近幾年，隨著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)賴以生存的全球競爭優(yōu)勢正在逐步喪失。同時，傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)管理模式也已經(jīng)無法滿足日益多樣化的市場需求，中國制造業(yè)的發(fā)展正在面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。人工智能是引領(lǐng)中國制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，是促進實體經(jīng)濟發(fā)展的重點方向，是制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。近年來，人工智能加速發(fā)展，實現(xiàn)了戰(zhàn)略性突破，先進制造技術(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，也可以稱之為數(shù)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(guī)劃》，全面推動人工智能與制造業(yè)的融合，解決中國制造業(yè)在推進智能化轉(zhuǎn)型過程中面臨的問題。在政策引導(dǎo)和技術(shù)發(fā)展的雙重推動下，人工智能正在逐漸融入中國制造業(yè)，驅(qū)動企業(yè)智能化造轉(zhuǎn)型升級。
人工智能融入制造業(yè) 形成新一代智能制造
新一代智能制造的主要特征表現(xiàn)在制造系統(tǒng)具備了學(xué)習(xí)能力，通過深度學(xué)習(xí)、增強學(xué)習(xí)等技術(shù)應(yīng)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，顯著提高創(chuàng)新與服務(wù)能力。
從應(yīng)用上講，人工智能技術(shù)正在被不斷地被應(yīng)用到圖像識別、語音識別、智能機器人、智能駕駛/自動駕駛、故障診斷與預(yù)測性維護、質(zhì)量監(jiān)控等各個領(lǐng)域，覆蓋從研發(fā)創(chuàng)新、生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制、故障診斷等多個方面。
人工智能可以對復(fù)雜過程進行智能化指引。以產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計為例，工業(yè)設(shè)計軟件在集成了人工智能模塊后，可以理解設(shè)計師的需求，還可以與區(qū)域經(jīng)濟、社會輿情、社交媒體等多元化數(shù)據(jù)進行對接，由此形成的數(shù)據(jù)模型可向設(shè)計者智能化推薦相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)方案，甚至自主設(shè)計出多個初步的產(chǎn)品方案供設(shè)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)通過物聯(lián)網(wǎng)對生產(chǎn)過程、設(shè)備工況、工藝參數(shù)等信息進行實時采集；對產(chǎn)品質(zhì)量、缺陷進行檢測和統(tǒng)計；在離線狀態(tài)下，利用機器學(xué)習(xí)技術(shù)挖掘產(chǎn)品缺陷與物聯(lián)網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，形成控制規(guī)則；在在線狀態(tài)下，通過增強學(xué)習(xí)技術(shù)和實時反饋，控制生產(chǎn)過程減少產(chǎn)品缺陷；同時集成專家經(jīng)驗，不斷改進學(xué)習(xí)結(jié)果。
在維護服務(wù)環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)利用傳感器對設(shè)備狀態(tài)進行監(jiān)測，通過機器學(xué)習(xí)建立設(shè)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(shè)備的持續(xù)無故障運行。以數(shù)控機床為例，用機器學(xué)習(xí)算法模型和智能傳感器等技術(shù)手段監(jiān)測加工過程中的切削刀、主軸和進給電機的功率、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(wěn)定性狀態(tài)，并根據(jù)這些狀態(tài)實時調(diào)整加工參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進給速度）和加工指令，預(yù)判何時需要換刀，以提高加工精度、縮短產(chǎn)線停工時間并提高設(shè)備運行的安全性。
從行業(yè)來講，人工智能應(yīng)用不僅涵蓋了3C、紡織、冶金、汽車等多個傳統(tǒng)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(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。人工智能正在從多個方面支撐傳統(tǒng)制造向智能制造邁進，為中國制造業(yè)“由大變強”的發(fā)展注入新動能。
同時，我們必須清醒地認識到，中國制造業(yè)仍面臨錯綜復(fù)雜的局面。首先是制造企業(yè)數(shù)字化程度太低，而數(shù)字化又是智能化的基礎(chǔ)，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(xiàn)在的人工智能技術(shù)只能算是弱人工智能，機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)在制造企業(yè)的實際應(yīng)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。但目前來看，中國制造業(yè)與人工智能融合有很長的路要走。制造企業(yè)需深刻理解，人工智能不是萬能靈藥，它僅僅是一種推動制造業(yè)發(fā)展的工具或方法，不論外界如何熱捧宣傳，如果無法與實際應(yīng)用需求結(jié)合，必然缺乏發(fā)展的動力。在人工智能應(yīng)用實踐過程中，制造企業(yè)不能生搬硬套、急于求成，必須腳踏實地地研發(fā)、突破，積累，調(diào)研自身實際應(yīng)用需求，結(jié)合現(xiàn)有的軟、硬件基礎(chǔ)設(shè)施、人員技術(shù)條件以及資金規(guī)劃，分析人工智能技術(shù)怎么用以及如何用好的問題，只有這樣才能激發(fā)出人工智能的真正效能，最終實現(xiàn)智能制造。
