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制造業的人工智能之路仍然漫長

時間:2022-01-29 關鍵詞: 制造業 人工智能 預(yu)覽:

無(wu)農不(bu)穩(wen),無(wu)工(gong)不(bu)強。作為真正具有強大造血功能(neng)的(de)產業(ye),加工(gong)制造業(ye)對(dui)經(jing)濟的(de)持續繁榮和社會穩(wen)定舉(ju)足輕重。

無農不穩,無工不強。作為真正具有強大造血功能(neng)的(de)產業(ye),加工制造業(ye)對經濟的(de)持(chi)續繁榮和(he)社會穩定(ding)舉(ju)足輕重(zhong)。

工(gong)業(ye)的發(fa)(fa)展讓人(ren)類有更大的能力去(qu)改造自然并獲取資源,其生(sheng)產(chan)的產(chan)品(pin)被(bei)直接(jie)或間接(jie)地運(yun)用于人(ren)們的消費當中,極(ji)大地提升(sheng)了人(ren)們的生(sheng)活水平。可以說,自第一(yi)次工(gong)業(ye)革命以來,工(gong)業(ye)就在一(yi)定意義(yi)上決定著(zhu)人(ren)類的生(sheng)存(cun)與(yu)發(fa)(fa)展。

然而,興(xing)也(ye)工業(ye)(ye),衰也(ye)工業(ye)(ye)。近年來,由于(yu)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)的產(chan)業(ye)(ye)空心化(hua)和發(fa)展(zhan)中國(guo)家(jia)的產(chan)業(ye)(ye)低(di)值化(hua),加工制造業(ye)(ye)困(kun)局(ju)顯現。發(fa)達(da)國(guo)家(jia)大(da)批(pi)工人失(shi)業(ye)(ye)且出現貿(mao)易逆差,發(fa)展(zhan)中國(guo)家(jia)利潤和環境不斷(duan)惡化(hua)。大(da)量制造企業(ye)(ye)面臨生存(cun)危機,制造業(ye)(ye)企業(ye)(ye)的數字化(hua)、網(wang)絡化(hua)、智能化(hua)轉型升級迫在眉睫。

與(yu)此同時,隨(sui)著人(ren)工(gong)智(zhi)(zhi)能(neng)技術(shu)的突飛猛進及(ji)其在(zai)消費流通領域的廣泛(fan)應用,越來越多的制(zhi)造(zao)企業與(yu)人(ren)工(gong)智(zhi)(zhi)能(neng)企業把目光投(tou)向(xiang)了(le)“人(ren)工(gong)智(zhi)(zhi)能(neng)+制(zhi)造(zao)”。但就(jiu)目前來看,“人(ren)工(gong)智(zhi)(zhi)能(neng)+制(zhi)造(zao)”依然存在(zai)動力(li)不足的問題,制(zhi)造(zao)業的人(ren)工(gong)智(zhi)(zhi)能(neng)之路仍然漫長。

AI制造困境猶(you)存

人工智(zhi)能技術(shu)賦能的(de)制(zhi)造業(ye)具有極大的(de)潛力。人工智(zhi)能與(yu)相關(guan)技術(shu)結合,可(ke)優化制(zhi)造業(ye)各流程環(huan)節(jie)的(de)效率,通(tong)過工業(ye)物聯網(wang)采(cai)集(ji)各種生產數據,再借助(zhu)深度學習算法處理后提供建議甚至自主優化。

從人(ren)工智能(neng)在(zai)(zai)制造業(ye)的應用(yong)場景來(lai)看,主(zhu)要包括產(chan)(chan)品智能(neng)化(hua)研發設計、在(zai)(zai)制造和管(guan)理流程中運用(yong)人(ren)工智能(neng)提高產(chan)(chan)品質量和生產(chan)(chan)效率,以及供(gong)應鏈的智能(neng)化(hua)。

在產品研發、設(she)計和制(zhi)造(zao)中,人(ren)工智(zhi)能(neng)既能(neng)根據既定目標和約束利(li)用(yong)算法探索各種可能(neng)的設(she)計解決(jue)方案,進行(xing)智(zhi)能(neng)生成式產品設(she)計,又能(neng)將人(ren)工智(zhi)能(neng)技術成果集成化(hua)、產品化(hua),制(zhi)造(zao)出(chu)如智(zhi)能(neng)手機、工業機器(qi)人(ren)、服務機器(qi)人(ren)、自動駕駛汽(qi)車及無人(ren)機等新一(yi)代智(zhi)能(neng)產品。

對(dui)于生(sheng)產(chan)制造來說(shuo),人工(gong)智能嵌入生(sheng)產(chan)制造環節(jie),將(jiang)使機器更加聰明(ming),不再僅(jin)僅(jin)執行(xing)單(dan)調的機械(xie)任(ren)務,而(er)是可以在更多復雜情況下自主運行(xing),從而(er)全面提升生(sheng)產(chan)效率。

在智(zhi)(zhi)能供應鏈上,需求(qiu)(qiu)預(yu)測是(shi)供應值管理領(ling)域應用人工智(zhi)(zhi)能的(de)關(guan)鍵主(zhu)(zhu)題。通過更好地(di)預(yu)測需求(qiu)(qiu)變化(hua),公司(si)可以有效地(di)調整(zheng)生產計劃改進工廠利(li)用率。此外,智(zhi)(zhi)能搬運機器人將(jiang)實現(xian)倉儲的(de)自主(zhu)(zhu)優化(hua),大幅提升(sheng)倉儲揀(jian)選效率,減少人工成本(ben)。

但不(bu)論(lun)是(shi)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)研發設計、生(sheng)產(chan)制(zhi)(zhi)造,還是(shi)智(zhi)(zhi)能(neng)供應鏈,制(zhi)(zhi)造數字化(hua)(hua)都是(shi)人工智(zhi)(zhi)能(neng)+制(zhi)(zhi)造的(de)基(ji)礎。然(ran)而,我國制(zhi)(zhi)造業(ye)(ye)信息化(hua)(hua)水平參差(cha)不(bu)齊,且(qie)制(zhi)(zhi)造產(chan)業(ye)(ye)鏈條(tiao)遠比其他(ta)行業(ye)(ye)復雜,更(geng)強調賦(fu)能(neng)者對行業(ye)(ye)背景的(de)理解。這(zhe)些都造成了制(zhi)(zhi)造業(ye)(ye)的(de)Al賦(fu)能(neng)相比其他(ta)行業(ye)(ye)門(men)檻更(geng)高、難度(du)更(geng)大。

制造業是一個(ge)龐大(da)的(de)產(chan)業,復雜而(er)割裂是它的(de)歷史特征。同(tong)一個(ge)廠(chang)房里,往(wang)(wang)往(wang)(wang)有好幾(ji)種來自不(bu)同(tong)廠(chang)家的(de)生產(chan)設備(bei),這些設備(bei)往(wang)(wang)往(wang)(wang)采用各自的(de)技術(shu)和(he)數(shu)據標準,彼此之間并不(bu)能直接連通(tong)和(he)交互(hu)。不(bu)同(tong)的(de)工(gong)廠(chang)乃至不(bu)同(tong)的(de)制造業企(qi)業,差(cha)異就更(geng)大(da)了。這樣的(de)差(cha)異使得(de)傳統(tong)制造業信息化難度(du)大(da)、效率提升有限(xian)。

盡(jin)管人工智(zhi)能技術(shu)在制(zhi)造(zao)業的部分環(huan)節與流程中(zhong)已經(jing)(jing)有了一定程度的應用,但整(zheng)體(ti)滲(shen)(shen)透率仍(reng)然處(chu)于較低水平。根據(ju)中(zhong)國信(xin)通院的測算,2018年中(zhong)國工業數(shu)字(zi)化經(jing)(jing)濟(ji)的比重僅為18.3%,尚不足20%。在制(zhi)造(zao)業整(zheng)體(ti)數(shu)字(zi)化水平偏低的背景下,人工智(zhi)能技術(shu)在制(zhi)造(zao)業數(shu)字(zi)化經(jing)(jing)濟(ji)中(zhong)的滲(shen)(shen)透率顯然更低。

此外(wai),現階段,人(ren)(ren)工智能(neng)的(de)價值仍然難(nan)以(yi)被準確衡(heng)量,部分企業尤其是(shi)中(zhong)(zhong)小(xiao)企業應(ying)用(yong)人(ren)(ren)工智能(neng)的(de)動力不(bu)足。究其原因,應(ying)用(yong)人(ren)(ren)工智能(neng)領(ling)域的(de)部分技(ji)術,則(ze)往往以(yi)提高品(pin)(pin)牌、增加產品(pin)(pin)賦能(neng),從而提高利潤率或者(zhe)以(yi)內部降低運營(ying)成本為(wei)目標。但是(shi),由于中(zhong)(zhong)小(xiao)企業的(de)體量較小(xiao),往往以(yi)生存為(wei)最低目標,如果需要去打開(kai)其市場,則(ze)大多數選擇從開(kai)源節流(liu)出發。

換言之(zhi),中小(xiao)型制造企業(ye)打造智能系統,關(guan)注(zhu)的是(shi)效(xiao)率,但得到效(xiao)率的同時卻(que)是(shi)以大量(liang)成本(ben)為代(dai)價(jia)。也就是(shi)說,并沒(mei)有真正在(zai)效(xiao)率和成本(ben)之(zhi)間找到平(ping)衡點。

除卻(que)中(zhong)小企(qi)業(ye)(ye)的(de)噬(shi)利行為(wei),即使站在第一梯隊(dui)的(de)大型企(qi)業(ye)(ye)對于(yu)一些(xie)細分行業(ye)(ye)人(ren)工智能應用路(lu)徑業(ye)(ye)尚不明晰,應用風險(xian)、收益和成本(ben)難(nan)以準確核(he)算,短時(shi)間內無法(fa)給(gei)出切實的(de)解決方案。加(jia)之(zhi)多年(nian)產能的(de)過(guo)剩,盡管數(shu)據(ju)量巨大,但想要實現智能化也(ye)需(xu)要漫長(chang)的(de)時(shi)間。

人是(shi)智能化(hua)制造的核心(xin)

制(zhi)造(zao)業的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)化(hua)過(guo)程,與過(guo)去(qu)制(zhi)造(zao)業的(de)(de)(de)自動化(hua)仍(reng)有實(shi)際的(de)(de)(de)差異,智(zhi)能(neng)化(hua)并(bing)不(bu)等(deng)于自動化(hua),更(geng)不(bu)等(deng)于無(wu)人(ren)化(hua),而如何走向智(zhi)能(neng)化(hua),則(ze)關系(xi)到求解現階段(duan)的(de)(de)(de)AI制(zhi)造(zao)困境,以及(ji)加(jia)工制(zhi)造(zao)業轉型升(sheng)級的(de)(de)(de)真正落地。

自動化追求的(de)是機器(qi)(qi)自動生(sheng)產(chan),本質(zhi)是“機器(qi)(qi)換人”,強(qiang)(qiang)調大規模的(de)機器(qi)(qi)生(sheng)產(chan);而“智能(neng)化”追求的(de)是機器(qi)(qi)的(de)柔性(xing)生(sheng)產(chan),本質(zhi)是“人機協同(tong)”,強(qiang)(qiang)調機器(qi)(qi)能(neng)夠(gou)自主配(pei)合要(yao)素變(bian)化和人的(de)工作。

可見,智能(neng)化一定不(bu)等于無人(ren)化。在(zai)推動大量智能(neng)制造過程中,只有(you)通過機(ji)器和(he)人(ren)的共融,推動這(zhe)種(zhong)決策(ce)思(si)考的變化,才能(neng)讓人(ren)的工作(zuo)能(neng)力(li)和(he)方向得(de)以拓展(zhan),讓機(ji)器的的賦(fu)能(neng)實現最大化。

因此,人工(gong)智能+制造所追求的,不是簡單(dan)的“機器(qi)換人”,而(er)是將(jiang)工(gong)業革命以(yi)來(lai)極度細化(hua)甚(shen)至異化(hua)的工(gong)人流水線工(gong)作,重(zhong)新拉回“以(yi)人為本(ben)”的組織模式,讓(rang)機器(qi)承(cheng)擔更(geng)多(duo)簡單(dan)重(zhong)復(fu)甚(shen)至危(wei)險的工(gong)作,而(er)人承(cheng)擔更(geng)多(duo)管理和創造工(gong)作。

顯然,想要(yao)實現人機(ji)共融的(de)(de)加工(gong)制造智能化(hua),必然要(yao)經歷從人到(dao)機(ji)器的(de)(de)過程。只(zhi)有當機(ji)器融合了(le)更(geng)多(duo)智能可(ke)能,才有可(ke)能拓(tuo)展更(geng)多(duo)能力。工(gong)業機(ji)器人的(de)(de)應用是這(zhe)一階段的(de)(de)重要(yao)標(biao)志,工(gong)業機(ji)器人作為(wei)工(gong)業化(hua)和信息化(hua)的(de)(de)完美結合,以其天然的(de)(de)數字化(hua)特(te)性,打(da)通了(le)單個生產(chan)設(she)備(bei)到(dao)整個生產(chan)網絡的(de)(de)連接,進(jin)而支(zhi)撐起第四次工(gong)業革命的(de)(de)應用場景。

如果說,過去(qu)二十年互聯(lian)(lian)網的發(fa)展聯(lian)(lian)通了智(zhi)能時代下的每一(yi)個人,那么未來二十年工(gong)業智(zhi)能化(hua)發(fa)展將會聯(lian)(lian)通每一(yi)臺(tai)工(gong)業機器(qi)人,從而帶來生產效率乃(nai)至生產方式的全面(mian)革新(xin)。

但在實現從人(ren)(ren)到機器(qi)的(de)(de)(de)過程中(zhong),工(gong)業機器(qi)人(ren)(ren)還需(xu)要具(ju)有(you)能(neng)夠在復雜和非典型的(de)(de)(de)環境里與人(ren)(ren)進行互(hu)動(dong)的(de)(de)(de)屬性。只有(you)靈活和便捷,才能(neng)滿足人(ren)(ren)機共(gong)融的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)條件,對(dui)制造業智能(neng)化作全面的(de)(de)(de)部署。此外,對(dui)于機器(qi)的(de)(de)(de)部署還應具(ju)有(you)可拓展(zhan)性,即(ji)需(xu)要搭(da)載(zai)更多智能(neng)化的(de)(de)(de)平臺(tai)來拓展(zhan)工(gong)業制造的(de)(de)(de)應用(yong)場景(jing)。

當(dang)前,人(ren)工智(zhi)能與(yu)制(zhi)造業的(de)深(shen)度融合時機尚未(wei)成熟。盡管(guan)《2020人(ren)工智(zhi)能與(yu)制(zhi)造業融合發(fa)展白皮書》指(zhi)出,人(ren)工智(zhi)能與(yu)制(zhi)造業融合應用已具(ju)備一(yi)定的(de)基礎,但是僅僅依靠單點的(de)人(ren)工智(zhi)能將企業升級(ji)到另外一(yi)個管(guan)理(li)水平顯(xian)然不(bu)可(ke)取。想要在制(zhi)造的(de)人(ren)工智(zhi)能之路(lu)上加速,更(geng)應該從產業的(de)整條價值鏈來優(you)化提升。

人工(gong)智能(neng)更(geng)多的是解決(jue)產(chan)業(ye)鏈(lian)單點問題(ti),而加工(gong)制(zhi)造業(ye)的人工(gong)智能(neng)化卻解決(jue)的是整條業(ye)務鏈(lian)的問題(ti),制(zhi)造業(ye)的人工(gong)智能(neng)之(zhi)路仍然漫長(chang)。