数字化制造正在迅速地从根本上改变产品开发、延伸和制造方式。通过使传统制造方法数字化，包括注塑和CNC加工，以及利用新技术，如3D打印、工业物联网（IoT）和人工智能（AI），公司正在优化其供应链、缩短开发周期、提高效率、降低成本。对于那些愿意接受变革的产业来说，第四次工业革命将继续受到产业的欢迎，并且这一革命正在彻底改变制造经济学。
从经济角度来说，大量客制化是可行的
由于受到连通性和社交网络的影响，消费者对个性化的呼声比以往更高。德勤报告指出，有一半的消费者对定制产品感兴趣，如果可以按照消费者的要求对产品进行设计，他们愿意支付更多费用并等待更长时间。
从大规模生产到大规模定制的转变历来成本高昂，但二者之间愈加趋于不平衡。数字化能够让制造商以他们从未想象过的方式参与到自动化定制中。柔性模型、分析、自动化和自适应供应链为个性化制造打开了新的大门。
在解决成本过高的问题之前，制造商必须通过总体拥有成本（total cost of ownership）的方法来考虑这些问题。例如，虽然供应链领军企业主要关注的是降低组件成本，但每一个组件都有与工具、前端工程和质量控制相关的固有成本。数字化制造可以自动化与生产定制零件相关的大部分前端工程。可制造性交互设计（DFM）工具可在制造零件设计之前立即对其进行分析，从而在生产开始之前大大降低设计风险（和潜在的返工成本）。在整个制造过程中，数字化制造模型还可以通过从3-D CAD模型、转移到相互连接的生产车间、再到数字检查和跟踪零件的运输，从而改善零件生产的可追溯性。
将这些过程结合可以大大降低特殊零件和小批量生产的加工成本，这一方式改变了定制经济（economics of customization），使制造商能够获得以前无法实现的新收入来源。由于传统的阻碍在逐渐消失，制造商可以通过更多的迭代开发、更短的开发周期和更频繁的创新来响应消费者需求，从而寻求竞争优势。
数字化制造也使制造商能够更快地将产品推向市场，并且成本更低。例如，医疗创业公司Invoy Technologies正在向市场推出一款全新的减肥设备，但是在可预测性需求量低的情况下，公司并不想进行大规模生产；后来Invoy采用了数字化的小批量注模方式，这种方式可以节约成本、降低风险、并能够将新产品更快推向市场。
它改变了产品设计和制造经济学
数字化制造可以通过多种制造方法实现，但真正获得发展的一个领域是工业3D打印。在过去的十年中，增材制造技术已经从非专业应用发展到工业级设备，能够生产工程级别和终端使用的组件。
很多主要的原始设备制造商已经开始参与其中，并正在帮助将增材制造技术（俗称3D打印）从原型设计转移到实际生产。美国通用电气公司一直在迅速扩大其增材制造业务，用于石油和天然气、医疗、汽车和航空航天业产业。惠普还在其供应链中使用自己的技术来降低成本并加快其Multi Jet Fusion打印机投入市场的速度。去年，美国联邦航空局批准波音公司在其787梦想飞机（Dreamliner）的建造中使用3D打印钛合金零件。
增材制造不仅能够创造新产品，还能对工业设计产生影响。例如，如果工程师能够完全自由地设计换热器，那么他要如何进行设计以实现冷却并降低制造产品的总成本？对热换器内部进行重新设计以更有效地冷却空气，可以让他们制造出更小的交换器并降低工艺和材料成本。他们也可能会使用3D打印来加固零件，减少零件数量，以及简化设计流程。因此，增材制造的真正好处在于设计自由度和简化装配过程，为工业设计提供了巨大的机遇，而在以前，这种制造方式是无法实现的。
降低维护成本，缩短检修期
制造商知道设备的正常运行时间是至关重要的，但很多使用的还是传统的故障故障方法，这不仅会造成不必要的风险，还会浪费资金。 Infosys的一项研究发现，超过80％的制造商认识到机器学习可以增强维护能力，但是不到20％的制造商已经具备了高效的维护能力。实际上，许多制造商仍然依赖于手动分析并使用过时的系统。
在当前情况下，我们没有理由完全依赖固定的工作时间表和人为设定的清单。廉价的连接传感器可以收集数据，通过复杂的算法运行数据，并发现人类无法识别的趋势和问题，这使他们能够更准确地预测其制造过程中的组件何时失效。
一些制造商可能很难放弃传统的方式，但由于计划外问题的出现，使得有计划、有预期的维护活动比主动维护更加有效。在生产停工时间减少的情况下，软件即服务（SaaS）解决方案和传感器的资本投资则会相应减少。
技术和机遇也已蓄势以待。数字化制造可以带来新机遇、新市场和新效率水平，并且可以降低成本。但是，制造商最先要做的是必须采用数字化制造所需的新思维方式。
原文作者：Vicki Holt
