【中玻網(wǎng)】人工智能在制造業(yè)的結合應用是促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟發(fā)展的要點(diǎn)方向，是制造業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化轉型發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。發(fā)達相關(guān)機構和產(chǎn)業(yè)界均高度重視這一趨勢，近年來(lái)紛紛采取行動(dòng)推進(jìn)基礎性研究及產(chǎn)業(yè)實(shí)踐部署，傳統的制造業(yè)生產(chǎn)范式正在人工智能的驅動(dòng)下被進(jìn)一步改變。

　　一、人工智能技術(shù)正在向制造業(yè)多個(gè)環(huán)節廣泛滲透

　　隨著(zhù)人工智能技術(shù)在生活領(lǐng)域的快速傳播，越來(lái)越多來(lái)自不同領(lǐng)域的學(xué)者及科研人員開(kāi)始嘗試著(zhù)將制造領(lǐng)域的專(zhuān)有知識注入到人工智能模型中，并將其與制造業(yè)中的典型軟件、系統及平臺相集成，形成了一系列結合創(chuàng )新技術(shù)、產(chǎn)品與模式。

　　產(chǎn)品研發(fā)方面，美國工業(yè)設計軟件巨頭歐特克推出的產(chǎn)品創(chuàng )新軟件平臺Fusion360和Netfabb 3D打印軟件集成了人工智能和機器學(xué)習模塊，能夠理解設計師的需求并掌握造型、結構、材料和加工制造等數字化設計生產(chǎn)要素的性能參數，在系統的智能化指引下，設計師只需要設置期望的尺寸、重量及材料等約束條件即可以由系統自主設計出成百上千種可選方案。

　　生產(chǎn)制造方面，日本NEC公司推出的機器視覺(jué)檢驗系統可以逐一檢驗生產(chǎn)線(xiàn)上的產(chǎn)品，從視覺(jué)上判別金屬、人工樹(shù)脂、塑膠等多種材質(zhì)產(chǎn)品的各類(lèi)缺點(diǎn)，從而快速偵測出不合格品并指導生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行分揀，在降低人工成本的同時(shí)提升出廠(chǎng)產(chǎn)品的合格率。

　　供應鏈運營(yíng)方面，美國多聯(lián)式運輸公司C.H.Robinson針對卡車(chē)貨運的運營(yíng)需求開(kāi)發(fā)了用于預測價(jià)格的機器學(xué)習模型，模型中既整合了不同路線(xiàn)貨運定價(jià)的歷史數據，又將天氣、交通以及社會(huì )經(jīng)濟挑戰等實(shí)時(shí)參數加入其中，為每一次貨運交易估算出公平的交易價(jià)格，在確保運輸任務(wù)規劃合理的前提下實(shí)現了企業(yè)利潤的非常大化。

　　市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)方面，美國亞馬遜商城基于機器學(xué)習模型對用戶(hù)的購買(mǎi)習慣以及產(chǎn)品的屬性進(jìn)行高層度學(xué)習，形成了一體的知識圖譜，在此基礎上向用戶(hù)進(jìn)行個(gè)性化推薦，也向銷(xiāo)售商提供相關(guān)的生產(chǎn)與營(yíng)銷(xiāo)建議，這項技術(shù)的應用使亞馬遜增加了10%到30%的附加利潤。

　　產(chǎn)品服務(wù)方面，日本的小松機械在生產(chǎn)工程機械的同時(shí)也推出了智能化工程服務(wù)項目，可實(shí)現由一隊無(wú)人機測繪三維地圖，然后指導智能機器人控制大型工業(yè)車(chē)輛作業(yè)，從而幫助用戶(hù)大幅提高施工效率和品質(zhì)。

　　售后運維方面，電梯廠(chǎng)商蒂森克虜伯公司與微軟合作，為其旗下24000名技術(shù)工人配備了集成年人工智能技術(shù)的增強現實(shí)眼鏡，以便在安裝、檢修電梯設備的時(shí)候能夠智能化輔助識別現場(chǎng)并獲得技術(shù)支持。業(yè)務(wù)升級后，技術(shù)工人的工作效率得以大幅提升，以往需要2小時(shí)才能解決的問(wèn)題通常20分鐘就能完成。

　　可以看到，當前人工智能技術(shù)向制造領(lǐng)域的滲透從廣度、高層度來(lái)看均在快速推進(jìn)，對制造業(yè)整體發(fā)展的支撐效應初顯。其主要企業(yè)既有小松機械、蒂森克虜伯這樣的傳統制造企業(yè)作為人工智能技術(shù)的應用實(shí)施主體，也有谷歌、亞馬遜等具有人工智能技術(shù)優(yōu)勢的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，還有歐特克、ABB等向人工智能領(lǐng)域轉型的工業(yè)軟硬件產(chǎn)品提供商，總體上呈現出多領(lǐng)域結合、多行業(yè)合作的發(fā)展態(tài)勢。但是我們也可以看到，當前產(chǎn)業(yè)界對人工智能的結合應用探索大多數還處于探索階段，對部分環(huán)節的應用模式還存在非常大爭議，多數企業(yè)仍處于觀(guān)望狀態(tài)，距全行業(yè)普及應用還有非常大距離。

　　二、人工智能向制造業(yè)的結合滲透仍面臨挑戰

　　盡管當前人工智能與制造業(yè)的結合發(fā)展已經(jīng)顯露出一些成效，但是從世界范圍看，該領(lǐng)域仍然較為前沿，在技術(shù)架構、實(shí)施路徑、行業(yè)標準及產(chǎn)業(yè)自然等方面均存在一定的發(fā)展瓶頸。

　　首先是產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展尚不成熟。作為一項基礎性、通用性的技術(shù)，人工智能在工業(yè)領(lǐng)域的應用實(shí)踐需要產(chǎn)業(yè)界多方合作開(kāi)展大量的結合創(chuàng )新探索，對相關(guān)產(chǎn)品、解決方案的成本、可靠性等指標也有較高的要求。從已有的實(shí)踐案例中可以看到，當前人工智能在制造業(yè)的結合創(chuàng )新主要是由數據、知識密集型的制造企業(yè)與具備人工智能技術(shù)優(yōu)勢的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)或軟件企業(yè)強強聯(lián)合推進(jìn)的，其開(kāi)發(fā)成本、技術(shù)壁壘較高，應用覆蓋面也相對較窄，這使得人工智能技術(shù)暫時(shí)不具備在制造業(yè)大范圍推廣的條件。

　　其次是行業(yè)標準有待完善。工業(yè)領(lǐng)域的人工智能應用需要基于大樣本的數據集建模，這些數據通常是來(lái)自智能裝備及現場(chǎng)部署的單獨傳感器。然而，工業(yè)現場(chǎng)目前的數據通信標準之間通常不能兼容，無(wú)法滿(mǎn)足人工智能技術(shù)對優(yōu)化建模數據量基本需求。以工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)為例，目前在工業(yè)界常見(jiàn)的通信協(xié)議達二十余種，這些協(xié)議之間不能直接互聯(lián)互通，使得信息孤島的情況在工業(yè)界廣泛存在。

　　再次是產(chǎn)業(yè)發(fā)展保障體系有待健全。人工智能技術(shù)作為信息技術(shù)的一種，其自身就存在一定的安全風(fēng)險，引入工業(yè)領(lǐng)域后，將與工業(yè)系統自身的功能風(fēng)險疊加放大，這將直接危及到生命安全和國家安全。此外，在面對某些與倫理道德相關(guān)的抉擇問(wèn)題時(shí)，人工智能系統的研發(fā)也缺乏相關(guān)的法律標準。例如，向人工智能視頻識別系統中輸入帶有欺騙特征的圖片，有可能會(huì )引起系統誤判而觸發(fā)一系列的危險動(dòng)作；在工業(yè)事故中，人工智能應急管理系統在面對重大資產(chǎn)與人員安全無(wú)法兼顧時(shí)也沒(méi)有有地位的處理標準。

　　三、推動(dòng)人工智能與制造業(yè)結合的發(fā)展建議

　　作為一項較具發(fā)展前景的前沿領(lǐng)域，人工智能與制造業(yè)的結合發(fā)展尚需相關(guān)部門(mén)和產(chǎn)業(yè)界多方發(fā)力。

　　首先是要培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。相關(guān)部門(mén)和行業(yè)協(xié)會(huì )需要通過(guò)培育解決方案服務(wù)機構、開(kāi)展試點(diǎn)示范等方式，引導人工智能技術(shù)在ICT、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的應用成果向制造業(yè)輸出，尤其是在輕量化設計、節能降耗、工藝優(yōu)化、質(zhì)量提升、運行維護等當前人工智能已經(jīng)涉足的領(lǐng)域培養一批成熟的解決方案。與此同時(shí)也要針對系統開(kāi)發(fā)、現場(chǎng)操作、管理規劃等不同層面的需求，分類(lèi)型、分等級推進(jìn)人工智能階梯形人才隊伍的培育工作，加強企業(yè)員工的再培訓，做好工業(yè)智能化變革下新舊動(dòng)能的承接工作。

　　其次是要加快合作推進(jìn)行業(yè)標準。產(chǎn)業(yè)界需要通過(guò)籌備聯(lián)盟等形式開(kāi)展多方合作，面向各工業(yè)分類(lèi)的人工智能應用對數據采集、應用部署等方面的需求，聯(lián)合制定機器設備、工控系統、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的標準化數據接口及應用參考架構，確保支撐人工智能應用的工業(yè)數據能快速有效得以應用。

　　再次是要統籌協(xié)調構建保障體系。面向人工智能技術(shù)在未來(lái)可能大范圍覆蓋的工業(yè)應用場(chǎng)景，由立法部門(mén)及行業(yè)協(xié)會(huì )共同研究制定應用規范、開(kāi)發(fā)守則等涉及到應用安全、倫理道德的行業(yè)標準，盡可能規避未來(lái)可能出現的相關(guān)風(fēng)險。同時(shí)相關(guān)部門(mén)需要加快建立工業(yè)智能公共評測服務(wù)平臺，加強對工業(yè)智能系統的安全測試服務(wù)，制定完善人工智能裝備、系統在工業(yè)生產(chǎn)應用場(chǎng)景中的安全操作規范守則。