今年兩會(huì)上，工業(yè)和信息化部部長金壯龍?jiān)谕ǖ郎媳硎?，信息化與工業(yè)化深度融合，是新型工業(yè)化的鮮明特征。我們將鞏固提升信息通訊業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和領(lǐng)先地位。適度超前建設(shè)5G、算力等信息設(shè)施，繼續(xù)推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化應(yīng)用，讓5G賦能千行百業(yè)；強(qiáng)化5G演進(jìn)，支持5G-A發(fā)展；同時(shí)要加大6G的研發(fā)力度。推進(jìn)制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，開展人工智能+行動(dòng)，推動(dòng)人工智能賦能新型工業(yè)化。作為關(guān)心人工智能應(yīng)用的一群人，我們關(guān)心的是，在“推進(jìn)制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，開展人工智能+行動(dòng)，推動(dòng)人工智能賦能新型工業(yè)化”上，能做些什么？

眾所周知，制造業(yè)一直是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著第四次工業(yè)革命的到來，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化技術(shù)不斷融入制造業(yè)，開啟了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的新篇章?！叭斯ぶ悄?制造業(yè)”作為一種全新的行業(yè)發(fā)展模式，正在對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)模式產(chǎn)生革命性的影響。通過人工智能技術(shù)的賦能，制造業(yè)在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、成本控制和安全生產(chǎn)等方面都迎來了跨越式的發(fā)展。

當(dāng)前全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的背景下，前有歐美致力于制造業(yè)回歸、后有制造業(yè)轉(zhuǎn)移東南亞墨西哥等。因此，推進(jìn)制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型已成為提升國家產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型指的是利用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)對(duì)制造過程進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、減少生產(chǎn)成本的目的。網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型則強(qiáng)調(diào)制造資源的互聯(lián)互通，構(gòu)建起全球生產(chǎn)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。智能化轉(zhuǎn)型指通過引入人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、智能化。

在當(dāng)前人工智能浪潮一波更勝一波的發(fā)展趨勢(shì)中，“人工智能+制造業(yè)”行動(dòng)是推動(dòng)新型工業(yè)化的重要舉措。人工智能技術(shù)的引入不僅能夠深化制造業(yè)的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化層次，更能夠帶來預(yù)測(cè)維護(hù)、個(gè)性化定制、智能調(diào)度和自主決策等新的功能和模式，極大提升制造業(yè)的智能化水平。智能制造已成為未來制造業(yè)發(fā)展的方向，是生產(chǎn)方式根本性改變的基石，是工業(yè)生產(chǎn)未來趨勢(shì)的體現(xiàn)。

宏觀視角

宏觀上，人工智能與制造業(yè)的融合正在形成一種新的總體發(fā)展格局，其特征是生產(chǎn)過程更加自動(dòng)化、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和智能化。傳統(tǒng)的生產(chǎn)線逐漸向智能工廠轉(zhuǎn)型，這些工廠具備通過數(shù)據(jù)和先進(jìn)算法優(yōu)化生產(chǎn)流程的能力。并且，從單一工廠的自動(dòng)化應(yīng)用，向整個(gè)生產(chǎn)全鏈條的智能化升級(jí)轉(zhuǎn)變。這不僅包括制造過程本身，還涉及設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈管理、及產(chǎn)品維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。在這一模式下，信息共享和流程協(xié)調(diào)是核心，數(shù)據(jù)要素和人工智能是連接這些環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。

未來已來，人工智能正在助力工業(yè)企業(yè)構(gòu)建全新的商業(yè)模式和價(jià)值鏈。知識(shí)圖譜等人工智能技術(shù)不僅能夠?qū)⑸a(chǎn)、管理、服務(wù)等各環(huán)節(jié)緊密整合,實(shí)現(xiàn)”設(shè)計(jì)-制造-營銷-服務(wù)”全生命周期的線上智能聯(lián)接。同時(shí)，人工智能+制造業(yè)正在形成生態(tài)系統(tǒng)，并與產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行深度融合,推動(dòng)價(jià)值重構(gòu)，帶來全新的服務(wù)模式。

數(shù)據(jù)要素

在數(shù)據(jù)要素上，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得生產(chǎn)設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)收集和傳輸數(shù)據(jù)，云計(jì)算提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，大數(shù)據(jù)分析能夠從海量信息中進(jìn)行初步分析。但這一切都伴隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用而獲得有價(jià)值的洞察，并使得整個(gè)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整合成為了可能。

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技術(shù)維度

技術(shù)上，人工智能已經(jīng)成為制造業(yè)現(xiàn)代化的催化劑，其在各個(gè)維度中的應(yīng)用展現(xiàn)出了巨大的潛力和影響力，在實(shí)現(xiàn)制造業(yè)各環(huán)節(jié)智能化方面的實(shí)力和靈活性。隨著AI技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和成熟，特別是知識(shí)圖譜和大模型技術(shù)的廣泛應(yīng)用，未來的制造業(yè)將更加高效、彈性和智能。關(guān)于知識(shí)圖譜，建議閱讀珠峰書《知識(shí)圖譜：認(rèn)知智能理論與實(shí)戰(zhàn)》。大模型建議閱讀《王文廣揭秘大語言模型：AI新范式的無限可能與企業(yè)價(jià)值的驅(qū)動(dòng)引擎【秒懂人工智能系列】》

–?人工智能技術(shù)與設(shè)備的集成：AI與傳統(tǒng)的制造設(shè)備和系統(tǒng)的集成，使得機(jī)器能夠以更智慧的方式運(yùn)行。比如設(shè)備知識(shí)庫、設(shè)備故障的自動(dòng)歸因分析、設(shè)備參數(shù)的智能優(yōu)化等。又如通過視覺識(shí)別系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)線的缺陷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，或者通過優(yōu)化算法提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

–?人工智能與制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的集成：使用人工智能技術(shù)來優(yōu)化 MES 的規(guī)劃，提升制造過程的效率。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是助力制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，集成了AI能力的MES則能更高效地處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化和操作決策。

–?人工智能與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)的集成：實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析從傳感器和設(shè)備中獲得的數(shù)據(jù)，促進(jìn)智能化決策和操作。

–?AI在生產(chǎn)流程優(yōu)化上的應(yīng)用：通過人工智能技術(shù)來對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行模型化，并利用 IOT 所采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)迅速調(diào)整工序和工作站的配置，減少停機(jī)時(shí)間和提高生產(chǎn)效率。

–?AI 在質(zhì)量控制上的應(yīng)用：人工智能模型可以連續(xù)學(xué)習(xí)產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)，以識(shí)別缺陷和不合格產(chǎn)品，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量與一致性。同時(shí)，通過知識(shí)圖譜和大模型對(duì)故障案例、FMEA 等進(jìn)行充分應(yīng)用，在產(chǎn)品和工藝研發(fā)階段就實(shí)現(xiàn)潛在缺陷的預(yù)防。參考《王文廣：FMEA知識(shí)圖譜的構(gòu)建與應(yīng)用實(shí)踐》

–?AI 如何進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)：通過人工智能技術(shù)分析機(jī)器運(yùn)行的數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)設(shè)備何時(shí)可能會(huì)發(fā)生故障，從而規(guī)劃維護(hù)工作在非生產(chǎn)時(shí)間進(jìn)行，減少意外停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。

–?AI 在供應(yīng)鏈管理上的應(yīng)用：用知識(shí)圖譜技術(shù)來協(xié)助企業(yè)預(yù)測(cè)市場(chǎng)需求，優(yōu)化庫存水平，并實(shí)時(shí)調(diào)整供應(yīng)鏈策略。參考：《知識(shí)圖譜和大模型在全球供應(yīng)鏈體系數(shù)字化中的應(yīng)用》

典型行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景

人工智能不僅在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上加快了創(chuàng)新速度，而且在生產(chǎn)調(diào)度、物流配送和客戶服務(wù)等領(lǐng)域?yàn)橹圃鞓I(yè)提供了更為精準(zhǔn)和高效的解決方案。許多行業(yè)都在積極 采用AI來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品定制化、加快創(chuàng)新步伐，以及走向綠色化和可持續(xù)化發(fā)展。隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和深入應(yīng)用，預(yù)計(jì)人工智能技術(shù)將覆蓋生產(chǎn)生活的方方面面。下面是典型制造業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景介紹。

– 在汽車制造業(yè)，人工智能正被用于從設(shè)計(jì)到整車裝配的整個(gè)生產(chǎn)過程。例如，AI可以在設(shè)計(jì)階段通過算法生成多種車型設(shè)計(jì)方案，加速設(shè)計(jì)過程并提高創(chuàng)新的效率。在生產(chǎn)線上，AI輔助的機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的裝配作業(yè)，并且通過持續(xù)學(xué)習(xí)改進(jìn)生產(chǎn)過程。同時(shí)，通過分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，AI可以幫助制造商實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度的最優(yōu)化，增強(qiáng)供應(yīng)鏈的響應(yīng)能力。在銷售方面，AI可以通過對(duì)客戶數(shù)據(jù)的分析來提供個(gè)性化的汽車配置，滿足用戶的個(gè)性化需求。

– 航空業(yè)則依賴于AI來提升其設(shè)計(jì)復(fù)雜組件的能力，比如高效的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)部件，提高安全性能和燃油效率。人工智能還被用于飛機(jī)制造過程中分析大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，優(yōu)化裝配線和減少延誤。此外，AI在物料需求預(yù)測(cè)和配送規(guī)劃中發(fā)揮著重要作用，保障了制造原材料和零件的供應(yīng)穩(wěn)定性。

– 電子行業(yè)，尤其是半導(dǎo)體制造，也充分融入了AI技術(shù)。AI不僅能夠在芯片設(shè)計(jì)中快速迭代出更優(yōu)方案，在制造過程中，AI能夠預(yù)測(cè)設(shè)備故障和產(chǎn)線異常，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，以確保生產(chǎn)質(zhì)量和效率。在客戶服務(wù)方面，智能系統(tǒng)能夠處理用戶的技術(shù)咨詢和售后服務(wù)問題，提供快速而精準(zhǔn)的響應(yīng)。

– 重工業(yè)領(lǐng)域，如鋼鐵和石化工業(yè)，AI應(yīng)用在提高生產(chǎn)效率、降低能耗、保護(hù)環(huán)境等方面。通過分析生產(chǎn)過程的各種數(shù)據(jù)，AI能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的實(shí)時(shí)優(yōu)化，減少資源浪費(fèi)。同時(shí)，AI在檢測(cè)和預(yù)測(cè)機(jī)械故障方面的應(yīng)用降低了事故風(fēng)險(xiǎn)，并保障了員工的安全。

挑戰(zhàn)與困難

人工智能在制造業(yè)上的應(yīng)用并非一帆風(fēng)順，挑戰(zhàn)和困難始終伴隨著人工智能以及制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的全過程。這些挑戰(zhàn)和困難，是制造業(yè)企業(yè)實(shí)施人工智能戰(zhàn)略所必須深度思考，并進(jìn)行有效應(yīng)對(duì)的。只有如此，人工智能才能在制造企業(yè)中發(fā)揮其應(yīng)有的作用，助力制造業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展。下面是普遍存在的一些困難。

–?數(shù)據(jù)和知識(shí)的獲取：在制造環(huán)境中，獲取到的數(shù)據(jù)和知識(shí)往往是零散和非標(biāo)準(zhǔn)化的。此外，有些關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)或企業(yè)內(nèi)部的專業(yè)知識(shí)，可能是敏感或?qū)Ｓ械?，不易獲取。

–?解決之道：企業(yè)需要構(gòu)建合理的數(shù)據(jù)和知識(shí)資產(chǎn)的管理策略，投資于數(shù)據(jù)治理、知識(shí)管理和分析能力的提升。

–?算法與模型的適用性：制造過程復(fù)雜多變，因此需要設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)不同場(chǎng)景和任務(wù)的AI模型，這通常需要跨領(lǐng)域的知識(shí)和專業(yè)技能。同時(shí)，模型適用性的驗(yàn)證常常需要時(shí)間和資源密集的迭代過程。

–?解決之道：在算法和模型開發(fā)方面，借助外部專家知識(shí)和資源，選擇外部專業(yè)的人工智能研發(fā)企業(yè)，以及與高校和研究機(jī)構(gòu)合作，可以提高模型的開發(fā)效率與適用性。參考：《王文廣揭秘RAG：如何讓大語言模型更準(zhǔn)確、更可靠、更有時(shí)效性【秒懂人工智能系列】》

–?AI系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性：制造業(yè)要求高度精準(zhǔn)和穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，任何錯(cuò)誤或故障都可能導(dǎo)致生產(chǎn)線停工，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。因此，確保AI系統(tǒng)的高度可靠性是非常關(guān)鍵的。

–?解決之道：AI系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的問題，需要通過強(qiáng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格的測(cè)試驗(yàn)證和持續(xù)的維護(hù)升級(jí)來保證。參考：《ChatBot出錯(cuò)，企業(yè)買單：大模型的產(chǎn)業(yè)落地真的準(zhǔn)備好了么？加拿大航空公司的一個(gè)真實(shí)案例》

–?人機(jī)協(xié)作的安全性：隨著更多的機(jī)器人和AI系統(tǒng)被引入生產(chǎn)線，如何保證人員安全和系統(tǒng)安全并行不悖，是實(shí)施智能化制造必須解決的問題。

–?解決之道：人機(jī)協(xié)作的安全性，則要結(jié)合先進(jìn)的傳感器技術(shù)和安全管理協(xié)議來解決。政策層面，政府應(yīng)該提供相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)制定、專業(yè)人才培養(yǎng)及研發(fā)資助等支持。

未來趨勢(shì)

毫無疑問，人工智能在制造業(yè)的未來充滿了令人興奮的可能性，它將引領(lǐng)制造業(yè)向更高效、個(gè)性化、智能化的新時(shí)代邁進(jìn)。

–?技術(shù)融合方面：前沿技術(shù)如量子計(jì)算、邊緣計(jì)算以及5G將為制造業(yè)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)大動(dòng)力。人工智能與這些技術(shù)的進(jìn)一步整合，將發(fā)揮更大的作用。量子計(jì)算有望在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料科學(xué)中開啟新的可能性，通過其超常計(jì)算能力極大縮短復(fù)雜模擬和優(yōu)化問題的解決時(shí)間。量子人工智能也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。邊緣計(jì)算能夠?qū)?shù)據(jù)處理能力帶到設(shè)備或數(shù)據(jù)產(chǎn)生的現(xiàn)場(chǎng)，降低延遲，并減輕中心化數(shù)據(jù)中心的壓力，提升整個(gè)制造流程的響應(yīng)速度和靈活性。人工智能在邊緣端的使用，將使得人工智能可以無處不在。5G乃至6G通信技術(shù)的高速度和低延遲特性則為工廠內(nèi)的機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)提供更為穩(wěn)定且快速的數(shù)據(jù)交換能力，為實(shí)時(shí)分析和遠(yuǎn)程控制創(chuàng)造條件。5G的普及將使得人工智能的云端融合成為現(xiàn)實(shí)。

–?商業(yè)模式方面：人工智能將推動(dòng)制造業(yè)向服務(wù)化發(fā)展，諸如即服務(wù)（Manufacturing-as-a-Service, MaaS）等新模式將興起，使企業(yè)能夠根據(jù)需求訂購特定的生產(chǎn)力而非傳統(tǒng)意義上的購買設(shè)備。此外，通過大數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)，制造業(yè)將能提供更加個(gè)性化的定制產(chǎn)品，滿足消費(fèi)者對(duì)個(gè)性化的追求。

–?勞動(dòng)力市場(chǎng)方面：人工智能的引入對(duì)工人技能的要求提出了更高標(biāo)準(zhǔn)，需要?jiǎng)趧?dòng)力具備更多與AI協(xié)作的能力。這將導(dǎo)致勞動(dòng)市場(chǎng)對(duì)技術(shù)技能培訓(xùn)和教育的需求增加，并可能改變勞動(dòng)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)部分崗位產(chǎn)生替代效應(yīng)。

–?職業(yè)教育方面：學(xué)校和教育機(jī)構(gòu)需要適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，更新課程和培訓(xùn)方案，包括機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器人技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)以及跨學(xué)科的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和管理等知識(shí)的教學(xué)，以滿足未來科技驅(qū)動(dòng)的智能制造產(chǎn)業(yè)的需求。

–?社會(huì)倫理方面：人工智能的廣泛應(yīng)用將引發(fā)許多倫理問題，包括工人隱私權(quán)、數(shù)據(jù)安全和對(duì)決策透明度的需求。企業(yè)、政府和民間組織需要共同努力，構(gòu)建公正、透明的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，以確保技術(shù)的健康發(fā)展不會(huì)損害公眾和工人的利益。參考：《大語言模型七宗罪之一：群體不理性、偏見與意識(shí)操縱》

總結(jié)與展望

毫無疑問，人工智能在制造業(yè)中扮演著越來越重要的角色。技術(shù)的迅速發(fā)展使得“人工智能+制造業(yè)”不僅是可能，而且正在變得越來越必要。從智能化生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制到復(fù)雜決策過程的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)支持，人工智能的應(yīng)用正塑造著制造業(yè)的未來。金壯龍部長在兩會(huì)上的發(fā)言，更是為人工智能+制造業(yè)打下一針定心劑。

展望將來，人工智能與制造業(yè)的結(jié)合還有更為巨大的發(fā)展?jié)摿?，新的商業(yè)模式和工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的建立以及對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的積極影響，將推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的持續(xù)進(jìn)化，并將人類帶入更加高效、綠色、智能的新時(shí)代。

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