智能制造

全面分析人工智能對(duì)制造業(yè)的影響

2018-10-24 來源：評(píng)論：0

摘要：　新一代人工智能正在全球范圍內(nèi)蓬勃興起，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入了新動(dòng)能，深刻改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式。

　　作者：鄧洲、郭克莎、姚鵬，中國社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所、中國社會(huì)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)政策研究中心

　　新一代人工智能正在全球范圍內(nèi)蓬勃興起，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入了新動(dòng)能，深刻改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式。制造業(yè)是人工智能創(chuàng)新技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，人工智能與制造業(yè)的深度融合正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革。更好推動(dòng)人工智能發(fā)展，充分發(fā)揮人工智能推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的作用，對(duì)我國優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、提升國際競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。

　　通用技術(shù)特征明顯多重影響已然顯現(xiàn)

　　優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高生產(chǎn)效率、改變分工格局

　　近年來，人工智能技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢(shì)。人工智能實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變，“深度學(xué)習(xí)+大數(shù)據(jù)”成為人工智能發(fā)展的主要技術(shù)路線，同時(shí)人工智能應(yīng)用從服務(wù)業(yè)向制造業(yè)、農(nóng)業(yè)拓展。這些都使人工智能表現(xiàn)出愈發(fā)明顯的通用技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)特征，對(duì)制造業(yè)的影響日漸突顯。

　　人工智能可優(yōu)化制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。一方面，人工智能將逐步淘汰某些制造業(yè)部門。人工智能會(huì)替代某些產(chǎn)品的功能，這類產(chǎn)品所屬的行業(yè)則會(huì)隨之不斷萎縮直至消失。制造業(yè)中一些傳統(tǒng)機(jī)械裝備及與之配套的零部件制造可能面臨市場(chǎng)萎縮的風(fēng)險(xiǎn)，不具有人工智能功能的傳統(tǒng)電子信息產(chǎn)品也將面臨巨大的升級(jí)壓力。另一方面，人工智能將徹底改造某些行業(yè)。人工智能與傳統(tǒng)制造產(chǎn)品融合，短期內(nèi)體現(xiàn)為提供一些新的功能，但最終會(huì)徹底顛覆產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)的架構(gòu)。例如，人工智能驅(qū)動(dòng)的無人駕駛?cè)〈鷤鹘y(tǒng)汽車后，交通系統(tǒng)、法律法規(guī)、汽車的銷售和使用方式，以及以汽車為核心的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)都會(huì)發(fā)生革命性變化。未來，智能化將成為絕大多數(shù)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)功能之一，幾乎所有的制造業(yè)產(chǎn)品都將因其改變。同時(shí)，人工智能及相關(guān)行業(yè)將發(fā)展為新的支柱產(chǎn)業(yè)。作為一項(xiàng)通用目的技術(shù)，人工智能在各個(gè)產(chǎn)業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用空間。許多新技術(shù)隨著技術(shù)成熟和市場(chǎng)需求擴(kuò)大，最后會(huì)演化為新的行業(yè)，人工智能及相關(guān)支持技術(shù)和衍生服務(wù)也必將發(fā)展成為一個(gè)規(guī)模龐大的產(chǎn)業(yè)體系。

　　人工智能將提高制造業(yè)生產(chǎn)效率。一是人工智能可提高制造業(yè)智能化水平，延長(zhǎng)工廠開工時(shí)間。使用更多的智能機(jī)器人意味著工廠和車間可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的作業(yè)時(shí)間，企業(yè)不需要負(fù)擔(dān)多余的加班費(fèi)用就能夠讓工廠24小時(shí)開工運(yùn)轉(zhuǎn)，美國、日本、德國等國家都已經(jīng)出現(xiàn)了不停工的“無人工廠”。二是人工智能可促進(jìn)生產(chǎn)與需求的匹配，提高生產(chǎn)線的柔性。人工智能通過預(yù)測(cè)市場(chǎng)趨勢(shì)，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上科學(xué)安排生產(chǎn)計(jì)劃，使各個(gè)環(huán)節(jié)在滿足需求的前提下保持最低庫存，甚至是“零庫存”，同時(shí)提高需求與產(chǎn)品的匹配效率。三是人工智能可提升質(zhì)檢水平，提高產(chǎn)品良品率。人工智能在生產(chǎn)線各個(gè)環(huán)節(jié)全面實(shí)時(shí)監(jiān)控，與傳統(tǒng)方式相比，人工智能對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)控能大幅度提高企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管和控制能力，降低產(chǎn)品不良率，提高生產(chǎn)效率。有的企業(yè)采用人工智能對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行全面質(zhì)檢，每年可增加上億元利潤(rùn)。

　　人工智能發(fā)展會(huì)改變制造業(yè)國際分工格局。人工智能將重塑全球制造業(yè)價(jià)值鏈，形成一套新的國際分工體系，對(duì)傳統(tǒng)的制造業(yè)國際分工產(chǎn)生重大影響。一方面，人工智能在傳統(tǒng)價(jià)值鏈上增加新的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)成為價(jià)值鏈上新的制高點(diǎn)，發(fā)達(dá)國家正在努力搶占這一制高點(diǎn)以強(qiáng)化其制造業(yè)對(duì)全球分工的主導(dǎo)。另一方面，人工智能也改變了傳統(tǒng)價(jià)值鏈形態(tài)，發(fā)展中國家的勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)將繼續(xù)減弱。與其他發(fā)展中國家一樣，我國制造業(yè)在與發(fā)達(dá)國家的競(jìng)爭(zhēng)中，仍然具有勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)，但人工智能的更多應(yīng)用會(huì)削弱這一優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，我國勞動(dòng)力成本不斷上漲，用工成本高企已經(jīng)成為沿海發(fā)達(dá)地區(qū)制造業(yè)發(fā)展的瓶頸，而人工智能的應(yīng)用則可以緩解這一壓力。從這個(gè)角度看，我國加快人工智能在制造業(yè)的應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生較為復(fù)雜的影響。

　　值得注意的是，人工智能對(duì)制造業(yè)的不同行業(yè)會(huì)產(chǎn)生不同影響。對(duì)家電、消費(fèi)電子等勞動(dòng)密集型行業(yè)來說，人工智能的作用主要體現(xiàn)在減少用工數(shù)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量；對(duì)生物醫(yī)藥、航空航天等技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的行業(yè)來說，人工智能在數(shù)據(jù)挖掘、分析等方面的高效率將改變傳統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)模式；對(duì)冶金、化工等流程型行業(yè)來說，人工智能可幫助實(shí)現(xiàn)低成本的定制化生產(chǎn)；對(duì)服裝、食品等行業(yè)來說，人工智能則可幫助企業(yè)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)市場(chǎng)趨勢(shì)，形成快速響應(yīng)能力。

　　抓住發(fā)展機(jī)遇增強(qiáng)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

　　充分利用優(yōu)勢(shì)、制定發(fā)展路線、圍繞重點(diǎn)突破

　　一是充分利用綜合優(yōu)勢(shì)，實(shí)施逆向整合戰(zhàn)略。我國在制造環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)化及商業(yè)布局方面具有優(yōu)勢(shì)，應(yīng)充分利用這些優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步整合利用全球創(chuàng)新資源，尤其是人工智能基礎(chǔ)技術(shù)、核心技術(shù)及關(guān)鍵零部件、裝備領(lǐng)域方面的創(chuàng)新資源。要鼓勵(lì)龍頭制造企業(yè)以應(yīng)用技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)、龐大的國內(nèi)市場(chǎng)和較強(qiáng)的資本力量為后盾，加強(qiáng)與國際領(lǐng)先企業(yè)在核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)方面的研發(fā)合作，盡可能地融入發(fā)達(dá)國家的當(dāng)?shù)貏?chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，逐漸積累能力。應(yīng)鼓勵(lì)我國領(lǐng)先制造業(yè)企業(yè)通過在海外聯(lián)合設(shè)立人工智能研發(fā)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)科技合作與信息交流，充分利用國際技術(shù)、資本、人才等創(chuàng)新資源，提升核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力。

　　二是編制制造業(yè)人工智能技術(shù)戰(zhàn)略（路線）圖，并定期修訂，幫助各界及時(shí)、準(zhǔn)確地把握人工智能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。要更為關(guān)注制定技術(shù)戰(zhàn)略圖及研判發(fā)展趨勢(shì)的過程，在這一過程中，不僅要形成對(duì)人工智能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的共識(shí)，而且要形成學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界之間的知識(shí)交流與互動(dòng)，推動(dòng)有關(guān)方面圍繞人工智能技術(shù)發(fā)展方向及可能的突破口進(jìn)行深入交流和探討，促進(jìn)知識(shí)融合、擴(kuò)展和深化，為技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

　　三是加強(qiáng)人工智能對(duì)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的促進(jìn)作用。在新一輪國際分工格局中，我國需慎重選擇人工智能發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域和方向，著力打造特色，向高端環(huán)節(jié)發(fā)力。應(yīng)該看到，制造業(yè)是我國國際競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)的部門，應(yīng)審慎把握人工智能的投資重點(diǎn)，牢牢抓住優(yōu)勢(shì)制造領(lǐng)域率先發(fā)展人工智能應(yīng)用的戰(zhàn)略先機(jī)。同時(shí)，也需要在圖像、語音識(shí)別等領(lǐng)域切實(shí)發(fā)力。

　　四是重視人工智能發(fā)展中出現(xiàn)的法律與道德倫理等社會(huì)問題。隨著人工智能發(fā)展，需要盡快建立適當(dāng)有效的機(jī)制，準(zhǔn)確評(píng)估人工智能發(fā)展帶來的倫理道德、法律問題及社會(huì)影響。應(yīng)建立相關(guān)機(jī)構(gòu)，比如人工智能委員會(huì)，監(jiān)管不斷變化的科技實(shí)踐，這一機(jī)構(gòu)需包括具有廣泛代表性的專家、從業(yè)人員、非政府代表等，同時(shí)建立明確的規(guī)則，確保決策過程的透明性，構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理的責(zé)任體系。

　　附：

　　“人工智能+制造”的本質(zhì)是“人機(jī)協(xié)同”

　　作者：李曉華、吳朋陽，中國社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所、騰訊研究院

　　人工智能可以簡(jiǎn)單地理解為“像人類一樣聰明的人造機(jī)器”。將這個(gè)聰明的“人造機(jī)器”應(yīng)用到制造業(yè)，主要的作用就是使機(jī)器能夠“達(dá)到甚至超過人類技工水平”，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率的提升。

　　“人工智能+制造”的“智能化”過程，與過去制造業(yè)追求“自動(dòng)化”的過程有本質(zhì)上的區(qū)別。“自動(dòng)化”追求的是機(jī)器自動(dòng)生產(chǎn)，本質(zhì)是機(jī)器替代人，強(qiáng)調(diào)大規(guī)模的機(jī)器生產(chǎn)；而“智能化”追求的是機(jī)器的柔性生產(chǎn)，本質(zhì)是“人機(jī)協(xié)同”，強(qiáng)調(diào)機(jī)器能夠自主配合人的工作，自主適應(yīng)環(huán)境變化。

　　“人工智能+制造”追求的不是簡(jiǎn)單粗暴的機(jī)器換人，而是將工業(yè)革命以來極度細(xì)化的工人流水線工作，拉回到“以人為本”的組織模式，讓機(jī)器和人分別從事自己更擅長(zhǎng)的事，機(jī)器承擔(dān)更多重復(fù)、枯燥和危險(xiǎn)的工作，人類承擔(dān)更多創(chuàng)造性的工作。

　　制造業(yè)是一個(gè)高度復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)，一件產(chǎn)品少則有數(shù)十種原料投入，多則由數(shù)百萬零部件構(gòu)成；生產(chǎn)同一個(gè)產(chǎn)品，不同企業(yè)具有不同的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備和零部件投入。由于生產(chǎn)工藝不同、設(shè)備接口不同、數(shù)據(jù)格式不同，不但會(huì)造成供應(yīng)鏈上下游的數(shù)字化連接困難重重，而且每個(gè)企業(yè)的數(shù)字化改造都要另起爐灶，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。通過建立一個(gè)遵循共同標(biāo)準(zhǔn)、通用性更強(qiáng)、即插即用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可以解決“人工智能+制造”過程中的上述問題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為制造業(yè)提供通用的算力（工業(yè)云計(jì)算和邊緣計(jì)算）、算據(jù)（工業(yè)大數(shù)據(jù)）和算法能力（工業(yè)人工智能），從而推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

　　目前“人工智能+制造”的典型方向主要有三類：一是智能生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備、價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈的數(shù)字化連接和高度協(xié)同，使生產(chǎn)系統(tǒng)具備敏捷感知、實(shí)時(shí)分析、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行、學(xué)習(xí)提升等能力，全面提升生產(chǎn)效率。二是智能產(chǎn)品，通過云端連接或?qū)⒂?xùn)練好的人工智能系統(tǒng)封裝到硬件中等方式，賦予產(chǎn)品智能化響應(yīng)外界變化和用戶需求的能力。三是智能服務(wù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品狀態(tài)和響應(yīng)用戶需求，提供以租代售、按時(shí)計(jì)費(fèi)、遠(yuǎn)程診斷、故障預(yù)測(cè)、遠(yuǎn)程維修、一體化解決方案等增值服務(wù)，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)從提供產(chǎn)品向提供“產(chǎn)品+服務(wù)”的轉(zhuǎn)變。

　　總之，通過“人工智能+制造”實(shí)現(xiàn)高水平的人機(jī)協(xié)同，能夠推動(dòng)制造業(yè)的質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革，為人類創(chuàng)造更美好的生活。

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