人工智能为制造(zào)业新模式与业态的(de)形成提供可能(néng)
一、人工(gōng)智能引领下(xià)的制造业,为新模式(shì)与业(yè)态的形成提供可能
随着人工智能技(jì)术的(de)发(fā)展,制造业面(miàn)临着在生产的技术、组(zǔ)织方式(shì)、企业管理(lǐ)方(fāng)式(shì)以及竞争策略上(shàng)的(de)大规(guī)模调(diào)整,如何形成与发展新的(de)模(mó)式与业务形态至关重要。受新一代人工智能技术驱动,制造业在实(shí)践中(zhōng)不(bú)断涌现由开展智能服务而产生的新(xīn)模(mó)式(shì)和新业(yè)态。
新一代人(rén)工智能技术(shù)引领下制造业新模式和新业态的培育与发展(zhǎn),将新时代下需求与供给之间不平(píng)衡(héng)不充分的矛盾转化为推动(dòng)制造业高质(zhì)量发展的机遇,重新定义中国制造业(yè)的竞争优势,将对新时(shí)代下中国(guó)制造业的发展产生深远影响。
二、人工(gōng)智能技术引领制造业演进出新的模式与业态
当前(qián)主流的制造(zào)业生产方式,成型于20世纪(jì)初,以流水线生产为标志,通过流(liú)水线与专业(yè)化(huà)分工有(yǒu)效提高劳动生产(chǎn)率(lǜ)、降低生产(chǎn)成本,形成“大(dà)规模生产–大规模消费”的结构。
在此模式下,企(qǐ)业竞争(zhēng)策略(luè)主(zhǔ)要为产品多(duō)样化策略和成本控(kòng)制策略。无论(lùn)哪种竞争策略,生产和供(gòng)给缺乏足够的灵活度。受限于标准化生产过程,消(xiāo)费(fèi)者日益增长(zhǎng)的个性化需求难以(yǐ)被(bèi)精准满足。随着消费(fèi)升级(jí),制造业提高供给质量的必要性、迫切性不断增加。
(一(yī))新一代人工智能技术引领下制造(zào)业(yè)的转变
人工(gōng)智能(AI)技术在(zài)21世(shì)纪历(lì)史性地进入技术(shù)突破和大规模应用阶段。
驱动(dòng)人(rén)工智(zhì)能发展的(de)动力主要来自(zì)四个(gè)方面:一是数据(jù),即以大(dà)数据、物联网、云计算等技术提供的数(shù)据基础;二是取得重大突(tū)破的机(jī)器(qì)学(xué)习算(suàn)法;三是以图形(xíng)处理器(GPU)为代表的(de)强大的计算能力;四是得益于(yú)全(quán)社会对人工(gōng)智(zhì)能技(jì)术(shù)的(de)接受和认(rèn)同。在这些因素(sù)的驱动下,近几年人工智能(néng)技(jì)术的应用才得以快速发展。
新一代(dài)人工智能技术与制(zhì)造(zào)业的融合,将为制造(zào)业的效率(lǜ)提(tí)升(shēng)和价值创造带来(lái)新的机遇。
第一(yī),引(yǐn)领(lǐng)产(chǎn)品的智能化和网(wǎng)络化(huà)。“硬件+软件+网络互联”正逐(zhú)渐成为产品的主要构成。
第二,推动生(shēng)产和管理流程智(zhì)能化。企业内部制(zhì)造流程数字化、网络化和智(zhì)能化,机器人设备和数据(jù)信(xìn)息互联互通,为优(yōu)化(huà)决策提供支持。
第三(sān),推动研发设计的网络(luò)化协同发展。研发效率提高,研发设计周期缩短,客户还可以通过网络参与在线设计(jì)融入个性化需求(qiú)。
第(dì)四,推动企业组织变革。不(bú)同层面的数(shù)据和信息(xī)可(kě)通(tōng)过高(gāo)速网(wǎng)络(luò)便捷传递,企业组织(zhī)扁平(píng)化。
第五,推(tuī)动制造业企业向服(fú)务(wù)转型。企业(yè)通过互联网(wǎng)及时获取消(xiāo)费(fèi)者需求从而实现服务型制(zhì)造,“按需定制(zhì)”“网(wǎng)络定制(zhì)”等(děng)服务模式将更加(jiā)普遍。
(二)制造业(yè)模式(shì)和业态创新的演进趋势
在AI技术引(yǐn)领下,制造模(mó)式大致呈现出一(yī)定的演(yǎn)进趋势:
第一,刚性生产系统转向可重构的(de)柔性生产系统,客户(hù)需求管(guǎn)理能(néng)力的重(chóng)要性不断提升,制造(zào)业从以产品为中心转向以用户为核心。
第二,大规模(mó)生产转(zhuǎn)向(xiàng)规模化定制生产(服务),生产(chǎn)者主导(dǎo)的经济模式(shì)转向消费(fèi)者主导的经济模式,企业依靠规模(mó)经济降低成本的竞争策略的重要性有所(suǒ)下(xià)降,满足消费者个性化需求成(chéng)为企(qǐ)业的重要竞争策略。
第三,企业内部组织(zhī)结构扁(biǎn)平化,数据要素的附加值提(tí)高。越(yuè)来越多的企业从(cóng)提供单一产品(pǐn)到提(tí)供一(yī)体(tǐ)化的解决方案,为快速、准确响应客户(hù)需(xū)求,企业通过减少组织结构层级来减少决策(cè)时间(jiān),对数据要素的搜集整理、研究分析(xī)以及相应评估预测越来(lái)越重视。
第四,工厂制造转(zhuǎn)向社会化制造,部分行业产能(néng)呈现(xiàn)出分散化的(de)趋势。“社会(huì)化制造”显现,能(néng)够通(tōng)过(guò)在线(xiàn)交流进(jìn)行产品的研发、设计、筛选和完善(shàn),部(bù)分地区(qū)已出(chū)现专门为网络(luò)设计(jì)者、用户提供制造和(hé)产销服务的“在线工厂”。产能的分散化有利于缓解产能的集中和过剩。
三、新业态与新(xīn)模式的(de)类(lèi)型和关(guān)键支撑技术
在新一代(dài)人工智(zhì)能技术(shù)引(yǐn)领下,制造业由注重规(guī)模生(shēng)产逐(zhú)渐向以客户需(xū)求(qiú)为(wéi)中(zhōng)心、保持规模(mó)化生产成本优(yōu)势的前(qián)提(tí)上实现满(mǎn)足个性化需求的产品(pǐn)生产(chǎn)模式演进,在制(zhì)造(zào)模式的不断演进下(xià),部分新的模式逐(zhú)渐成形(xíng),主要(yào)包括数字(zì)化制造、网络(luò)协同制(zhì)造、新一代人工(gōng)智(zhì)能制造(zào)、规模定制生(shēng)产服(fú)务、“云平台+”制造、远程运(yùn)维服务、电子商务(wù)、软件定义的制造等;新业(yè)态的突出表现是(shì)服务型(xíng)制造(zào)。
(一)新模式的典型类型
(1)数字化制造(zào):通过信息(xī)物理(lǐ)系统(CPS)实现工厂/车间的(de)设(shè)备传(chuán)感和控(kòng)制层的数据(jù)与企业信息(xī)系统融合(hé),使得生产大数据传到云计(jì)算数据中心进行存(cún)储、分析,形成决策并指导生(shēng)产。
(2)网络协同制造:基于先进的网络(luò)技术、制造(zào)技(jì)术及(jí)其他相关技(jì)术,构建面(miàn)向特定需求的基于网络(luò)的制造系统,突(tū)破空间对(duì)企业生产经营(yíng)范围和方式(shì)的约束,实现企业内各环节“纵向集成(chéng)”和(hé)供应(yīng)链上下游“横向集成(chéng)”的协同(tóng)制(zhì)造(zào)。
(3)新一代人工智能制(zhì)造:综合应用新一(yī)代人工(gōng)智能、网络(luò)通信、精密传感器和全球定位系统(GPS)定位等(děng)新(xīn)兴技(jì)术,使(shǐ)汽车、工(gōng)程机械、农业机械等(děng)各类产品(pǐn)智能化。
(4)规模定制生产(chǎn)服务:设计(jì)和生产“柔性化(huà)”,形(xíng)成柔性的、满足个性化需求的高效能、大批量生产模式,供应链各环(huán)节的联系和协作(zuò)加强,设(shè)计、生(shēng)产(chǎn)、仓储、配送和销售(shòu)效率提高。
(5)“云(yún)平台+”制(zhì)造(zào):通过建立云平台,在全(quán)球(qiú)范(fàn)围内,通过互联网协同进行产品设计、生产(chǎn)制造等(děng),依靠行业(yè)、区(qū)域核心(xīn)企业或企(qǐ)业(yè)群体的综合优势,灵活、快速响应(yīng)市场需求,提(tí)高全球制造资源的利用率。
(6)远程运维服务(wù):运(yùn)用传感、通信、大数据分析等技术手段,通过设备远(yuǎn)程运(yùn)维平台,对生产过程(chéng)、生(shēng)产(chǎn)设备的关键参数进行实时监测,对故障及(jí)时报警。
(7)电子商务:基(jī)于互联网,应用浏(liú)览(lǎn)器/服务器方式,买卖(mài)双方不谋面地进行各种(zhǒng)商贸活动和(hé)相关(guān)的综(zōng)合服务(wù)活动,大(dà)体上分为:集制造商、商家、消费者(zhě)为一(yī)体(ABC)、商家对商家(B2B)、商家对(duì)消费者(B2C)、消费者(zhě)对消费者(C2C)、商家对制造(zào)商(B2M)、制造商对消费者(M2C)、商家对行政机构(gòu)(B2A)、消费者对行政机构(gòu)(C2A)、线上线(xiàn)下一体化(O2O)等模式。
(8)软件定义的制造:随着云计算、物联网、大数据(jù)、人工智能的发(fā)展,越来越多的(de)互联网企(qǐ)业(yè)开始成为制造业IT生态圈的一(yī)员,以云(yún)计算(suàn)、大数据以及O2O平台作为切入(rù)点服(fú)务(wù)于(yú)传统制造企业,为制造企业提供协同化、定制化(huà)、平台化的制造服务
(二)新业态——服务(wù)型制造
制造业企业(yè)为了获取竞争优势,将价值(zhí)链由以制造为中心向以服务为中心(xīn)转变。越来越多的(de)制造业企(qǐ)业从注(zhù)重(chóng)生产(chǎn)和产品向(xiàng)注重(chóng)“产(chǎn)品+服务”的(de)趋势(shì)发(fā)展和(hé)演进(jìn),将焦点瞄(miáo)准产品的整(zhěng)个(gè)生命周期(qī),“服务(wù)”在制造价值链中的比重(chóng)越来(lái)越大(dà)。
(三)新模式与新业态发展的(de)关键性、支撑性技术
新一代(dài)人工智(zhì)能技术的突破性(xìng)发展,成为支撑新(xīn)模式与新业态发(fā)展的关键技术,而新一代人(rén)工智能技(jì)术(shù)的发展是在数字化、网络化(huà)的基(jī)础上,通过大数(shù)据(jù)的(de)挖掘(jué)、算法、算力等领(lǐng)域技术的(de)革命性突破,并(bìng)在(zài)制造(zào)业的广泛应用而不(bú)断演化并发(fā)展(zhǎn)出来(lái)的。在此驱动下,新模式与(yǔ)新业态(tài)逐步演化和(hé)发(fā)展(zhǎn)。很多关(guān)键技(jì)术(shù)的不断发(fā)展是新模式新业态不断演化(huà)发展的技术基础和重(chóng)要支撑。
1.关键(jiàn)性技术
(1)建设多源跨媒体异(yì)构数据库。异构集成产(chǎn)品、使(shǐ)用环境、解决方案和(hé)生产工艺数据库,开发(fā)用于采(cǎi)集客户数据网络(luò)化智(zhì)能测量系统和客户需求(qiú)在(zài)线交(jiāo)互平(píng)台,将客户数据、设计(jì)数据、虚拟制造数据、生产数据构建在云端,成为神(shén)经网络、深度学习等算法运行的基(jī)础。
(2)构(gòu)建基于大数据的设计需求(qiú)特征挖掘系统(tǒng)。采集汇聚客户来源信息(xī)、基本信息、个性化(huà)需求信息以及定(dìng)制产品的服务(wù)信息,与异构数据库进行匹(pǐ)配,利(lì)用机器学习算法、深(shēn)度(dù)学习模型、三维模型识别、产品使用环(huán)境模(mó)型匹配等智(zhì)能分析技术实现深度数据挖掘(jué),实现智能(néng)解决(jué)方案推荐、智能优化产品设计以及(jí)智能原材料采购预测等。
(3)虚拟体(tǐ)验系统(tǒng)及虚拟制(zhì)造。采用多(duō)种虚拟现实(shí)技术(VR)、云渲染平台、VR互动体(tǐ)验(yàn)技(jì)术等(děng)快速实现设计方案的(de)虚(xū)拟仿真(zhēn),实现设(shè)计(jì)阶段的客户产品体验。采用多(duō)种调度模型和求解算法,将不同材质(zhì)、不(bú)同类型的(de)定制(zhì)产品订单快速拆分,再合理组织成批次(cì),在虚拟制造(zào)系统中实现(xiàn)订单(dān)管理和智能排产。
(4)构(gòu)建全流程信(xìn)息自动采集、生产管(guǎn)控与协同优化系(xì)统。通过微纳传感、条码(mǎ)标签(qiān)等手段,在规模定制产品柔性(xìng)制造(zào)混流(liú)生产中,实现生(shēng)产工(gōng)艺、生产(chǎn)计划、生产(chǎn)设备和品质分析等信息的实(shí)时管控,优(yōu)化仓储、设备、质量、物流管理和销售,完(wán)成对(duì)研发设计环节(jiē)的数据反馈,达到全(quán)流程的协同优化。
2.支撑性技术
(1)数据挖掘技术:采用数据挖掘技术对收集到的信息(xī)进行筛选、分(fèn)类、分析和验证,确(què)保(bǎo)在设备故障发(fā)生时快速发(fā)现(xiàn)设备异常,并准确判断故(gù)障位(wèi)置和故障机理。
(2)传感器技术:远程监控与运维技术的(de)实现(xiàn)基础。监控(kòng)精(jīng)确(què)度和数(shù)据传输效率直接影响(xiǎng)着远程运维工作的(de)准确性和响应速度(dù)。
(3)嵌入(rù)式(shì)监控(kòng)系统:嵌入(rù)式监控系(xì)统(tǒng)采用客(kè)户端/服务(wù)器模式(shì),将嵌入式Web服(fú)务器安(ān)装(zhuāng)到(dào)设备中,使(shǐ)设备能够通过互联(lián)网(wǎng)实现互(hù)联(lián),并可以在(zài)监控中心(xīn)实现网络管理(lǐ)功能,使(shǐ)用户能够(gòu)直接通过浏览器对设备(bèi)进行远程监控(kòng)、管(guǎn)理和控制。
(4)故障预测算法:设备预测性维护的核心技术,通过(guò)对(duì)设备状况(kuàng)的预测,提(tí)供设备状(zhuàng)态(tài)的发展(zhǎn)趋势分析和早期(qī)故障预警,使运维(wéi)人员能够有针对性地进行设备运维,避免设备(bèi)出现突发性故障和(hé)随之导致的设备(bèi)停机(jī)事故。
(5)机器视觉技术:机器视觉技术是人工智能技(jì)术的一个重要环节。通(tōng)过计算机来模拟人的(de)视觉(jiào),在获取了客观事物的影像后,再经由智能系统对图(tú)像中的(de)信息进行分析(xī)、处理与理解,根(gēn)据处理结果对设备进(jìn)行监控与控(kòng)制,从而实现智能(néng)运维(wéi)。
(6)机器学习与人工智能(néng)技术:机器学(xué)习技(jì)术(shù)能让机器管理数量众多(duō)、种(zhǒng)类不同、环境各异的各种设备,使机(jī)器像人一(yī)样增长知(zhī)识(shí)、增加经验,从而使设(shè)备运维能够(gòu)不仅仅局限(xiàn)于某一种(zhǒng)类的设备(bèi),而(ér)是可以扩展(zhǎn)到(dào)各行(háng)各业、各种(zhǒng)不(bú)同的设(shè)备与环(huán)境中;人(rén)工智能技术则使设备监控运维系统能(néng)够根据监(jiān)测到的设备信息对设备运行情况做出合理的判断,并能够提供故障(zhàng)预测方(fāng)案和故障维修方案。
四、新模式与新(xīn)业态的先行者
研究(jiū)发现,我国制造业企业,特别(bié)是装备(bèi)制造(zào)业企业,对单位(wèi)价值量较高(gāo)的设(shè)备开(kāi)展远程运维(wéi),在保(bǎo)障设备安(ān)全和稳定性并为客户提供(gòng)服(fú)务(wù)等方面开(kāi)展了有效(xiào)尝试,取得(dé)了一些(xiē)经验和良好效(xiào)果。表1列出了部(bù)分企业远程运维的典型做法(fǎ),供研(yán)究者(zhě)参考。
所有开(kāi)展远程运维的企业基本上已经具备数字化(huà)制造基础,积累了海量(liàng)数据,正在尝试使用人工智能技术解决数据处(chù)理(lǐ)和知识的产生及应用的算法生成问题,这(zhè)种(zhǒng)做法的迅(xùn)速普及形(xíng)成(chéng)了新的生(shēng)产(chǎn)模式和(hé)新的业(yè)态。同样,在大规(guī)模定制生产领域,一些(xiē)流程和半(bàn)流程型工业企业,如消费品企业、服装和(hé)家具企(qǐ)业在数字化生产的基(jī)础上,通(tōng)过(guò)规模化定制生(shēng)产既满足了市场对个性(xìng)化的需求,又有效降(jiàng)低了成本,使产品能够以大规模生(shēng)产的低成本(běn)来满(mǎn)足(zú)个性化需求(qiú)的质量(liàng)和速度。应(yīng)用(yòng)案例详见(jiàn)下表。
五(wǔ)、新模式与(yǔ)新(xīn)业态的(de)发展目标及路(lù)径
我国发(fā)展新一代(dài)人工智能引领下(xià)的新模式与新业态应以开放、融合、共(gòng)享、创新为战略方针,实现(xiàn)制造业转型升级,迈向制造强国行列。
(一(yī))发展目标
发展(zhǎn)新(xīn)业态(tài)与(yǔ)新模(mó)式将成为(wéi)我国产(chǎn)业的发(fā)展战(zhàn)略,建(jiàn)议分(fèn)为近期突破目标(2020年)、中期发展目标(2025年)和(hé)中远(yuǎn)期战(zhàn)略突破目标(2030年)三(sān)步走,实(shí)现以重(chóng)点(diǎn)突破为点,带动(dòng)人工智能技术大范围高水准应用的点面结合战略(luè)。
2020年前(qián),在(zài)轨(guǐ)道交通、风电装备、航空发(fā)动机及新(xīn)一代直升机、工程机械(xiè)、通用机械、电梯等已开展远程运维(wéi)服务行业,探索应(yīng)用人工智能技术(shù)及数(shù)据挖掘和自学习知识库建设,实现高(gāo)效、准确、实时的(de)远(yuǎn)程自诊断。推进我国(guó)远程运维数据标准(zhǔn)化(huà),根据行业的不同(tóng)特点构(gòu)建若(ruò)干分(fèn)行业远(yuǎn)程运维服务(wù)数据中心,构(gòu)建基于工业互(hù)联网的运维服务体系,保障重大装备制造(zào)和(hé)运行的优(yōu)质、高效和安全。
在家电、家具、服装等(děng)行业加强人(rén)工(gōng)智能技术应(yīng)用(yòng),初步建(jiàn)成家具行(háng)业、家电行业(yè)和(hé)服装行业(yè)规(guī)模定制服务平台,完成(chéng)智能研发设计平(píng)台和基(jī)于虚拟(nǐ)制造系统的智能排产的试点示范。
2025年前(qián),在远程运维服(fú)务和大规模定制(zhì)生产服务(wù)两个(gè)重点领域全面推(tuī)广人工(gōng)智能技术(shù)应用成果,技术水平达到世界领先,并在其他领域进行示范。在(zài)家电行业、家具行业和服装行业全面推(tuī)广人工智能技术,关键技术水平达到(dào)世(shì)界领先,并争取(qǔ)在(zài)汽车等行业(yè)进行试点。2030年前,全面应用人工智能技术,实现制造智能化,技术达到国(guó)际先进水(shuǐ)平,一些领域达到国际领(lǐng)先水平(píng)。
(二(èr))发(fā)展路径
联动。加强(qiáng)企业(yè)内部研发、设计(jì)、制造、营(yíng)销、服务(wù)等多个部门的“纵向集成”,推动(dòng)企业之间的“横向集成(chéng)”,实现资(zī)源的快速配(pèi)置和高(gāo)效整合,实现产品(pǐn)开发、生产制(zhì)造、经营(yíng)管理等在不同企业间的信息(xī)共享(xiǎng)和业务协同。
复合。加强已有制造技术(shù)和信息技术、生(shēng)产(chǎn)组织方式和(hé)商业模式(shì)等多种创新元素的有机融合(hé),最(zuì)终形成复合(hé)式的(de)、多元化的创(chuàng)新(xīn)模式。
并行。注(zhù)重多阶段并行推进(jìn),以适应我国制造业发展水(shuǐ)平参(cān)差不齐的(de)现(xiàn)状(zhuàng),谋求高端制造业中全(quán)价值链(liàn)的业态、模(mó)式创新,以及(jí)中(zhōng)低端制造业的部分环节业态、模式的微创新和渐进式创新。
演进。由于信息技术的导入是一个循序渐进的过程(chéng),注(zhù)重业态创新和模式(shì)创新的渐进型发展特征,率先启(qǐ)动贴近消费端(duān)的环节(jiē),进行由局部到整体(tǐ)、由量变到质变的(de)动态演进,最终构建新的(de)制造模式与业态。
集成。开展产业生态层面的(de)系统创(chuàng)新,基(jī)于价值链进行资源(yuán)重构型创新(xīn),依托价值网络进(jìn)行系统(tǒng)集(jí)成式(shì)创新,通(tōng)过整合(hé)、集成各项资源,使企(qǐ)业由单一的参与(yǔ)者提升为行业的定(dìng)义者(zhě)、平(píng)台(tái)的构建者以(yǐ)及系统的整合者。
六、新模式与新(xīn)业态的重点应用领域
根据我国工业领域的发展基础(chǔ)与现(xiàn)状,在诸多具备数字化制造(zào)、网(wǎng)络化制造能(néng)力(lì)的(de)新业态(tài)与(yǔ)新(xīn)模式中,远程运维服务和规模定制服务有望通过新(xīn)一(yī)代人工智能(néng)技术(shù)的应用形成突破。
(一(yī))远程运维服务
按照对人工智能(néng)技术需求迫切,技术(shù)应用(yòng)基础(chǔ)好(hǎo),发展效(xiào)益较高的原则进(jìn)行(háng)遴选(xuǎn),在(zài)以下领域可能实现突破(pò):轨道交通、航空发(fā)动机、风电装备(bèi)、工程机械、通用(yòng)旋转机械、火电核(hé)电(diàn)装备和(hé)电梯。
轨道交通(高铁):进行故障预测与健(jiàn)康管理(lǐ)(PHM)系统的研发与应用,开展(zhǎn)新一代人工智能技术支持下的(de)远程运维服务(wù)支持,改变劳动密集型运(yùn)维保养服务模式,减少运维服务中的人工需求,保证(zhèng)列车运营安全,保障列车装(zhuāng)备出口。
图1远(yuǎn)程运维服(fú)务(wù)在高(gāo)铁中的应用
航空发(fā)动机:以推(tuī)动民(mín)航(háng)领域(yù)远程运维为(wéi)切入点,推动(dòng)国(guó)内航空公司(sī)与发动机供应(yīng)商合作(zuò)开发(fā)远(yuǎn)程诊断平台,在(zài)现有监测诊断(duàn)与数据积累的基础上,将新一代人工智能技术引(yǐn)入航空发动机远程运维系统(tǒng)中,再(zài)扩展到军用航空发动(dòng)机领域(yù),未来满足智(zhì)能运维与管理、智能作(zuò)战指挥、智(zhì)能(néng)后勤保障等重大需求。
风电装备(bèi):在目(mù)前已有(yǒu)的风电监(jiān)测诊断基(jī)础、振(zhèn)动监测(cè)系(xì)统、工艺环境等(děng)数据(jù)采集与监视控制(zhì)系统(SCADA)数据等系(xì)统与大数据积累的(de)基础上,利用新一代人(rén)工智能技术挖掘大(dà)数据信息,将振动监测系统与SCADA系统有效融(róng)合,实现风(fēng)电机组的(de)智能运(yùn)维与寿命预测(cè)。
工(gōng)程(chéng)机械:改(gǎi)变(biàn)目前我(wǒ)国工程机(jī)械(xiè)主要(yào)通过事后维修(xiū)、定期保养的(de)维护方式,在工(gōng)程机械远程运维服务(wù)中引入新一代人工智能技术,大幅度提高运维精度、时效(xiào)性和监(jiān)测(cè)范围,减少工程机械的人工维护保养成本(běn),探索运用工程机械运行(háng)数据对(duì)海(hǎi)内外经济运行状况(kuàng)进行监测。
图2远程运维服务在工程机(jī)械中的应用
通用旋转(zhuǎn)机械:对石(shí)化和煤化企业中鼓风机、压(yā)缩机(jī)、泵、阀等设备通(tōng)用性强(qiáng)和数据基础好的装置开展远(yuǎn)程监控,实(shí)现智能远程运维,减少(shǎo)运营(yíng)风(fēng)险,降低(dī)设备的维(wéi)护(hù)保养成本。对(duì)于运营较好(hǎo)的(de),持(chí)续进行示(shì)范(fàn)推广。
火电(diàn)核电装(zhuāng)备:在(zài)相关装(zhuāng)备中引入新一代人工智(zhì)能技术,实现(xiàn)设备的全生命周期(qī)和(hé)实时动态监控预警,增强对污(wū)染物排放、安全运行状态的管控能力,增强公众安全信心。
电梯:开展新一代(dài)人工智(zhì)能(néng)技术在电梯行业的深度应用,缓解电梯(tī)维(wéi)护保养人员不足的(de)问题,提高电梯维护保养的响应速度,增强备件、预测性(xìng)诊断(duàn)的能力。
2020年(nián)前,在(zài)上述七(qī)个行业进行探索,建成七(qī)大远(yuǎn)程运维中心。2025年前,进(jìn)行全面推广,技术达到世界(jiè)领先水(shuǐ)平。
(二)规模定(dìng)制服务
新一代人工智能技(jì)术(shù)为规模化(huà)定制生产服务提供(gòng)了技术基础(chǔ)。通过信息感知与数据积累,到大数据驱(qū)动下的(de)系统(tǒng)互(hù)联互通,通过(guò)自感知、自学(xué)习和自决策三步走实现人(rén)工智能技术在定制生(shēng)产中的应用。新一代人工智能(néng)技术有望(wàng)在以下三个领域实现(xiàn)突破(pò):家电行业、家(jiā)具行业和服装行业。
家电行业:建立规模定制服务平台,推(tuī)进(jìn)用户深度参与,将用(yòng)户融(róng)入(rù)互联工厂,实现产销合一(yī),通过平台固化生产经(jīng)验,运用人工智(zhì)能技术推进生产(chǎn)系统(tǒng)的数(shù)字化和柔性化,实现定制产(chǎn)品的高精度、高(gāo)效(xiào)率生产,提升不(bú)入库率,缩短(duǎn)生产周(zhōu)期。
家具行业(yè):针对(duì)个性化产品生产多品种、小批量(liàng)的特点,借(jiè)助人工智能(néng)技术(shù)助力定制业务发(fā)展,缩短设计周期,能够快(kuài)速地(dì)研发出(chū)满足市场变化和需求的产(chǎn)品。降低成本,提高(gāo)生(shēng)产效(xiào)率,材(cái)料利用率提高10%,出错率降(jiàng)到1%以(yǐ)内(nèi)。
服装行业:以消费者需求数(shù)据带动技(jì)术流、资金流、人才流、物流纵(zòng)向整合。通过流程再造(zào)、全程数(shù)据驱动,实现基于(yú)一组消费者数据完成所有定制、服务的(de)全过程(chéng),7个工(gōng)作日满足(zú)全球(qiú)订(dìng)单(dān)的个性化需求。由点到面推广业务模式,实现传统产业升级(jí)改造。
2020年前,在(zài)上述三个行(háng)业进行探索,初步建成家具行业、家电行业(yè)和服装行业规模定(dìng)制服务平(píng)台。2025年(nián)前,在三个(gè)行业(yè)全面推(tuī)广(guǎng),技术水平达到世界(jiè)领先,并争(zhēng)取在汽(qì)车等行业进行探索(suǒ)和试点。
七、政策建议
(1)新(xīn)一代人工智(zhì)能(néng)技(jì)术在远程运维服务和大规模定制生产中的(de)应(yīng)用,作为当前服务型制造最具推广应用价值(zhí)的两个重点方向,应加大推(tuī)广(guǎng)应(yīng)用的力度。
(2)加快人工智能技术教育列入我国高等教育体系(xì)进程。据了解,英国已在高中(zhōng)教育阶(jiē)段引(yǐn)入人(rén)工智(zhì)能技术(shù)的知(zhī)识学(xué)习,在高等教育体系(xì)中人工智能已(yǐ)作为学科建设了相当长的时间。
(3)进一步加强网络安全保障。随着开(kāi)放程(chéng)度(dù)的逐渐加深,我国的社会安全、金融安全、能源(yuán)安全(quán)、信息安(ān)全以及(jí)重大工(gōng)程安全需要进一步得到保障。建议国家(jiā)和各(gè)级政府尽快理(lǐ)清(qīng)管理主体责任,制定外(wài)资进入中国人工智能市场(chǎng)的准入标准,制定人工智能(néng)数(shù)据传输、数据产(chǎn)权、数据(jù)隐私等方面的标准及法律法规,保护(hù)我国(guó)人工智能技(jì)术健康发展。
(4)加强(qiáng)应用新一代人工智能技术产(chǎn)品和服务(wù)的标准化。建议智能制造相关标准试验验证项(xiàng)目向中介机构(gòu)、企业联(lián)合申报的团(tuán)体标准倾(qīng)斜(xié),增强智能制造标准体系(xì)的实用性。