制造业正处于有史以来最严重的混乱之中。随着322年前蒸汽机的出现，107年前第一条移动装配线的出现，以及59年前工业机器人的首次亮相，数字化生产、智能工厂和工业4.0的崛起。
Carnegie Mellon University（CMU）制造期货倡议（MFI）是在这次彻底变革的领先地位。它侧重于“制造业数字转型的开创性研究，以加速经济繁荣的创新”。
这个已成立三年的MFI的目标是加快制造业端到端数据收集和分析新技术的发现和商业化。
“我们的高级协作的独特文化推动了大学内部学科的必要融合，并强大的与行业，非营利组织和政府合作，”MFI执行董事施德拉德拉德拉德沃尔夫说。
Wolf补充说:“MFI创建了一个高度协作的、先进的制造研究生态系统，它推动了制造业的数字化转型，加速了相关研究成果的商业化，以及相应的方法和技术，以增强劳动力。”
“MFI致力于领先于制造业的数字转型中的开创性研究，”沃尔夫解释道。“它专注于实现研究和伙伴关系，使机器智能（虚拟建模，数据分析，网络安全，云计算，混合现实和人工智能）以及物理制造技术（设计，材料发现，机器人，添加剂制造，生物制造和纳米制作）和人类智慧（学习科学，政策和道德）加速创新。
Wolf指出:“这一[努力]适用于技术本身，以及支持它们所需的劳动力开发。”
具有讽刺意味的是，CMU工程师专注于21世纪的制造挑战和问题，曾在一个校外建筑中，曾同义于19世纪的制造业：前钢厂。
MFI最近搬进了一部在匹兹堡历史悠久的Hazelwood段的Jones＆Laughlin / LTV钢铁公司的一部分的经过翻新的设施。Monongahela River河岸的邻近也是匹兹堡的最后一次运营钢厂LTV的Hazelwood Coke Works，于1998年关闭，并被拆除了次年。
这栋被称为“19号工厂”(Mill 19)的新建筑还容纳了高级制造机器人(Advanced Robotics for Manufacturing)，这是美国制造业协会(national Manufacturing USA Institute)，致力于创建推动机器人创新的生态系统。19号工厂是一个1500英尺长，18万平方英尺的建筑，以前用作轧钢厂。新的内部建设和改造完全在旧钢铁厂的框架内完成，这是由琼斯和劳克林在二战中期建造的。
“我们很高兴能够为学生，教师，政府和行业合作伙伴提供一个家庭，以便聚集在一起，以促进制造领域的革命思想，并致力于使这种充满活力的资源，”沃尔夫说。“工厂的开幕19是一个大胆的下一步，一个人将进一步探讨转变制造和催化匹兹堡及以后的经济发展的愿景。
“随着工厂的重新开放，19号工厂再次代表了该地区制造业的领导地位，”沃尔夫说。“先进的制造设施将允许CMU扩展工业4.0技术的研究，如增材制造、人工智能、增强现实、数据分析、机器人和传感。”
Wolf补充说:“它还为与行业和政府的密切合作提供了一个场所，包括合作伙伴与CMU研究人员现场合作，以推进正在Mill 19进行的项目。”
最近一些与工业4.0和智能工厂相关的研究项目包括一些主题，如专家引导的机器学习，以识别增材制造的候选零件和组件;数据驱动的先进制造系统故障检测与预测新兴的制造技术和对技能的需求;并优化零件整合和结构重新设计增材制造，以减少重量，生产成本和生命周期的温室气体排放。
“另一个最近的项目涉及大规模、多机器人路径规划的分布式学习，”Wolf说。“通过建立一个由许多模拟和物理机器人组成的混合环境，该项目将使现有工厂和仓库实现大规模自动化。
“[今天]，在制造业的IOT设备，如3D打印机和机器人武器，对CyberAckers的有吸引力的目标，”警告狼。“[由于这个]，我们最近的一个项目的重点是精确的分析和保护......为IOT设备提供有效的[安全]。”
MFI工程师还在研究一个涉及数据驱动的故障检测和添加剂制造中的预测的项目。
沃尔夫解释说:“虽然自动化极大地提高了生产效率、精度和效率，但系统中的一个缺点是难以诊断出不可预见的故障。”“通过使用强化学习框架，研究人员可以从全球角度看待制造工厂的运作，从而有效地诊断系统故障。”
