智能制造,源于人工智能的研究,因此人工智能是實現(xiàn)智能制造不可或缺的關鍵因素。早些時候,“互聯(lián)網(wǎng)+”曾經被視為“智能制造”的靈丹妙藥,然而,如今人工智能已經成為推動智能制造轉型的主要動力。
推進智能制造轉型的根本原因在于:機器功能表現(xiàn)不遂人愿,人很難掌控機器的全部狀態(tài)情況。機器不容易改變和提升功能,任何的功能更改都需要重新開發(fā)某些甚至全部零部件;機器運行狀態(tài)不為人知,且不說遠程監(jiān)控,就是人站在機器前面,也未必知道哪個零部件正常與否,還有多長時間需要更換;機器不靈活,例如無法像人手一樣靈巧地裝配零件;機器不認人,無法判斷誰是合法的操作者并給以相應的配合;機器不會自主發(fā)聲,告訴所有者或其他人,“我已空閑,請給我安排工作”等等。
在機器不智能的時代,只能靠人的智能來彌補。但是,人的體力有限易疲勞,人的智力和技能有差異,人的心理狀態(tài)不可控,更重要的是,很多問題限于人的辨別力是無法解決的,例如機器中的一個關鍵零部件現(xiàn)在復合受力是多大?環(huán)境的振動是否會引發(fā)加工質量問題?車間中的粉塵狀態(tài)何時會爆炸等等。
因此,人們一直期望在制造活動中能夠有某種人體以外的“智能”要素的參與,無論是類似人還是其它生物的智能要素,加入到機器、生產環(huán)境或者生產的流程之中,使得整個制造活動可以滿足這樣的需求:所有的狀態(tài)信息都能實時獲取和快速響應,所有的決策都恰當且及時,所有的產品特征變化(個性化需求)都能充分滿足,所有的產品都是高質量高附加值的,所有的制造過程都是高效安全的,所有的設備維護都是主動、預測式的,所有的企業(yè)運營都是高利潤、低成本、綠色環(huán)保的等等。
作為制造業(yè)智能制造轉型的關鍵使能技術,人工智能的發(fā)展在為智能制造賦能的同時,也為機器從“勞動工具”向“勞動伙伴”的角色演進提供新路徑。
當前,制造企業(yè)從原材料采購、生產制造,到產品銷售與流通,所有經營生產過程正越來越趨于數(shù)據(jù)化和智能化。數(shù)據(jù)的不斷累積以及數(shù)據(jù)算法和模型的不斷發(fā)展成熟,為人工智能融入到制造業(yè)提供了機會,進而促進企業(yè)從傳統(tǒng)生產向智能生產轉型。
企業(yè)可以通過遍布車間的傳感器和智能芯片,實現(xiàn)對生產過程中的全鏈路數(shù)據(jù)的處理和分析,進而提升生產效率、庫存周轉率、設備利用率等關鍵指標。在銷售層面,通過對海量的交易數(shù)據(jù)進行挖掘、計算和分析,人工智能可以為企業(yè)制定自動化和智能化的生產計劃;在生產層面,通過對產品數(shù)據(jù)、生產設備數(shù)據(jù)的采集和分析,人工智能實現(xiàn)對生產設備和產品質量的智能化診斷,提高產品良品率;在流通層面,通過產品上部署的傳感器及時采集產品狀態(tài)數(shù)據(jù),為企業(yè)的生產過程提供決策支撐,同時也可以提供預測性的維修維護服務。
人工智能大師西蒙曾說過:“學習就是系統(tǒng)在不斷重復的工作中對本身能力的增強或者改進,使得系統(tǒng)在下一次執(zhí)行同樣任務或類似任務時,會比現(xiàn)在做得更好或效率更高。”機器學習是人工智能應用的核心,是使計算機具有智能的根本途徑,其應用遍及人工智能的各個領域?,F(xiàn)有的計算機系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)至多也只有非常有限的學習能力,因而不能滿足科技和生產提出的新要求。對機器學習的討論和研究,必將促使人工智能和整個科學技術的進一步發(fā)展。
(原標題:人工智能:支撐智能制造轉型)