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《“人工智能+制造”产业发展研究报告》发布

http://www.newdu.com 2018/6/12 IIE 工经所 腾… 参加讨论

    近日,由中国社会科学院工业经济研究所、腾讯研究院共同研究编制的《“人工智能+制造”产业发展研究报告》在北京发布。
    报告从概念、现状、影响和对策等方面,对人工智能与制造业融合发展进行了系统性研究。其中重点分析了互联网的资源与能力,为更好发挥互联网的作用指出了方向。报告认为,对于复杂的制造业来说,互联网的定位更应该在“助力者”而非“颠覆者”,帮助制造企业加快转型升级的步伐。具体而言,本报告主要探讨了以下几个问题:
    “人工智能+制造”,本质是追求人机协同
    人工智能作为一类信息技术,诞生于上世纪50年代,几乎与计算机同步。60多年来人工智能涉及的技术和派系众多,学界并没有一个明确的定义。对于大多数公众而言,从其发展目的的角度,可以简单将其理解为“与人类一样聪明的人造机器”。
    将这个聪明的“机器”放入制造业中,主要的作用就是使机器能够“达到甚至超过人类技工水平”,以实现企业生产运营效率的提升。这个放入“人工智能”的“智能化”过程,与过去制造业追求“自动化”的过程实际上有本质的差异。“自动化”追求的是机器自动生产,本质是“机器替人”,强调大规模的机器生产;而“智能化”追求的是机器的柔性生产,本质是“人机协同”,强调机器能够自主配合要素变化和人的工作。
    因此,“人工智能+制造”未来所追求的,不应是简单粗暴的“机器替人”,而应是将工业革命以来极度细化、甚至异化的工人流水线工作,重新拉回“以人为本”的组织模式,即让机器承担更多简单重复甚至危险的工作,而人承担更多管理和创造工作。
    “人工智能+制造”,必然走向平台模式
    制造业是一个庞大的产业,复杂而割裂是它的历史特征。同一个厂房里,可能有好几种来自不同厂家的生产设备,这些设备往往采用各自的技术和数据标准,彼此之间并不能直接连通和交互。不同的工厂、乃至不同的制造业企业,差异就更大了。这样的差异使得传统制造业信息化难度大、效率提升有限。
    互联网的普及和发展催生了“平台模式”,平台内信息传播的速度大大增加、交易成本大大降低,有效促进了经济效率的提升。近几年,互联网的这个模式逐渐扩展到了各行各业。对于制造业而言,这个模式就是“工业互联网平台”。
    未来“人工智能+制造”的实现的重要基础就是这个平台,由这个平台为产业提供通用的算力(工业云计算和边缘计算)、算据(工业大数据)和算法(工业人工智能)能力,从而推动整个产业的转型升级。根据调研公司MarketsandMarkets的数据显示,这三部分代表的全球工业互联网平台市场规模占整体“人工智能+制造”的比例,将从2016年的24%增长为2025年的36%,达到2.6千亿美元。
    互联网助力“人工智能+制造”的三类典型场景
    互联网经过数十年发展,已成为信息革命的中坚力量,也是当前人工智能技术发展的领航者。其连接、数据、云、算法和安全等五方面的经验与积累,能够有效支持其推动人工智能与各产业结合落地。对“人工智能+制造”而言,目前互联网助力的典型场景主要有三类:
    1)产品注智,从软件到硬件的智能升级。互联网可以将其人工智能算法,以能力封装和开放方式嵌入到产品中,从而帮助制造业生产新一代的智能产品。如谷歌开发出专用于大规模机器学习的智能芯片TPU、腾讯AI开放平台对外提供计算机视觉等AI能力、亚马逊推出内嵌人工智能语音助手的智能音箱echo等;
    2)服务注智,提高营销和售后的精准水平。互联网可将利用其人工智能算法,为制造企业提供更精准的增值服务。一是售前营销,以人工智能进行用户侧需求数据的多维分析,实现更实时、精准的广告信息传递,如谷歌为制造业专门开发了精准广告平台;二是售后维护,以物联网、大数据和人工智能算法,实现对制造业产品的实时监测、管理和风险预警。如三一重工结合腾讯云,把分布全球的30万台设备接入平台,实时采集近1万个运行参数,利用大数据和智能算法,远程管理庞大设备群的运行状况,有效实现故障风险预警,大大提升了排障效率并降低维护成本。
    3)生产注智,增强机器自主生产能力。互联网可帮助制造企业,将人工智能技术嵌入生产流程环节中,使得机器能够在更多复杂情况下实现自主生产,从而全面提升生产效率。目前主要应用在:一是工艺优化,即通过机器学习建立产品的健康模型,识别各制造环节参数对最终产品质量的影响,最终找到最佳生产工艺参数,如腾讯云帮助亿纬锂能提升1.5%良品率、阿里云帮助保利协鑫提升1%良品率等;二是智能质检,即借助机器视觉识别,快速扫描产品质量,提高质检效率。如腾讯云帮助福耀玻璃实现质检工序替代80%人力、并且不良品检出率达到90%以上。
    总之对于复杂的制造业而言,互联网需要更多从合作者、助力者、服务者的角度看待。正如腾讯董事会主席兼首席执行官马化腾在2018年腾讯“云+未来”峰会上所言,腾讯“不会进入各行各业取而代之,而是做好连接、工具和生态三个角色”。在此基础上,人工智能等新一代信息技术才能更有效的发挥作用。
    目录
    一、“人工智能+制造”的概念
    (一)什么是人工智能
    1.历史:理论+专家系统
    2.当前:大数据+深度学习
    3.未来:小数据+大任务
    (二)什么是“人工智能+制造”
    1.历史:专家系统辅助制造
    2.当前:深度学习优化制造
    3.未来:人机融合协同制造
    (三)人工智能如何“+”制造
    1.技术范式
    2.价值形态
    3.生产组织
    二、“人工智能+制造”的现状
    (一)市场规模
    1.产业结构变化
    2.整体规模组成
    3.六大细分领域
    (二)典型案例
    1.研发设计
    2.生产制造
    3.质量控制
    4.供应管理
    5.运营维护
    (三)面临挑战
    1.缺理论体系标准
    2.缺关键自主技术
    3.缺新型管理模式
    4.缺产业资本支持
    三、“人工智能+制造”的影响
    (一)整体产业影响
    1.优化产业结构
    2.提高生产效率
    3.重构国际分工
    4.改变就业市场
    (二)分类行业影响
    1.劳动密集型
    2.资本密集型
    3.技术引领型
    4.市场变动型
    四、互联网助力“人工智能+制造”
    (一)互联网助力的基础
    1.连接
    2.数据
    3.云
    4.算法
    5.安全
    (二)互联网助力的对象
    1.信息化水平
    2.经营状况
    3.行业特征
    4.价值链位置
    (三)互联网助力的模式
    1.人工智能+产品
    2.人工智能+服务
    3.人工智能+生产
    五、“人工智能+制造”政策借鉴
    (一)顶层设计与战略指引
    (二)构建智能制造平台
    (三)推动技术标准制定
    (四)支持共性技术研发
    (五)重视中小企业发展
    (六)完善人才保障体系
    六、加快推进我国“人工智能+制造”的对策建议
    (一)建立多渠道投融资机制
    (二)重点突破关键共性技术
    (三)布局重大科技工程项目
    (四)搭建多方协作服务平台
    (五)建立融合创新试点基地
    (六)健全复合人才培养机制
    (七)加强技术标准体系建设
    (八)构建信息安全保障体系
    报告简介
    2018年3月23日,美国总统特朗普公布对华“301调查”报告,指令对从中国进口约600亿美元商品大规模加征关税,中美新一轮贸易战爆发。美国的加征税清单,直指《中国制造2025》,制造业成为大国竞争与摩擦的焦点。
    实际上早在十年前的经济危机后,各国就已开始反思经济发展模式的问题,纷纷将制造业改革和发展作为提振经济的重要手段。尤其随着近年来大数据、物联网、人工智能为代表的新一代信息技术加速发展,美国的先进制造、德国的工业4.0、日本的机器人革命等国家战略先后推出,均反映出主要大国重拾对制造业的重视、以科技带动制造业升级发展的雄心。
    众所周知,中国制造这些年取得了突飞猛进的发展和进步,我国也早已被美誉为“世界工厂”。然而我们的制造业仍面临大量核心生产技术和设备非自主的问题,仍未能摆脱在国际分工中处于价值链相对低端的位置。而在这新一轮高科技+制造业的竞争中,我国的制造业究竟何去何从?
    我国互联网大发展所获得新科技与商业经验积累,尤其在人工智能等新兴技术发展情况下,很可能给我们制造业提供了一个“弯道追赶”的机会。本报告意在对“人工智能+制造”相关概念进行界定的基础上,剖析其发展情况及中国面临的现实问题,研究我国互联网在其中所能发挥的特殊价值,并基于对主要国家相关政策与发展特点的总结,提出我国未来“人工智能+制造”发展建议,以期促进制造业与互联网的携手共进。
    
    

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