人工智能+制造的未來

文/李曉華

2008年爆發(fā)的國際金融危機給各國經(jīng)濟以重創(chuàng)，發(fā)達國家紛紛反思制造業(yè)的過度離岸外包對創(chuàng)新、增長和就業(yè)的影響，提出一系列政策促進制造業(yè)回流。

在這一時期，以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)取得重大突破并加速產(chǎn)業(yè)化，推動了制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。世界主要制造業(yè)大國都看到新一代信息技術(shù)對制造業(yè)的顛覆性影響，不約而同地將智能制造作為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重點，紛紛出臺發(fā)展人工智能的國家戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)政策，產(chǎn)業(yè)界也加快在智能制造領(lǐng)域的布局。

當(dāng)前的人工智能技術(shù)是建立在算力、大數(shù)據(jù)和算法等技術(shù)突破基礎(chǔ)之上的。大型互聯(lián)網(wǎng)公司在二三十年的發(fā)展過程中形成了強大的信息基礎(chǔ)設(shè)施，積累了豐富的數(shù)據(jù)，形成了領(lǐng)先的計算和算法能力，成為制造業(yè)與人工智能深度融合發(fā)展過程中一支舉足輕重的力量。

人機協(xié)同，不是機器替人

人工智能作為一類信息技術(shù)，誕生于20世紀(jì)50年代，幾乎與計算機同步。60多年來人工智能涉及的技術(shù)和派系眾多，學(xué)界并沒有一個明確的定義。對于大多數(shù)公眾而言，從其發(fā)展目的的角度，可以簡單將其理解為“與人類一樣聰明的人造機器”。

將這個聰明的“機器”放入制造業(yè)中，主要的作用就是使機器能夠“達到甚至超過人類技工水平”，以實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運營效率的提升。這個放入“人工智能”的“智能化”過程，與過去制造業(yè)追求“自動化”的過程實際上有本質(zhì)的差異。“自動化”追求的是機器自動生產(chǎn)，本質(zhì)是“機器替人”，強調(diào)大規(guī)模的機器生產(chǎn)；而“智能化”追求的是機器的柔性生產(chǎn)，本質(zhì)是“人機協(xié)同”，強調(diào)機器能夠自主配合要素變化和人的工作。

湖北首臺骨科手術(shù)機器人正式“上崗”。2019年1月22日，第三代國產(chǎn)骨科手術(shù)機器人在武漢市第四醫(yī)院（武漢市骨科醫(yī)院）正式“上崗”，精準(zhǔn)輔助主刀醫(yī)生完成一臺股骨骨折頸中空釘內(nèi)固定手術(shù)，這是湖北地區(qū)首次啟用骨科手術(shù)機器人進行手術(shù)（新華社記者熊琦 攝）

因此，“人工智能+制造”未來所追求的，不應(yīng)是簡單粗暴的“機器替人”，而應(yīng)是將工業(yè)革命以來極度細化甚至異化的工人流水線工作，重新拉回“以人為本”的組織模式，即讓機器承擔(dān)更多簡單重復(fù)甚至危險的工作，而人承擔(dān)更多管理和創(chuàng)造工作。

從科幻走進現(xiàn)實的外骨骼機器人。12月11日，在中科院深圳先進技術(shù)研究院智能仿生研究中心實驗室，研究助理馬勛舉測試穿戴下肢助行外骨骼機器人行走（新華社記者毛思倩 攝）

走向“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”模式

制造業(yè)是一個龐大的產(chǎn)業(yè)，同一個廠房里，可能有好幾種來自不同廠家的生產(chǎn)設(shè)備，這些設(shè)備往往采用各自的技術(shù)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，彼此之間并不能直接連通和交互。不同的工廠乃至不同的制造業(yè)企業(yè)，差異就更大了。這樣的差異使得傳統(tǒng)制造業(yè)信息化難度大、效率提升有限。

互聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展催生了“平臺模式”，平臺內(nèi)信息傳播的速度大大加快、交易成本大大降低，有效促進了經(jīng)濟效率的提升。近幾年，互聯(lián)網(wǎng)的這個模式逐漸擴展到了各行各業(yè)。對于制造業(yè)而言，這個模式就是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”。

未來“人工智能+制造”實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)就是這個平臺，由這個平臺為產(chǎn)業(yè)提供通用的算力（工業(yè)云計算和邊緣計算）、算據(jù)（工業(yè)大數(shù)據(jù)）和算法（工業(yè)人工智能）能力，從而推動整個產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。調(diào)研公司Markets and Markets的數(shù)據(jù)顯示，這三部分代表的全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺市場規(guī)模占整體“人工智能+制造”的比例，將從2016年的24%增至2025年的36%，達到2600億美元。

互聯(lián)網(wǎng)助力的三類典型場景

互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，已成為信息革命的中堅力量，也是當(dāng)前人工智能技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)航者。其連接、數(shù)據(jù)、云、算法和安全等五方面的經(jīng)驗與積累，能夠有效支持其推動人工智能與各產(chǎn)業(yè)結(jié)合落地。對“人工智能+制造”而言，目前互聯(lián)網(wǎng)助力的典型場景主要有三類：

一是產(chǎn)品注智，從軟件到硬件的智能升級?；ヂ?lián)網(wǎng)可以將其人工智能算法，以能力封裝和開放方式嵌入到產(chǎn)品中，從而幫助制造業(yè)生產(chǎn)新一代的智能產(chǎn)品。如谷歌開發(fā)出專用于大規(guī)模機器學(xué)習(xí)的智能芯片TPU、騰訊AI開放平臺對外提供計算機視覺等AI能力等。

二是服務(wù)注智，提高營銷和售后的精準(zhǔn)水平?；ヂ?lián)網(wǎng)可利用其人工智能算法，為制造企業(yè)提供更精準(zhǔn)的增值服務(wù)。第一，售前營銷，以人工智能進行用戶側(cè)需求數(shù)據(jù)的多維分析，實現(xiàn)更實時、精準(zhǔn)的廣告信息傳遞；第二，售后維護，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能算法，實現(xiàn)對制造業(yè)產(chǎn)品的實時監(jiān)測、管理和風(fēng)險預(yù)警。如三一重工結(jié)合騰訊云，把分布全球的30萬臺設(shè)備接入平臺，利用大數(shù)據(jù)和智能算法，遠程管理龐大設(shè)備群的運行狀況，有效實現(xiàn)故障風(fēng)險預(yù)警，大大提升了排障效率并降低了維護成本。

三是生產(chǎn)注智，增強機器自主生產(chǎn)能力。互聯(lián)網(wǎng)可幫助制造企業(yè)將人工智能技術(shù)嵌入生產(chǎn)流程環(huán)節(jié)中，使得機器能夠在更多復(fù)雜情況下實現(xiàn)自主生產(chǎn)，從而全面提升生產(chǎn)效率。目前主要應(yīng)用在工藝優(yōu)化，即通過機器學(xué)習(xí)建立產(chǎn)品的健康模型，識別各制造環(huán)節(jié)參數(shù)對最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響，最終找到最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)；智能質(zhì)檢，即借助機器視覺識別，快速掃描產(chǎn)品質(zhì)量，提高質(zhì)檢效率。

總之對于復(fù)雜的制造業(yè)而言，互聯(lián)網(wǎng)需要更多從合作者、助力者、服務(wù)者的角度看待。正如騰訊董事會主席兼首席執(zhí)行官馬化騰所言，騰訊“不會進入各行各業(yè)取而代之，而是做好連接、工具和生態(tài)三個角色”。在此基礎(chǔ)上，人工智能等新一代信息技術(shù)才能更有效地發(fā)揮作用。通過“人工智能+制造”實現(xiàn)高水平的人機協(xié)同，推動制造業(yè)的質(zhì)量變革、效率變革、動力變革，為人類創(chuàng)造更美好的生活。