人工智能+制造的未来

文/李晓华

2008年爆发的国际金融危机给各国经济以重创，发达国家纷纷反思制造业的过度离岸外包对创新、增长和就业的影响，提出一系列政策促进制造业回流。

在这一时期，以大数据、物联网、人工智能为代表的新一代信息技术取得重大突破并加速产业化，推动了制造业向数字化、网络化、智能化方向发展。世界主要制造业大国都看到新一代信息技术对制造业的颠覆性影响，不约而同地将智能制造作为制造业转型升级的重点，纷纷出台发展人工智能的国家战略和产业政策，产业界也加快在智能制造领域的布局。

当前的人工智能技术是建立在算力、大数据和算法等技术突破基础之上的。大型互联网公司在二三十年的发展过程中形成了强大的信息基础设施，积累了丰富的数据，形成了领先的计算和算法能力，成为制造业与人工智能深度融合发展过程中一支举足轻重的力量。

人机协同，不是机器替人

人工智能作为一类信息技术，诞生于20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。

湖北首台骨科手术机器人正式“上岗”。2019年1月22日，第三代国产骨科手术机器人在武汉市第四医院（武汉市骨科医院）正式“上岗”，精准辅助主刀医生完成一台股骨骨折颈中空钉内固定手术，这是湖北地区首次启用骨科手术机器人进行手术（新华社记者熊琦 摄）

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。

从科幻走进现实的外骨骼机器人。12月11日，在中科院深圳先进技术研究院智能仿生研究中心实验室，研究助理马勋举测试穿戴下肢助行外骨骼机器人行走（新华社记者毛思倩 摄）

走向“工业互联网平台”模式

制造业是一个庞大的产业，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加快、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”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。调研公司Markets and Markets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%增至2025年的36%，达到2600亿美元。

互联网助力的三类典型场景

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：

一是产品注智，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能力等。

二是服务注智，提高营销和售后的精准水平。互联网可利用其人工智能算法，为制造企业提供更精准的增值服务。第一，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；第二，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，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了维护成本。

三是生产注智，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；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。

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地发挥作用。通过“人工智能+制造”实现高水平的人机协同，推动制造业的质量变革、效率变革、动力变革，为人类创造更美好的生活。