人工智能是引領(lǐng)中國制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),是促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟發(fā)展的重點(diǎn)方向,是制造業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化轉型發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。制造技術(shù)和人工智能技術(shù)深度融合,形成了新一代智能制造。
近幾年,隨著(zhù)中國人口紅利逐步消失、原材料和人力成本不斷攀升,中國制造業(yè)賴(lài)以生存的全球競爭優(yōu)勢正在逐步喪失。同時(shí),傳統落后的生產(chǎn)管理模式也已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足日益多樣化的市場(chǎng)需求,中國制造業(yè)的發(fā)展正在面臨著(zhù)嚴峻的挑戰。人工智能是引領(lǐng)中國制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),是促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟發(fā)展的重點(diǎn)方向,是制造業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化轉型發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。近年來(lái),人工智能加速發(fā)展,實(shí)現了戰略性突破,先進(jìn)制造技術(shù)和新一代人工智能技術(shù)深度融合,形成了新一代智能制造,也可以稱(chēng)之為數字化網(wǎng)絡(luò )化智能化制造。國家政府高度重視這一趨勢,2017年,國務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規劃》,全面推動(dòng)人工智能與制造業(yè)的融合,解決中國制造業(yè)在推進(jìn)智能化轉型過(guò)程中面臨的問(wèn)題。在政策引導和技術(shù)發(fā)展的雙重推動(dòng)下,人工智能正在逐漸融入中國制造業(yè),驅動(dòng)企業(yè)智能化造轉型升級。
新一代智能制造的主要特征表現在制造系統具備了學(xué)習能力,通過(guò)深度學(xué)習、增強學(xué)習等技術(shù)應用于制造領(lǐng)域,知識產(chǎn)生、獲取、運用和傳承效率發(fā)生革命性變化,顯著(zhù)提高創(chuàng )新與服務(wù)能力。
從應用上講,人工智能技術(shù)正在被不斷地被應用到圖像識別、語(yǔ)音識別、智能機器人、智能駕駛/自動(dòng)駕駛、故障診斷與預測性維護、質(zhì)量監控等各個(gè)領(lǐng)域,覆蓋從研發(fā)創(chuàng )新、生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制、故障診斷等多個(gè)方面。
人工智能可以對復雜過(guò)程進(jìn)行智能化指引。以產(chǎn)品研發(fā)設計為例,工業(yè)設計軟件在集成了人工智能模塊后,可以理解設計師的需求,還可以與區域經(jīng)濟、社會(huì )輿情、社交媒體等多元化數據進(jìn)行對接,由此形成的數據模型可向設計者智能化推薦相關(guān)的產(chǎn)品設計研發(fā)方案,甚至自主設計出多個(gè)初步的產(chǎn)品方案供設計者選擇。
人工智能在生產(chǎn)制造管理方面發(fā)揮作用,創(chuàng )新生產(chǎn)模式,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。人工智能技術(shù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)對生產(chǎn)過(guò)程、設備工況、工藝參數等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集;對產(chǎn)品質(zhì)量、缺陷進(jìn)行檢測和統計;在離線(xiàn)狀態(tài)下,利用機器學(xué)習技術(shù)挖掘產(chǎn)品缺陷與物聯(lián)網(wǎng)歷史數據之間的關(guān)系,形成控制規則;在在線(xiàn)狀態(tài)下,通過(guò)增強學(xué)習技術(shù)和實(shí)時(shí)反饋,控制生產(chǎn)過(guò)程減少產(chǎn)品缺陷;同時(shí)集成專(zhuān)家經(jīng)驗,不斷改進(jìn)學(xué)習結果。
在維護服務(wù)環(huán)節中,系統利用傳感器對設備狀態(tài)進(jìn)行監測,通過(guò)機器學(xué)習建立設備故障的分析模型,在故障發(fā)生前,將可能發(fā)生故障的工件替換,從而保障設備的持續無(wú)故障運行。以數控機床為例,用機器學(xué)習算法模型和智能傳感器等技術(shù)手段監測加工過(guò)程中的切削刀、主軸和進(jìn)給電機的功率、電流、電壓等信息,辯識出刀具的受力、磨損、破損狀態(tài)及機床加工的穩定性狀態(tài),并根據這些狀態(tài)實(shí)時(shí)調整加工參數(主軸轉速、進(jìn)給速度)和加工指令,預判何時(shí)需要換刀,以提高加工精度、縮短產(chǎn)線(xiàn)停工時(shí)間并提高設備運行的安全性。
從行業(yè)來(lái)講,人工智能應用不僅涵蓋了3C、紡織、冶金、汽車(chē)等多個(gè)傳統制造業(yè)產(chǎn)業(yè),還涉及高端裝備制造、機器人、新能源等戰略新興產(chǎn)業(yè)。人工智能正在從多個(gè)方面支撐傳統制造向智能制造邁進(jìn),為中國制造業(yè)“由大變強”的發(fā)展注入新動(dòng)能。
同時(shí),我們必須清醒地認識到,中國制造業(yè)仍面臨錯綜復雜的局面。首先是制造企業(yè)數字化程度太低,而數字化又是智能化的基礎,再加上研發(fā)能力不強也是中國制造業(yè)整體大而不強的主要原因。其次,現在的人工智能技術(shù)只能算是弱人工智能,機器學(xué)習和深度學(xué)習等技術(shù)在制造企業(yè)的實(shí)際應用有待加強;第三,人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境還不成熟,缺乏行業(yè)標準和安全保障制度。
人工智能融入制造業(yè)的根本目的是提質(zhì)增效、降低成本。但目前來(lái)看,中國制造業(yè)與人工智能融合有很長(cháng)的路要走。制造企業(yè)需深刻理解,人工智能不是萬(wàn)能靈藥,它僅僅是一種推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展的工具或方法,不論外界如何熱捧宣傳,如果無(wú)法與實(shí)際應用需求結合,必然缺乏發(fā)展的動(dòng)力。在人工智能應用實(shí)踐過(guò)程中,制造企業(yè)不能生搬硬套、急于求成,必須腳踏實(shí)地地研發(fā)、突破,積累,調研自身實(shí)際應用需求,結合現有的軟、硬件基礎設施、人員技術(shù)條件以及資金規劃,分析人工智能技術(shù)怎么用以及如何用好的問(wèn)題,只有這樣才能激發(fā)出人工智能的真正效能,最終實(shí)現智能制造。
摘自《數字化企業(yè)網(wǎng)》