《“人工智能+制造”产业发展研究报告》发布

    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。