“物理世界”(以制造業(yè)設(shè)備所代表)和“數(shù)字世界”(由人工智能、傳感器等技術(shù)代表)的碰撞催生了制造業(yè)的巨大的轉(zhuǎn)變。兩個世界的融合將為下一輪經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的動能。以人工智能為代表的新技術(shù)正在對生產(chǎn)流程、生產(chǎn)模式和供應(yīng)鏈體系等生產(chǎn)運(yùn)營過程產(chǎn)生巨大影響。
到2035年，人工智能技術(shù)的應(yīng)用將使制造業(yè)總增長值(GVA)增長近4萬億美元，年度增長率達(dá)到4.4%。作為新的“生產(chǎn)要素”，人工智能對于制造業(yè)的影響有幾方面：
01機(jī)器將部分取代人的工作，實現(xiàn)智能自動化。在中國、日本等國家，可以彌補(bǔ)由于老齡化、人力資源成本提升帶來的勞動力短缺問題。
02人工智能通過增強(qiáng)勞動力技能帶來生產(chǎn)效率的提升，以提高人的效率，經(jīng)過重新培訓(xùn)的員工可以執(zhí)行更高級的設(shè)計、編程和維護(hù)任務(wù)或創(chuàng)造性的工作。
03人工智能與制造業(yè)的深度融合不但將加速新產(chǎn)品的開發(fā)過程，還將徹底顛覆原有的生產(chǎn)流程，人工智能程序不僅可以自動完成任務(wù)，而且還可以實現(xiàn)全新的業(yè)務(wù)流程。比如，根據(jù)客戶的個性化需求自定義產(chǎn)品配置。這將是人工智能在制造業(yè)領(lǐng)域的最終目標(biāo)。
人工智能將改變制造業(yè)的哪些方面
目前，人工智能可能在制造業(yè)的四個領(lǐng)域中得到應(yīng)用。
首先，制造業(yè)的很多細(xì)分領(lǐng)域依賴視覺檢查。 AI設(shè)備對樣品進(jìn)行視覺檢查的能力正在迅速提高，這使我們能夠建立自動視覺檢測系統(tǒng)。人工智能能夠比較產(chǎn)品和照片，并決定是否通過檢查。機(jī)器視覺應(yīng)用在制造業(yè)中的精確質(zhì)量分析領(lǐng)域，通過比人眼敏感多倍的相機(jī)結(jié)合AI技術(shù)提升圖像理解的能力。該公司開發(fā)了機(jī)器視覺工具，用于在超出人類視覺范圍的分辨率下發(fā)現(xiàn)電路板等產(chǎn)品中的微觀缺陷，并使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對極少量的樣本圖像進(jìn)行培訓(xùn)。
其次，優(yōu)化生產(chǎn)過程。AI通過調(diào)節(jié)和改進(jìn)生產(chǎn)過程中的參數(shù)，對于制造中使用的很多機(jī)器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。生產(chǎn)過程中，機(jī)器需要進(jìn)行諸多參數(shù)的設(shè)置。例如，在注塑中，可能需要控制塑料的溫度、冷卻時間表、速度等等。所有這些參數(shù)都可能受到各種外部因素的影響，例如，外界溫度等。通過收集所有這些數(shù)據(jù)，AI可以改進(jìn)自動設(shè)置和調(diào)整機(jī)器的參數(shù)。
第三，提高新產(chǎn)品制造過程中的設(shè)計、制造效率。制造新產(chǎn)品無論在設(shè)計還是在生產(chǎn)過程中都是一個迭代的過程，充滿了微調(diào)。人工智能將能夠顯著縮短這一過程，提升制造行業(yè)的效率。
第四，確定產(chǎn)品質(zhì)量問題來源。許多產(chǎn)品的制造過程涉及到一系列的步驟，因此，如果最終產(chǎn)品沒有通過檢驗，有時難以確定問題來源。人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)和數(shù)據(jù)分析將幫助自動識別生產(chǎn)中有問題的步驟。
傳統(tǒng)企業(yè)向人工智能轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)
對大企業(yè)而言，在應(yīng)用人工智能方面，目前最大的挑戰(zhàn)是如何應(yīng)用AI技術(shù)擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模，目前能夠幫助企業(yè)完成這一挑戰(zhàn)的人才和AI工具和還不存在。對于傳統(tǒng)制造企業(yè)來說，應(yīng)用AI的主要障礙有幾方面，其中之一是人工智能技術(shù)的復(fù)雜性。目前很少有團(tuán)隊能夠很好的理解并且有效的實施這項技術(shù)。同時，在AI科技公司之外，很少有公司能夠獲取足夠的AI技術(shù)人才。
AI整合戰(zhàn)略本身和技術(shù)一樣復(fù)雜，這個過程涉及到數(shù)據(jù)采集、組織結(jié)構(gòu)設(shè)計、AI項目的優(yōu)先次序等等。而且，好的AI戰(zhàn)略專家比AI技術(shù)專家更加罕見。企業(yè)轉(zhuǎn)型是牽一發(fā)動全局的過程，尤其是涉及到勞動力結(jié)構(gòu)調(diào)整，過程本身比較復(fù)雜，其中也包括文化挑戰(zhàn)，這方面特別是勞動力轉(zhuǎn)型的問題，需要一定的時間過渡。
制造企業(yè)需要為員工提供更完善的再培訓(xùn)，幫助他們?yōu)槲磥淼墓ぷ髯龊脺?zhǔn)備。傳統(tǒng)企業(yè)除了需要做好轉(zhuǎn)型方面的人才、技術(shù)儲備，同時需要讓員工理解人工智能的目的不是為了取代勞動力，而是為了增強(qiáng)員工能力、為企業(yè)賦能，幫助其成功。
人工智能可以通過自適應(yīng)制造、自動質(zhì)量控制、預(yù)防性維護(hù)等解決方案有效地應(yīng)對當(dāng)今制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。這些AI在制造業(yè)的應(yīng)用中，有些技術(shù)已經(jīng)開始部分的應(yīng)用，但還沒有得到廣泛的應(yīng)用，技術(shù)的復(fù)雜和資源(包括人力資源)的匱乏目前轉(zhuǎn)型的障礙之一。
傳統(tǒng)制造業(yè)公司和AI技術(shù)公司的定位
由于傳統(tǒng)制造業(yè)在人工智能方面缺乏相應(yīng)的人才。人工智能科技公司應(yīng)該在培訓(xùn)勞動力方面發(fā)揮作用，率先在傳統(tǒng)行業(yè)的新一波轉(zhuǎn)型浪潮中幫助傳統(tǒng)公司員工傳授必要的技能。現(xiàn)階段，傳統(tǒng)公司可能會認(rèn)為AI是一個難以想象的未來，但AI可以幫助企業(yè)實現(xiàn)部分任務(wù)的自動化，使員工能夠承擔(dān)更高層次的工作職責(zé)，并將其思想用于創(chuàng)造更多有價值的貢獻(xiàn)。
政府推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的速度很快，并推動了許多改造傳統(tǒng)工業(yè)的舉措。通過組建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，制定支持產(chǎn)業(yè)升級新政策，一大批企業(yè)開始全身心地迎接機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)融合的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢。
在傳統(tǒng)制造業(yè)的全球版圖中，轉(zhuǎn)型對于發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家所產(chǎn)生的影響各有不同。在發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體，制造業(yè)向AI轉(zhuǎn)型將使產(chǎn)品更容易實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)進(jìn)而降低制造成本。AI還將幫助小規(guī)模生產(chǎn)者向全球供應(yīng)鏈銷售產(chǎn)品并從中受益。
我們設(shè)想一下未來制造業(yè)的遠(yuǎn)期場景：由人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的一系列技術(shù)簇將使未來的制造業(yè)從價值鏈、生產(chǎn)模式、商業(yè)模式、產(chǎn)品設(shè)計等多方面發(fā)生本質(zhì)上的變化。由于技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品自身將攜帶更多的信息或者更加智能。伴隨消費(fèi)力量的崛起，消費(fèi)者主動參與設(shè)計和共同創(chuàng)造產(chǎn)品將成為可能。而個性化與定制化需求增加將逐漸瓦解目前所謂的大眾消費(fèi)市場。伴隨技術(shù)的演進(jìn)，傳統(tǒng)制造業(yè)需要擁抱未來，進(jìn)行一場自我革命。
