智能制造

全面分析人工智能對制造業(yè)的影響

2018-10-24 來源：評論：0

摘要：　新一代人工智能正在全球范圍內蓬勃興起，為經濟社會發(fā)展注入了新動能，深刻改變人們的生產生活方式。

　　作者：鄧洲、郭克莎、姚鵬，中國社會科學院工業(yè)經濟研究所、中國社會科學院經濟政策研究中心

　　新一代人工智能正在全球范圍內蓬勃興起，為經濟社會發(fā)展注入了新動能，深刻改變人們的生產生活方式。制造業(yè)是人工智能創(chuàng)新技術的重要應用領域，人工智能與制造業(yè)的深度融合正在引發(fā)影響深遠的產業(yè)變革。更好推動人工智能發(fā)展，充分發(fā)揮人工智能推動制造業(yè)轉型升級的作用，對我國優(yōu)化經濟結構、提升國際競爭力至關重要。

　　通用技術特征明顯多重影響已然顯現(xiàn)

　　優(yōu)化產業(yè)結構、提高生產效率、改變分工格局

　　近年來，人工智能技術和應用發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢。人工智能實現(xiàn)了從實驗技術向產業(yè)化的轉變，“深度學習+大數據”成為人工智能發(fā)展的主要技術路線，同時人工智能應用從服務業(yè)向制造業(yè)、農業(yè)拓展。這些都使人工智能表現(xiàn)出愈發(fā)明顯的通用技術和基礎技術特征，對制造業(yè)的影響日漸突顯。

　　人工智能可優(yōu)化制造業(yè)產業(yè)結構。一方面，人工智能將逐步淘汰某些制造業(yè)部門。人工智能會替代某些產品的功能，這類產品所屬的行業(yè)則會隨之不斷萎縮直至消失。制造業(yè)中一些傳統(tǒng)機械裝備及與之配套的零部件制造可能面臨市場萎縮的風險，不具有人工智能功能的傳統(tǒng)電子信息產品也將面臨巨大的升級壓力。另一方面，人工智能將徹底改造某些行業(yè)。人工智能與傳統(tǒng)制造產品融合，短期內體現(xiàn)為提供一些新的功能，但最終會徹底顛覆產品和產業(yè)的架構。例如，人工智能驅動的無人駕駛取代傳統(tǒng)汽車后，交通系統(tǒng)、法律法規(guī)、汽車的銷售和使用方式，以及以汽車為核心的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)都會發(fā)生革命性變化。未來，智能化將成為絕大多數產品的標準基礎功能之一，幾乎所有的制造業(yè)產品都將因其改變。同時，人工智能及相關行業(yè)將發(fā)展為新的支柱產業(yè)。作為一項通用目的技術，人工智能在各個產業(yè)、各個領域都有巨大的應用空間。許多新技術隨著技術成熟和市場需求擴大，最后會演化為新的行業(yè)，人工智能及相關支持技術和衍生服務也必將發(fā)展成為一個規(guī)模龐大的產業(yè)體系。

　　人工智能將提高制造業(yè)生產效率。一是人工智能可提高制造業(yè)智能化水平，延長工廠開工時間。使用更多的智能機器人意味著工廠和車間可以實現(xiàn)更長的作業(yè)時間，企業(yè)不需要負擔多余的加班費用就能夠讓工廠24小時開工運轉，美國、日本、德國等國家都已經出現(xiàn)了不停工的“無人工廠”。二是人工智能可促進生產與需求的匹配，提高生產線的柔性。人工智能通過預測市場趨勢，在整個產業(yè)鏈上科學安排生產計劃，使各個環(huán)節(jié)在滿足需求的前提下保持最低庫存，甚至是“零庫存”，同時提高需求與產品的匹配效率。三是人工智能可提升質檢水平，提高產品良品率。人工智能在生產線各個環(huán)節(jié)全面實時監(jiān)控，與傳統(tǒng)方式相比，人工智能對生產過程的監(jiān)控能大幅度提高企業(yè)對產品質量的監(jiān)管和控制能力，降低產品不良率，提高生產效率。有的企業(yè)采用人工智能對產品生產過程進行全面質檢，每年可增加上億元利潤。

　　人工智能發(fā)展會改變制造業(yè)國際分工格局。人工智能將重塑全球制造業(yè)價值鏈，形成一套新的國際分工體系，對傳統(tǒng)的制造業(yè)國際分工產生重大影響。一方面，人工智能在傳統(tǒng)價值鏈上增加新的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)成為價值鏈上新的制高點，發(fā)達國家正在努力搶占這一制高點以強化其制造業(yè)對全球分工的主導。另一方面，人工智能也改變了傳統(tǒng)價值鏈形態(tài)，發(fā)展中國家的勞動力成本優(yōu)勢將繼續(xù)減弱。與其他發(fā)展中國家一樣，我國制造業(yè)在與發(fā)達國家的競爭中，仍然具有勞動力成本優(yōu)勢，但人工智能的更多應用會削弱這一優(yōu)勢；同時，我國勞動力成本不斷上漲，用工成本高企已經成為沿海發(fā)達地區(qū)制造業(yè)發(fā)展的瓶頸，而人工智能的應用則可以緩解這一壓力。從這個角度看，我國加快人工智能在制造業(yè)的應用，會產生較為復雜的影響。

　　值得注意的是，人工智能對制造業(yè)的不同行業(yè)會產生不同影響。對家電、消費電子等勞動密集型行業(yè)來說，人工智能的作用主要體現(xiàn)在減少用工數量、提高產品質量；對生物醫(yī)藥、航空航天等技術創(chuàng)新驅動發(fā)展的行業(yè)來說，人工智能在數據挖掘、分析等方面的高效率將改變傳統(tǒng)的技術研發(fā)模式；對冶金、化工等流程型行業(yè)來說，人工智能可幫助實現(xiàn)低成本的定制化生產；對服裝、食品等行業(yè)來說，人工智能則可幫助企業(yè)準確預測市場趨勢，形成快速響應能力。

　　抓住發(fā)展機遇增強制造業(yè)競爭力

　　充分利用優(yōu)勢、制定發(fā)展路線、圍繞重點突破

　　一是充分利用綜合優(yōu)勢，實施逆向整合戰(zhàn)略。我國在制造環(huán)節(jié)實現(xiàn)人工智能應用場景優(yōu)化及商業(yè)布局方面具有優(yōu)勢，應充分利用這些優(yōu)勢，進一步整合利用全球創(chuàng)新資源，尤其是人工智能基礎技術、核心技術及關鍵零部件、裝備領域方面的創(chuàng)新資源。要鼓勵龍頭制造企業(yè)以應用技術上的優(yōu)勢、龐大的國內市場和較強的資本力量為后盾，加強與國際領先企業(yè)在核心技術、關鍵技術方面的研發(fā)合作，盡可能地融入發(fā)達國家的當地創(chuàng)新網絡，逐漸積累能力。應鼓勵我國領先制造業(yè)企業(yè)通過在海外聯(lián)合設立人工智能研發(fā)機構，加強科技合作與信息交流，充分利用國際技術、資本、人才等創(chuàng)新資源，提升核心技術和關鍵技術領域的研發(fā)能力。

　　二是編制制造業(yè)人工智能技術戰(zhàn)略（路線）圖，并定期修訂，幫助各界及時、準確地把握人工智能技術及產業(yè)的發(fā)展趨勢。要更為關注制定技術戰(zhàn)略圖及研判發(fā)展趨勢的過程，在這一過程中，不僅要形成對人工智能技術發(fā)展趨勢的共識，而且要形成學術界與產業(yè)界之間的知識交流與互動，推動有關方面圍繞人工智能技術發(fā)展方向及可能的突破口進行深入交流和探討，促進知識融合、擴展和深化，為技術創(chuàng)新與應用發(fā)展奠定基礎。

　　三是加強人工智能對制造業(yè)轉型升級的促進作用。在新一輪國際分工格局中，我國需慎重選擇人工智能發(fā)展的重點領域和方向，著力打造特色，向高端環(huán)節(jié)發(fā)力。應該看到，制造業(yè)是我國國際競爭力較強的部門，應審慎把握人工智能的投資重點，牢牢抓住優(yōu)勢制造領域率先發(fā)展人工智能應用的戰(zhàn)略先機。同時，也需要在圖像、語音識別等領域切實發(fā)力。

　　四是重視人工智能發(fā)展中出現(xiàn)的法律與道德倫理等社會問題。隨著人工智能發(fā)展，需要盡快建立適當有效的機制，準確評估人工智能發(fā)展帶來的倫理道德、法律問題及社會影響。應建立相關機構，比如人工智能委員會，監(jiān)管不斷變化的科技實踐，這一機構需包括具有廣泛代表性的專家、從業(yè)人員、非政府代表等，同時建立明確的規(guī)則，確保決策過程的透明性，構建結構合理的責任體系。

　　附：

　　“人工智能+制造”的本質是“人機協(xié)同”

　　作者：李曉華、吳朋陽，中國社會科學院工業(yè)經濟研究所、騰訊研究院

　　人工智能可以簡單地理解為“像人類一樣聰明的人造機器”。將這個聰明的“人造機器”應用到制造業(yè)，主要的作用就是使機器能夠“達到甚至超過人類技工水平”，實現(xiàn)制造企業(yè)生產運營效率的提升。

　　“人工智能+制造”的“智能化”過程，與過去制造業(yè)追求“自動化”的過程有本質上的區(qū)別。“自動化”追求的是機器自動生產，本質是機器替代人，強調大規(guī)模的機器生產；而“智能化”追求的是機器的柔性生產，本質是“人機協(xié)同”，強調機器能夠自主配合人的工作，自主適應環(huán)境變化。

　　“人工智能+制造”追求的不是簡單粗暴的機器換人，而是將工業(yè)革命以來極度細化的工人流水線工作，拉回到“以人為本”的組織模式，讓機器和人分別從事自己更擅長的事，機器承擔更多重復、枯燥和危險的工作，人類承擔更多創(chuàng)造性的工作。

　　制造業(yè)是一個高度復雜的產業(yè)，一件產品少則有數十種原料投入，多則由數百萬零部件構成；生產同一個產品，不同企業(yè)具有不同的生產工藝、生產設備和零部件投入。由于生產工藝不同、設備接口不同、數據格式不同，不但會造成供應鏈上下游的數字化連接困難重重，而且每個企業(yè)的數字化改造都要另起爐灶，費時費力。通過建立一個遵循共同標準、通用性更強、即插即用的工業(yè)互聯(lián)網平臺，可以解決“人工智能+制造”過程中的上述問題。工業(yè)互聯(lián)網平臺為制造業(yè)提供通用的算力（工業(yè)云計算和邊緣計算）、算據（工業(yè)大數據）和算法能力（工業(yè)人工智能），從而推動整個產業(yè)的轉型升級。

　　目前“人工智能+制造”的典型方向主要有三類：一是智能生產，實現(xiàn)生產設備、價值鏈、供應鏈的數字化連接和高度協(xié)同，使生產系統(tǒng)具備敏捷感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行、學習提升等能力，全面提升生產效率。二是智能產品，通過云端連接或將訓練好的人工智能系統(tǒng)封裝到硬件中等方式，賦予產品智能化響應外界變化和用戶需求的能力。三是智能服務，實時監(jiān)測產品狀態(tài)和響應用戶需求，提供以租代售、按時計費、遠程診斷、故障預測、遠程維修、一體化解決方案等增值服務，實現(xiàn)制造企業(yè)從提供產品向提供“產品+服務”的轉變。

　　總之，通過“人工智能+制造”實現(xiàn)高水平的人機協(xié)同，能夠推動制造業(yè)的質量變革、效率變革、動力變革，為人類創(chuàng)造更美好的生活。

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