人(rén)工智能为制(zhì)造(zào)业新模式与业态的形成提供可能(néng)
一(yī)、人工智能引(yǐn)领(lǐng)下的制(zhì)造(zào)业,为(wéi)新模(mó)式与业(yè)态(tài)的形成(chéng)提供可(kě)能
随着人工智(zhì)能技(jì)术的发展,制造业面临着在生产的技术、组织方式、企业管理方式以及竞争策略上的大规(guī)模调整,如何(hé)形成与发展新的模(mó)式与(yǔ)业务形态至(zhì)关重要。受新一(yī)代人工智能技术驱动,制造业在实践中不断涌现(xiàn)由开展智能服务而产生(shēng)的(de)新模式和新业态。
新一代人工智(zhì)能(néng)技术引领下制造业新模(mó)式(shì)和新业态(tài)的培育与发(fā)展,将新(xīn)时代下(xià)需求与(yǔ)供(gòng)给之间不(bú)平衡不充分的矛盾转化为推动制(zhì)造业高质量发展的机遇,重新定(dìng)义中国制造业(yè)的(de)竞(jìng)争优势,将对新时(shí)代(dài)下中国制造业的发展(zhǎn)产生(shēng)深远影响。
二、人工智能技术引(yǐn)领(lǐng)制造业演进(jìn)出新的模(mó)式与(yǔ)业态
当前主(zhǔ)流的制(zhì)造业生产方式(shì),成型(xíng)于20世纪初,以流水线生产为标志,通过流水线(xiàn)与专(zhuān)业化分工有效提高(gāo)劳动生产(chǎn)率、降低(dī)生产成本,形成“大规模生(shēng)产–大规(guī)模消费”的结构(gòu)。
在此模式下(xià),企业竞争(zhēng)策(cè)略主要为产(chǎn)品多样(yàng)化策略和成(chéng)本控制策略。无(wú)论哪种竞争(zhēng)策略,生产和供给缺乏足够的灵活度。受限于标准化生产过程,消费者(zhě)日益增长的个性化需求(qiú)难以(yǐ)被精准满足(zú)。随着消(xiāo)费升(shēng)级,制造业提高供给质量(liàng)的必要性、迫切性不断增加。
(一)新一代(dài)人工智能技术引领下制造业的(de)转(zhuǎn)变
人(rén)工智能(néng)(AI)技术在21世纪历史性地进入技术突破和大规模(mó)应用阶段。
驱动人工(gōng)智能发展的动力主要(yào)来自(zì)四个方面:一是(shì)数(shù)据,即以大数据、物联网、云计算等(děng)技术提供(gòng)的数据基础;二是取得重(chóng)大突破的(de)机(jī)器学(xué)习算法;三(sān)是(shì)以(yǐ)图形(xíng)处理器(GPU)为代表的强(qiáng)大的(de)计(jì)算能(néng)力;四是得益于全(quán)社会对人工(gōng)智能技术的接受和(hé)认同。在这些(xiē)因素(sù)的驱动下,近几(jǐ)年人工智能(néng)技术的应用才得(dé)以快速发展。
新(xīn)一代人工智能技术与(yǔ)制造业的融合,将为制造业的效率(lǜ)提升和价值创造带来新的机遇。
第一,引领产品的智能化(huà)和网络化(huà)。“硬(yìng)件+软(ruǎn)件+网络互(hù)联”正逐渐成为产品的(de)主要构成。
第二(èr),推(tuī)动生产和管理(lǐ)流程(chéng)智能化(huà)。企业内部制造流程数字化、网络化和智能化(huà),机器人设备和数(shù)据(jù)信(xìn)息互(hù)联互通,为优化决策提供支持。
第三,推动研发设计的网(wǎng)络化协同(tóng)发展。研发效率提高,研发(fā)设计周(zhōu)期缩短,客户还可以通过网络参与在线设(shè)计融入个性化需求。
第四,推动企业组织变革。不同(tóng)层面(miàn)的数据(jù)和信息可通过(guò)高速(sù)网(wǎng)络便捷传递,企业组织扁平(píng)化。
第(dì)五(wǔ),推动制造(zào)业企业(yè)向服务转(zhuǎn)型。企业通过互联网及时获取消费者需求从而实现服务型制造(zào),“按需(xū)定制”“网络定制”等服务模式将更加普(pǔ)遍。
(二)制造(zào)业模式和业态创新的(de)演进趋势(shì)
在AI技术(shù)引领下,制造(zào)模(mó)式大(dà)致呈现(xiàn)出一定(dìng)的演进趋势:
第一,刚性生产系统转向可(kě)重构(gòu)的(de)柔性生产系统,客户需(xū)求管理能力的重要性不断提升,制造业从(cóng)以产品为(wéi)中心(xīn)转向以用户为核心(xīn)。
第二,大规模(mó)生产转向规模化定(dìng)制生(shēng)产(服务),生(shēng)产者主导(dǎo)的(de)经济模式转向消(xiāo)费(fèi)者主导的经济模式(shì),企(qǐ)业依靠规模经济降低成本的竞争策略(luè)的重要性有所下降,满足消(xiāo)费者个性化(huà)需求(qiú)成为企业的重要竞争策略(luè)。
第三,企业内部组织结构扁平(píng)化(huà),数(shù)据要素的附加(jiā)值提高。越来越多的企(qǐ)业(yè)从(cóng)提供单一产品到提供一体化的解(jiě)决方案,为(wéi)快速、准确响应客户需(xū)求(qiú),企业通过减少组织结构(gòu)层级来减少决(jué)策时间,对(duì)数据要素的搜集整理、研(yán)究分析以(yǐ)及相应评估预测越来越重视。
第四,工厂制造转向社会化制造,部分行业产能(néng)呈现(xiàn)出分散化的趋势。“社(shè)会(huì)化(huà)制(zhì)造”显现(xiàn),能够通(tōng)过在线交流进行产品的(de)研(yán)发、设计、筛选和完善,部分地(dì)区已出现专门为网络设计者、用户提供(gòng)制(zhì)造和产销服务的“在线工厂”。产能的分散化有(yǒu)利于缓解产能(néng)的集中和(hé)过剩。
三、新业(yè)态与新(xīn)模式的类型(xíng)和(hé)关键支撑技术
在新一代(dài)人工智能技术引(yǐn)领下,制造业由注(zhù)重(chóng)规模生产逐渐向以客(kè)户需(xū)求为中心、保持规模(mó)化(huà)生产成本优势的前提上实现满足个性(xìng)化需(xū)求(qiú)的产品生产模式(shì)演进,在制造模(mó)式的(de)不断演进下,部分新(xīn)的模式逐渐(jiàn)成形,主要包括数(shù)字化制造、网络(luò)协同制造、新一代人工智能制造、规模(mó)定制生(shēng)产服务、“云平台+”制(zhì)造、远程运(yùn)维服务、电子商务、软件定义的(de)制造(zào)等;新业态(tài)的突出表现是服(fú)务(wù)型制造。
(一(yī))新模式的(de)典型类型
(1)数字化(huà)制造:通过信息(xī)物理系统(tǒng)(CPS)实现(xiàn)工(gōng)厂/车间的设备传感和控制层的数据(jù)与企业(yè)信息系统(tǒng)融合,使得生(shēng)产大数据传到云计算数据(jù)中心(xīn)进行(háng)存储、分析(xī),形成决策并指导生产。
(2)网络协同制(zhì)造(zào):基于先进(jìn)的网络技术、制造技术及其他相关技术,构建(jiàn)面向(xiàng)特定需求的基于网络的制造系(xì)统,突破空间对企业生产经(jīng)营范围和方式的(de)约束(shù),实现企业(yè)内(nèi)各环(huán)节“纵向集成”和供应链(liàn)上下游(yóu)“横向集(jí)成(chéng)”的协同(tóng)制造。
(3)新(xīn)一代人(rén)工智能(néng)制造:综合应用新一代人工智能、网络(luò)通信、精密传感器和全球定位系统(GPS)定(dìng)位等新兴技术(shù),使汽车、工(gōng)程机械、农业机械等(děng)各类产品智(zhì)能化。
(4)规模定制生产服务:设计(jì)和生产“柔性(xìng)化”,形成柔性的、满足(zú)个性(xìng)化需(xū)求的(de)高效能(néng)、大(dà)批(pī)量生产模式,供应链各环节(jiē)的联系和协作加强,设(shè)计、生产、仓储、配送和销售效率提高。
(5)“云平(píng)台+”制造(zào):通过建立云平台,在全(quán)球范(fàn)围内,通过(guò)互联网(wǎng)协同进行产品设计、生产制造等(děng),依靠行业、区域核心企(qǐ)业或企业群体(tǐ)的综合优(yōu)势(shì),灵活(huó)、快速响应市场需(xū)求,提高全(quán)球制造资(zī)源的利(lì)用率。
(6)远程运维(wéi)服务:运用(yòng)传感、通信、大数据分析等技(jì)术手段,通过设(shè)备远程(chéng)运维平台,对(duì)生产过程、生产设备的关键参(cān)数进行实时(shí)监(jiān)测,对故障及时报(bào)警(jǐng)。
(7)电(diàn)子商务:基于互联网,应(yīng)用(yòng)浏览器/服务器(qì)方式,买卖双方不谋面地进行各种商贸活动(dòng)和相关的综合服务活动,大体上分为:集(jí)制造(zào)商、商(shāng)家、消费(fèi)者为一体(tǐ)(ABC)、商家对商家(jiā)(B2B)、商家对消费者(B2C)、消费者对(duì)消费(fèi)者(C2C)、商家对(duì)制造商(B2M)、制造商对消(xiāo)费者(M2C)、商家对行政机构(B2A)、消(xiāo)费(fèi)者对(duì)行政机构(C2A)、线上线(xiàn)下一(yī)体(tǐ)化(O2O)等模式。
(8)软(ruǎn)件定义(yì)的制造:随着云计(jì)算、物联网、大数据、人工智能的发(fā)展,越(yuè)来越多的互联网(wǎng)企业开(kāi)始成(chéng)为(wéi)制造业IT生态圈的一(yī)员(yuán),以云(yún)计算、大数据以及(jí)O2O平台作为切入点(diǎn)服务于传统(tǒng)制造(zào)企业,为制造企业提(tí)供协同化、定制化、平台化的制造服务
(二)新业态——服务型制(zhì)造(zào)
制造(zào)业企业(yè)为了获取(qǔ)竞(jìng)争优势,将价值链由(yóu)以制造为(wéi)中心向以服务为中(zhōng)心转变。越来越多的制造(zào)业企业从注重生(shēng)产和产品(pǐn)向注重“产品+服务”的趋势发展和演进,将焦点(diǎn)瞄准产品的整个生命(mìng)周期,“服务”在(zài)制(zhì)造价(jià)值链中的比(bǐ)重越来越大(dà)。
(三)新模式与新(xīn)业(yè)态(tài)发展的关(guān)键性、支撑性技术
新一代(dài)人工(gōng)智能技术的突(tū)破性发展,成为支撑新(xīn)模(mó)式与新业态发展的关键技术,而新一(yī)代(dài)人工智能技(jì)术(shù)的发展是在数字(zì)化(huà)、网络化的基(jī)础上,通过(guò)大(dà)数据(jù)的挖(wā)掘、算法、算力等(děng)领域技术的革命性突破,并在制造业的广(guǎng)泛应用而不(bú)断演化并发展出(chū)来的。在此(cǐ)驱动下(xià),新模(mó)式与新(xīn)业(yè)态逐步演化和发展。很多关(guān)键(jiàn)技术的不(bú)断发(fā)展是新(xīn)模式新业态不断(duàn)演化发展的技术基(jī)础和重要支撑(chēng)。
1.关(guān)键性技术
(1)建(jiàn)设多源跨媒体(tǐ)异构数据库。异构集成产品、使(shǐ)用(yòng)环境(jìng)、解决(jué)方案和生产工(gōng)艺数据库,开发用于采集客户(hù)数据网络(luò)化(huà)智(zhì)能测量系统(tǒng)和客户需求(qiú)在线交互平台,将客户(hù)数据、设(shè)计数(shù)据、虚拟(nǐ)制造数据、生产数据(jù)构建在云端,成为神经网(wǎng)络、深度学(xué)习等算法运(yùn)行(háng)的基础。
(2)构建基于大数据的设(shè)计需求特(tè)征(zhēng)挖(wā)掘系统。采集汇聚客户来源信息、基本信息、个(gè)性化(huà)需(xū)求信(xìn)息以(yǐ)及定制产品的服务信(xìn)息,与异构(gòu)数据库进行匹配,利用机器学习算法、深(shēn)度学习模型、三维模型识别、产品使(shǐ)用(yòng)环境模型匹配等(děng)智能分析技术实现深度(dù)数据挖掘(jué),实现智能(néng)解决方案推荐、智能优化产品设计以(yǐ)及(jí)智能原材料采购预测等。
(3)虚拟体验系统及虚(xū)拟(nǐ)制造。采用多种(zhǒng)虚拟现实技术(VR)、云渲(xuàn)染(rǎn)平台、VR互(hù)动体验技术等快(kuài)速实现设计方案的虚拟仿真,实现设计阶(jiē)段的客(kè)户产品体验(yàn)。采用多种调度模型(xíng)和求(qiú)解算法,将不同材质、不同类(lèi)型(xíng)的定制产品(pǐn)订单快速拆分,再合理组(zǔ)织成批次,在虚(xū)拟(nǐ)制造(zào)系(xì)统中实现订单管理(lǐ)和智(zhì)能排产。
(4)构建全(quán)流程信息自动采(cǎi)集、生产管控与(yǔ)协同(tóng)优化系统。通(tōng)过微纳传感、条码标签(qiān)等手段(duàn),在规模定制产品(pǐn)柔性制造(zào)混流(liú)生产中,实现生产工艺、生产(chǎn)计划、生产设备和品质分析等信息的(de)实(shí)时管(guǎn)控(kòng),优化仓储、设备、质量、物(wù)流管理(lǐ)和销售,完成对研发设计环节的数据反馈,达到全流程(chéng)的协同优化。
2.支撑性技术
(1)数据挖掘(jué)技术:采(cǎi)用数据挖掘技术对收集到的信息进(jìn)行筛选、分类(lèi)、分析和验证(zhèng),确(què)保在(zài)设备(bèi)故障发生时快(kuài)速(sù)发现设备异常,并准确判断故(gù)障位置和故障(zhàng)机理。
(2)传感器技术:远程监控与运(yùn)维技术的(de)实(shí)现基础。监(jiān)控精确度和数据传输(shū)效率直接(jiē)影响着远程(chéng)运(yùn)维工作(zuò)的准确性(xìng)和响应速度(dù)。
(3)嵌(qiàn)入(rù)式监(jiān)控系统:嵌入式(shì)监控系统采用客户端/服务器模式,将嵌入(rù)式Web服务器安装到设(shè)备中,使设备能够通过互联网实(shí)现互联,并可以(yǐ)在监控中心实现网络(luò)管理功能,使(shǐ)用户能够直接通过浏览器对设(shè)备进行远(yuǎn)程监(jiān)控、管理和控(kòng)制。
(4)故障(zhàng)预测算法:设备预测性维护的核心技(jì)术,通过对设备状况(kuàng)的预测,提供设备状态的发展趋势(shì)分析(xī)和早期(qī)故障预警,使运维人(rén)员能(néng)够有(yǒu)针(zhēn)对性地进行设(shè)备运维,避(bì)免(miǎn)设备出现突发性故障和(hé)随之(zhī)导致(zhì)的设备停机事故。
(5)机器视觉技(jì)术:机器视觉技(jì)术是人工智能技(jì)术的(de)一个(gè)重要环节。通过计算机(jī)来模拟人(rén)的视觉,在获取了客观事物的影像(xiàng)后,再经由智能系统对图像中的信息进行(háng)分析、处理(lǐ)与理解(jiě),根(gēn)据处理结(jié)果对设备(bèi)进行监(jiān)控与控(kòng)制,从而(ér)实现智能运维。
(6)机器学习与(yǔ)人工智能技术(shù):机(jī)器学习技术能让机器(qì)管理数量众多、种类不同、环境各(gè)异的各种(zhǒng)设备,使机器像(xiàng)人一样增长知(zhī)识、增加(jiā)经验,从而(ér)使设备运维能(néng)够不仅仅局限于某一(yī)种类的(de)设(shè)备,而是可以扩展到各(gè)行各业、各(gè)种(zhǒng)不同的设备与环境中(zhōng);人工智能技术则使设备(bèi)监控运维系统能够根据监测到的设备信息对(duì)设备运行情况做出合理的判(pàn)断,并能够提供故障预测(cè)方(fāng)案和(hé)故(gù)障维修方案。
四、新模式与新(xīn)业(yè)态的先行者
研(yán)究发现(xiàn),我国制造业企(qǐ)业,特别是装备(bèi)制造业企业,对单位(wèi)价值量较高的设备开展(zhǎn)远程运维,在(zài)保障设备(bèi)安全(quán)和稳(wěn)定性(xìng)并为客户提供服务等方面开(kāi)展了有(yǒu)效(xiào)尝试,取得了一些经验和(hé)良好效果。表1列出了部分企业远程(chéng)运维(wéi)的典型(xíng)做法,供研究者参(cān)考(kǎo)。
所有开展(zhǎn)远程运维(wéi)的企业基本上已经具备数字化制造基础,积(jī)累了海量(liàng)数据,正在尝(cháng)试使用人工智能技术解决(jué)数据处理和知识的产生及应用的(de)算(suàn)法生成问(wèn)题(tí),这种(zhǒng)做法的迅速(sù)普及形(xíng)成了新(xīn)的生产(chǎn)模(mó)式和新的(de)业态。同样,在大规模定制生产领域,一些流程和半流程型(xíng)工(gōng)业企业,如消费品企业、服装(zhuāng)和家具企业在数字化生产的基础上(shàng),通过规模化定(dìng)制(zhì)生(shēng)产既满(mǎn)足了市场对(duì)个性化的需(xū)求,又有效降低了成(chéng)本,使产品能够以大规模生(shēng)产(chǎn)的(de)低成本来满足个性化需求的(de)质量和(hé)速度。应用案(àn)例详见下表。
五、新模式与新业态的(de)发展目标及路径(jìng)
我国(guó)发展新一代人工智能引领(lǐng)下的新模(mó)式与新业态应以(yǐ)开(kāi)放、融合(hé)、共(gòng)享、创新(xīn)为战略方针(zhēn),实现制造业转型升级,迈向制造强国行列。
(一)发展目标
发展新业(yè)态(tài)与新(xīn)模(mó)式将成为我国(guó)产业的(de)发展战略,建(jiàn)议分为近期(qī)突破目(mù)标(2020年(nián))、中期发展目(mù)标(2025年)和中远期战略突破目标(2030年(nián))三步(bù)走(zǒu),实现以重点(diǎn)突破为点,带(dài)动人工智能技术大(dà)范围(wéi)高水准应(yīng)用(yòng)的点面结合战略(luè)。
2020年前,在轨道交(jiāo)通、风电(diàn)装(zhuāng)备、航空发动机及新(xīn)一代直升机、工程机(jī)械、通(tōng)用(yòng)机械、电梯等已(yǐ)开展远程(chéng)运维服(fú)务行业,探索(suǒ)应用人工智能(néng)技术(shù)及(jí)数据挖掘和自学(xué)习知识库建设(shè),实现高效、准确、实时的(de)远程自诊断。推进我国远程运(yùn)维数据标准化,根据行(háng)业的不同特点构(gòu)建若干分行业(yè)远程运维服(fú)务数据中心,构建基于(yú)工业互联网的运维服务体系(xì),保障重大装备制(zhì)造和运行的优(yōu)质、高效和安(ān)全。
在家(jiā)电、家具、服装等行业加强人工智能技术应用,初(chū)步建成家具行业、家电行业和服装行业规模(mó)定制服务平台,完成智能(néng)研发设计平台和基于虚拟制造系统的智能排产的试点示范(fàn)。
2025年前,在远(yuǎn)程(chéng)运维服务和大规模定制生(shēng)产服(fú)务(wù)两个(gè)重点领域(yù)全面推广(guǎng)人工智能技术应用(yòng)成果,技术水平达到世界领先,并在其他领域进(jìn)行示范。在家(jiā)电行业、家具行业和服装行业全面推广人工智能技术,关键技术水平达到世界领先,并争取在汽车等行业进行试点。2030年(nián)前(qián),全面应用人工智能技术,实现制造智能化,技术达到(dào)国(guó)际(jì)先进水平,一(yī)些(xiē)领域(yù)达到国(guó)际领先(xiān)水(shuǐ)平。
(二(èr))发展(zhǎn)路径
联(lián)动。加(jiā)强(qiáng)企(qǐ)业内部研发、设计、制造、营销、服(fú)务等多(duō)个部门(mén)的(de)“纵向集(jí)成”,推动(dòng)企业之间的“横向(xiàng)集成”,实现资源的快速配置和高效整合(hé),实现产品(pǐn)开发、生产(chǎn)制造、经营管理等在不同企业间的信息共享和业(yè)务协同。
复合。加强已有制造技术(shù)和(hé)信息技术、生产组(zǔ)织方(fāng)式和商业模式等多种创新元素的有机融合,最终形成复合式的、多元化(huà)的创新模式。
并行。注重多阶段并行推进,以适应我国制造业发(fā)展水平参(cān)差不齐的现(xiàn)状,谋求高端制(zhì)造业(yè)中全价值链的业态、模(mó)式创(chuàng)新,以(yǐ)及中低端制(zhì)造业的部(bù)分(fèn)环节业态(tài)、模(mó)式的微创新和渐进式创新。
演进。由于信(xìn)息技术(shù)的导入(rù)是一个(gè)循(xún)序渐进(jìn)的过程,注(zhù)重(chóng)业态创新(xīn)和模式创(chuàng)新的渐进型发展特征,率先启动贴近消费(fèi)端的环(huán)节,进行由(yóu)局部到整(zhěng)体(tǐ)、由量变到质变(biàn)的(de)动态演进,最终构建新的制造模式与业态。
集成。开展产业生态(tài)层面的系统创(chuàng)新,基(jī)于价值链(liàn)进(jìn)行资源重(chóng)构(gòu)型(xíng)创新(xīn),依托(tuō)价值网(wǎng)络进行系统(tǒng)集(jí)成式创(chuàng)新,通过整合、集成各项资源(yuán),使企业(yè)由单一的参与者提升(shēng)为(wéi)行业(yè)的定义者、平(píng)台(tái)的构(gòu)建者以及(jí)系统的整合者。
六、新模式与新业态的重点应(yīng)用领域
根据我国(guó)工业领域(yù)的发展基(jī)础与现状,在诸多具(jù)备(bèi)数字化制造、网络化制造能力的(de)新(xīn)业态(tài)与新模式中,远程运(yùn)维服务和规(guī)模定制服务(wù)有望通过新一代(dài)人工智能(néng)技(jì)术的应用形成突破。
(一)远程运维服务
按照(zhào)对人工智能(néng)技术需求迫切,技术应用基(jī)础好,发展效(xiào)益较高的原则(zé)进行遴选,在以下领域可能实(shí)现突(tū)破:轨(guǐ)道交通、航空发动(dòng)机、风(fēng)电装备、工程机械、通用旋(xuán)转机械、火电核电(diàn)装备和电梯。
轨道交(jiāo)通(高铁):进(jìn)行故障预测与健康管理(PHM)系统的(de)研发(fā)与应用,开展新一代人工智能技术支持下(xià)的远程运维服务(wù)支持,改变(biàn)劳动密集型运维(wéi)保(bǎo)养服务模式,减少运维(wéi)服务中的人工需求,保(bǎo)证列车(chē)运营(yíng)安全,保障列车装备出口(kǒu)。
图1远程运(yùn)维服务在高铁(tiě)中的应用
航空发动机:以推动民航领域远程运维为切入(rù)点(diǎn),推动国内航(háng)空公司与发动机供应商合作开(kāi)发(fā)远程诊断平台,在现有监测(cè)诊断与数据(jù)积(jī)累的基础上,将新一代人工智能技术(shù)引入航空发动机(jī)远程运维系统(tǒng)中,再(zài)扩展到(dào)军用航空发动(dòng)机领域,未来满足智能运维与管理、智(zhì)能作战指挥、智能后勤保障等(děng)重大需求。
风电装(zhuāng)备:在目前(qián)已有的风电(diàn)监测诊断(duàn)基础(chǔ)、振动监测系统(tǒng)、工艺环境等数据采集与监视控制(zhì)系统(SCADA)数据等系统(tǒng)与大数据积累的基础上,利用新一代(dài)人工(gōng)智能技术挖掘大数(shù)据信息,将振动监测(cè)系统与SCADA系(xì)统有效融合,实现风电机组的智能运维(wéi)与寿命预测。
工(gōng)程机(jī)械(xiè):改变目前我国工程机械主要通(tōng)过事后维修、定期保(bǎo)养的(de)维护方式(shì),在工程机(jī)械远程运维服务中引入新一代人工智能技术,大幅(fú)度提高运维精度(dù)、时效性和监测范围,减少工程(chéng)机械的人工维护保养成(chéng)本,探(tàn)索运用工(gōng)程机械运行数据对海(hǎi)内(nèi)外(wài)经(jīng)济(jì)运行状况进行监测。
图2远程运维服务在(zài)工程(chéng)机械(xiè)中的应用
通用旋转机械:对石化和煤化企业中鼓风机、压缩机、泵、阀等设备通(tōng)用(yòng)性强(qiáng)和(hé)数据基础好的装置开(kāi)展(zhǎn)远(yuǎn)程监控(kòng),实(shí)现智能远程运维,减少运营风险,降低设备的维护保养成(chéng)本。对于运营较好的,持续(xù)进行示范(fàn)推广。
火电(diàn)核电装备:在相(xiàng)关装备中引入新一代人工智能技术,实(shí)现设备的全(quán)生命周期和实时动态(tài)监控预警,增(zēng)强对污染物排放、安全运(yùn)行状态的管控能(néng)力,增强公众安全信(xìn)心。
电梯:开展新一代人(rén)工(gōng)智能技术在(zài)电梯行业的深(shēn)度应用,缓解(jiě)电梯维(wéi)护保养(yǎng)人员(yuán)不足的问题,提高电梯维护保养的响应速度,增强备件、预测(cè)性(xìng)诊断的能力。
2020年前,在上述七个(gè)行业进行探索,建成七大远程运维中心。2025年前,进行全面(miàn)推广,技术(shù)达到世界领先水平。
(二)规模定制(zhì)服(fú)务(wù)
新一代人工智(zhì)能(néng)技术为规模化定制生产服务提供了技术基(jī)础。通过信息感知与数据积累,到大数据驱动(dòng)下的(de)系统互联互通,通(tōng)过(guò)自(zì)感知、自学习和(hé)自决策三步走实现人(rén)工智能技术(shù)在定(dìng)制生产(chǎn)中的应用(yòng)。新一(yī)代人工智能技术有望(wàng)在(zài)以(yǐ)下三个领域(yù)实现突破(pò):家(jiā)电行业、家具(jù)行业和服装(zhuāng)行业。
家电行(háng)业(yè):建立规模(mó)定制服务(wù)平台,推进用户深度参(cān)与,将用(yòng)户融入互(hù)联工厂,实现(xiàn)产销合一,通过平台固(gù)化(huà)生产经验,运用人工智能技术推进生(shēng)产系统(tǒng)的数(shù)字化和(hé)柔性化,实(shí)现定制产品的高精度、高效率生产(chǎn),提升不入库率,缩短(duǎn)生产(chǎn)周期。
家具行(háng)业:针对(duì)个性化产(chǎn)品生产多品种、小批量的特点,借助人工智能(néng)技术(shù)助力定制业务发展,缩短设(shè)计周期,能够快速(sù)地研发(fā)出满足市(shì)场变化(huà)和(hé)需求的产品。降低成本,提高生(shēng)产效率(lǜ),材料(liào)利用率提(tí)高10%,出错率降到1%以(yǐ)内。
服(fú)装行业:以消(xiāo)费者需求数据带(dài)动技(jì)术流、资金流(liú)、人(rén)才流、物流纵(zòng)向整合。通过流程再造、全程(chéng)数据驱动,实现基于一组消费者数据完成(chéng)所有定制、服(fú)务的全过程(chéng),7个(gè)工作(zuò)日满足全(quán)球订单的(de)个性(xìng)化需求。由点到面推广业(yè)务模式,实现传统产业升级(jí)改(gǎi)造。
2020年前,在上述三(sān)个(gè)行业进行探索,初步建成(chéng)家(jiā)具行(háng)业(yè)、家电行业和服装行(háng)业规(guī)模定制服务平台。2025年前,在三个行业(yè)全面推广,技术水(shuǐ)平达到(dào)世界领(lǐng)先,并争取(qǔ)在汽车(chē)等行业进行探索(suǒ)和试点。
七(qī)、政策建议(yì)
(1)新一(yī)代人工智能技(jì)术在远程运维服务和大规模定制生产中的(de)应用,作为当前服务型制造最(zuì)具推广应(yīng)用价值的两个重点方(fāng)向,应加大推广应用(yòng)的力度。
(2)加快人工智能技术(shù)教育列入我国高等(děng)教育体系进程。据了解,英国已在(zài)高中教育阶段引入人工智能(néng)技术的知识学习,在高等(děng)教育体系中人(rén)工智(zhì)能(néng)已作为(wéi)学科建设了相当长的时(shí)间。
(3)进一步加强网络(luò)安全保障。随着(zhe)开(kāi)放(fàng)程度的逐渐(jiàn)加深,我(wǒ)国的(de)社会安全、金融安全、能源安全(quán)、信息安全以及重大(dà)工程安全需要进(jìn)一(yī)步得到保障。建议(yì)国家和各(gè)级政府尽快理清管(guǎn)理主体(tǐ)责(zé)任(rèn),制定外资进入中国(guó)人工智能市场的准入标准,制定人工智能(néng)数据传输、数据产(chǎn)权、数据隐私(sī)等(děng)方面的标准及法律法规,保护我国人(rén)工智能技术(shù)健康发展(zhǎn)。
(4)加强应用新一代人工智能技术产(chǎn)品和服务的(de)标(biāo)准化。建议智能制造相(xiàng)关标准试验验证项目向中介机(jī)构、企业联(lián)合申报的团体标准倾(qīng)斜,增强智能制造标准体系的实用性。