智能制造進(jìn)一步升級(jí)轉(zhuǎn)型,將面臨哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)?
2020-08-13 來(lái)源: 評(píng)論:0摘要:盡管智能制造是多項(xiàng)軟硬技術(shù)的集大成者,由于人工智能在其中起到“大腦”的價(jià)值,我近期梳理了人工智能與智能制造融合可能遇到的四大挑戰(zhàn),在此與大家分享,希望引起企業(yè)和社會(huì)的注意。
本文節(jié)選自復(fù)旦大學(xué)管理學(xué)院與《文匯報(bào)》合作專欄“復(fù)旦—文匯管理學(xué)家圓桌談”,發(fā)表于2020年8月2日《文匯報(bào)》。
過(guò)去5年,我國(guó)制造企業(yè)主要展開了制造過(guò)程的信息化改造,將企業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各環(huán)節(jié)通過(guò)信息技術(shù)連接貫通,通過(guò)及時(shí)、準(zhǔn)確和全面地獲得企業(yè)制造環(huán)節(jié)、經(jīng)營(yíng)過(guò)程、市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)和競(jìng)爭(zhēng)等信息,更有效地組織生產(chǎn)和應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化。這項(xiàng)工作目前來(lái)看完成得很好,如同我們每日需要呼吸的空氣一樣,信息技術(shù)已經(jīng)融入企業(yè)日常工作,成為企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理和決策的一部分。
接下來(lái)5年,這些企業(yè),尤其是制造業(yè)企業(yè)將向智能制造進(jìn)一步升級(jí)和轉(zhuǎn)型。智能制造的概念比制造自動(dòng)化更為廣泛和復(fù)雜,它需要將自動(dòng)化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)機(jī)器人等 “硬”技術(shù)與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能等“軟”技術(shù)真正集成起來(lái),并有機(jī)地融于之前“以人為本”的企業(yè)運(yùn)營(yíng)流程、管理和決策工作中。
智能制造構(gòu)想了一種由人工智能為主的智能制造系統(tǒng),它在制造過(guò)程中能從信息技術(shù)連接的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等各環(huán)節(jié)中,自動(dòng)獲得相關(guān)信息(即“自感知”),由此進(jìn)行諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等智能活動(dòng)(即自學(xué)習(xí)、自決策),然后通過(guò)制造自動(dòng)化執(zhí)行(即自執(zhí)行),并能根據(jù)執(zhí)行后的效果,以及市場(chǎng)和競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境改變的反饋,調(diào)整和優(yōu)化后續(xù)的制造工作(即自適應(yīng))。如果能實(shí)現(xiàn),這是何等壯觀。大家不妨閉眼想象一下:當(dāng)人工智能具備了人類在制造過(guò)程中積累的最高智慧和經(jīng)驗(yàn),并將其規(guī)?;糜谒衅髽I(yè),將極大減少企業(yè)人員由于知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和能力不足帶來(lái)的生產(chǎn)和收益波動(dòng),從而把產(chǎn)業(yè)內(nèi)所有制造企業(yè)的生產(chǎn)效率整體提高到同一高度,產(chǎn)生更高的生產(chǎn)價(jià)值。而且,由于人工智能的智慧往往通過(guò)計(jì)算機(jī)算法實(shí)現(xiàn),是一種“軟”的數(shù)字技術(shù),復(fù)制使用的邊際成本低,使得一個(gè)企業(yè)的成功應(yīng)用可以容易地復(fù)制擴(kuò)展到不同企業(yè)。
這一切的美好,都要依靠扎實(shí)的產(chǎn)業(yè)探索和實(shí)踐,正所謂“千里之行,始于足下”。盡管智能制造是多項(xiàng)軟硬技術(shù)的集大成者,由于人工智能在其中起到“大腦”的價(jià)值,我近期梳理了人工智能與智能制造融合可能遇到的四大挑戰(zhàn),在此與大家分享,希望引起企業(yè)和社會(huì)的注意。當(dāng)然,挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存:挑戰(zhàn)應(yīng)對(duì)得當(dāng),也可以轉(zhuǎn)變?yōu)槌晒σ兀慈诤系某晒χ?(基礎(chǔ)+科技)×實(shí)踐×戰(zhàn)略(IMIS)。
其一,扎實(shí)的信息化基礎(chǔ)(Infrastructure)。人工智能算法的應(yīng)用,需要質(zhì)量好、完備和大量的數(shù)據(jù)。倘若連信息化都做不好,數(shù)據(jù)都不能有效地存儲(chǔ)、傳遞、收集和處理,就不要再說(shuō)怎么用好數(shù)據(jù)了,更不要提自感應(yīng)。因此,在信息處理和業(yè)務(wù)流程改善效率后,人工智能才可能開始產(chǎn)生應(yīng)用價(jià)值。這也是對(duì)制造企業(yè)前5年工作的大考。
其二,新興的制造科技(ManuTech)。人工智能在“軟”技術(shù)層次,主要體現(xiàn)為以機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)為代表的算法應(yīng)用。盡管互聯(lián)網(wǎng)、金融保險(xiǎn)、安保等行業(yè)已經(jīng)基于消費(fèi)者行為、圖像、語(yǔ)音和文本信息進(jìn)行人工智能學(xué)習(xí),產(chǎn)生了大量成熟的應(yīng)用,包括對(duì)人的精準(zhǔn)識(shí)別、定位、廣告投放、營(yíng)銷定價(jià)、推薦和互動(dòng)等,但我們?nèi)绻o下來(lái)思考,會(huì)發(fā)現(xiàn)它們都是針對(duì)消費(fèi)者個(gè)體進(jìn)行的應(yīng)用,與智能制造的主體(生產(chǎn)設(shè)備、流程等)完全不同。也許我們已經(jīng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)科技、金融科技、保險(xiǎn)科技這些名詞耳熟能詳(簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它們都是指將人工智能技術(shù)用于互聯(lián)網(wǎng)、金融和保險(xiǎn)等領(lǐng)域),但我們聽到過(guò)制造科技(即用于制造的人工智能技術(shù))么?也許我們會(huì)熟悉BAT,科大訊飛、AI四小龍(商湯、曠視、云從、依圖)和其他AI獨(dú)角獸公司,但我們知道哪些企業(yè)在深耕制造業(yè)的人工智能應(yīng)用呢?也許我們能脫口而出人工智能在安防、汽車、醫(yī)療、金融、零售、互聯(lián)網(wǎng)、廣告營(yíng)銷和智能手機(jī)上的眾多成功應(yīng)用,但我們又能數(shù)出多少制造業(yè)的成功應(yīng)用呢?
當(dāng)然,制造業(yè)離我們?nèi)粘I钶^遠(yuǎn),并不是所有人都需要關(guān)注關(guān)心。我這里主要想強(qiáng)調(diào):智能制造的成功,與其他行業(yè)一樣,需要大量成功的、獨(dú)特的人工智能技術(shù)應(yīng)用。在此我定義為ManuTech(Manufacturing Technology的縮寫,代表AI Technology For Manufacturing)的興盛。這些技術(shù)并不是照搬照套消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用,而是為制造而生。
其三,務(wù)實(shí)的企業(yè)實(shí)施(Implementation)。制造企業(yè)真正采納人工智能技術(shù),并不是單純依靠技術(shù)的先進(jìn)性,而是需要和企業(yè)戰(zhàn)略、制度、流程和人相結(jié)合,將人工智能融于工作流程、并與企業(yè)管理人員的合作共事。這中間涉及不少挑戰(zhàn)。比如當(dāng)人工智能給出的建議與人的判斷不一致時(shí),應(yīng)該如何取舍?人工智能的決策思路,可否更好地讓決策者理解?問(wèn)題的答案涉及到混合智能、算法可解釋性、算法偏見等一系列前沿科研,尚有待科研工作者與企業(yè)實(shí)踐人員共同解決。而人工智能技術(shù)的復(fù)雜性導(dǎo)致目前制造業(yè)很少有成功的落地經(jīng)驗(yàn),也加劇了企業(yè)實(shí)施的挑戰(zhàn)性。
此外,人工智能的算法是一種通用技術(shù),它與企業(yè)實(shí)踐結(jié)合的方式方法,才決定了它的具體價(jià)值。制造業(yè)涉及新產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)效率、質(zhì)量控制、安全監(jiān)控、智能調(diào)度、設(shè)備維護(hù)等應(yīng)用場(chǎng)景各自不一,不同企業(yè)的人工智能落地方式也各有不同。盡管人工智能具有邊際成本較低的特性,但在探索初期的成本相對(duì)較高(包括軟件、硬件和人力等投入),更要注意有效的成本收益控制,最好采用小步快走,重點(diǎn)突破的實(shí)施路徑,選取關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)突破,以點(diǎn)帶面形成效益后再逐步擴(kuò)大規(guī)模,而不要一開始就全面投入。須知,ManuTech也需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)的積累。
其四,清晰的戰(zhàn)略導(dǎo)引(Strategy)。將人工智能融入智能制造的戰(zhàn)略放在最后,并非說(shuō)它不重要,而恰恰它是最重要的一環(huán)。企業(yè)轉(zhuǎn)型是牽一發(fā)動(dòng)全局的過(guò)程,尤其是涉及到大量投資、流程調(diào)整和勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)調(diào)整,過(guò)程會(huì)非常復(fù)雜和有挑戰(zhàn)性。ManuTech也不例外。相應(yīng)的企業(yè)戰(zhàn)略和技術(shù)一樣復(fù)雜,戰(zhàn)略設(shè)計(jì)和執(zhí)行過(guò)程涉及到數(shù)據(jù)整合、組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、人力資源配置、項(xiàng)目順序等等諸多因素。而且,企業(yè)不僅需要增加精通人工智能和制造的人才和技術(shù)儲(chǔ)備,還需要讓企業(yè)上下形成共識(shí)合力。
現(xiàn)狀是,好的人工智能戰(zhàn)略專家比好的技術(shù)專家更加稀缺,他們需要對(duì)人工智能技術(shù)和企業(yè)管理都有豐富的經(jīng)驗(yàn)和深邃的理解,才能全面理解技術(shù)與管理的結(jié)合,把握技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力、利益,甚至競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的途徑和步驟,最后從全局出發(fā),創(chuàng)造性地規(guī)劃和執(zhí)行企業(yè)智能制造戰(zhàn)略。如果企業(yè)沒(méi)有這樣的高端綜合人才,則需要有計(jì)劃地培養(yǎng)傳統(tǒng)管理者和算法科學(xué)家的相互理解和部分轉(zhuǎn)型,通過(guò)團(tuán)隊(duì)的有效合作來(lái)彌補(bǔ)。
總的來(lái)說(shuō),企業(yè)需要明確自身的業(yè)務(wù)需求和目標(biāo),然后據(jù)此形成人工智能項(xiàng)目的計(jì)劃,這樣可以避免被各種人工智能技術(shù)弄得眼花繚亂、迷失方向、過(guò)度投資。計(jì)劃里包含多個(gè)潛在的項(xiàng)目,企業(yè)還需要決定它們的優(yōu)先順序,之后可以考慮具體實(shí)施的問(wèn)題,比如供應(yīng)商的選擇、是否先在小范圍實(shí)施、是否要重新設(shè)計(jì)工作流、如何確保員工采納等。
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