม่ต้องเพิ่มต้นทุนอย่างมีนัยสำคัญ
• แพลตฟอร์มโรงงานเสมือนจริงแบบร่วมมือ (Collaborative Virtual Factory: VF) จะช่วยลดต้นทุนและเวลาที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่และวิศวกรรมกระบวนการผลิตได้อย่างมาก โดยใช้ประโยชน์จากการจำลองและการทดสอบเสมือนจริงอย่างครบวงจรตลอดวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์
• อุปกรณ์ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์และเครื่องจักร (HMI) และ เทคโนโลยี ความจริงเสริม (AR) ขั้นสูง จะช่วยเพิ่มความปลอดภัยในโรงงานผลิตและลดภาระทางกายภาพของคนงาน (ซึ่งมีแนวโน้มอายุมากขึ้น)
• การเรียนรู้ของเครื่องจักรจะเป็นพื้นฐานสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต ทั้งในด้านการลดระยะเวลารอคอยและการลดการใช้พลังงาน
• ระบบไซเบอร์-กายภาพและ การสื่อสาร ระหว่างเครื่องจักร (M2M) จะช่วยให้สามารถรวบรวมและแบ่งปันข้อมูลแบบเรียลไทม์จากสายการผลิต เพื่อลดเวลาหยุดทำงานและเวลาว่าง โดยดำเนินการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ที่ มีประสิทธิภาพสูง

กระทรวงเศรษฐกิจ การค้า และอุตสาหกรรมของเกาหลีใต้ประกาศเมื่อวันที่ 10 มีนาคม 2559 ว่าได้ให้ความช่วยเหลือในการสร้างโรงงานอัจฉริยะในวิสาหกิจขนาดกลางและขนาด ย่อมจำนวน 1,240 แห่ง ซึ่งส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องลดลงโดยเฉลี่ย 27.6% การผลิตต้นแบบเร็วขึ้น 7.1% และต้นทุนลดลง 29.2% ^{[ 23 ]}

• การผลิตแบบเปิด
• การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สี่
• การผลิตในเมือง

• CESMII - สถาบันแห่งชาติสหรัฐอเมริกาด้านการผลิตอัจฉริยะ
• โรงงานแห่งอนาคต
• Agnieszka Radziwon , Arne Bilberg, Marcel Bogers, Erik Skov Madsen. โรงงานอัจฉริยะ: การสำรวจโซลูชันการผลิตที่ปรับตัวได้และยืดหยุ่น – รายงานการประชุม สัมมนาวิชาการนานาชาติ DAAAMครั้งที่ 24 ว่าด้วยการผลิตอัจฉริยะและระบบอัตโนมัติ, 23–26 ตุลาคม 2556, ซาดาร์ , โครเอเชีย – Elsevier , Procedia Engineering, ISSN 1877-7058, 69 (2014), 1184–1190
• Agnieszka Radziwon, Marcel Bogers, Arne Bilberg. โรงงานอัจฉริยะ: การสำรวจโซลูชันนวัตกรรมแบบเปิดสำหรับระบบนิเวศการผลิตวันที่เขียน: 28 พฤษภาคม 2014. สามารถดูได้ที่SSRN , 11 หน้า. เผยแพร่: 1 ตุลาคม 2014
• GE เปิดตัว 'โรงงานขนาดเล็ก' เพื่อร่วมสร้างอนาคตของการผลิต
• เครื่องจักรอัจฉริยะและโรงงานแห่งอนาคต