前段時間,在各大咖頻繁發(fā)聲下,“996”相關(guān)話題一時間成為輿論的焦點,伴隨著各種社會情緒,觀點莫衷一是。拋開主觀上的評判,有一個問題卻是許多人都想問的,那就是在保持效益增長的前提下,人們的工作時間有可能縮短嗎?
對于這個問題,百度李彥宏曾經(jīng)提出了他的展望:人工智能堪比工業(yè)革命,很多行業(yè)都將發(fā)生翻天覆地的變化,甚至有可能讓人們一周只工作4天。
準確地說,人工智能是第四次工業(yè)革命的重要技術(shù),它所帶來的變革將超乎我們的想象。正如德國工業(yè)4.0之父、德國國家科學工程院前院長孔翰寧所言:人工智能是工業(yè)4.0成敗的關(guān)鍵。
巨頭的修羅場
在過去一年中,人工智能已成為全球科技巨頭核心戰(zhàn)略之一,為了爭奪AI時代制高點,巨頭們紛紛推出或在研發(fā)AI芯片,谷歌人工智能芯片TPU已經(jīng)升級到第三代,亞馬遜推出一款機器學習芯片Inferen,華為也推出Ascend系列AI芯片。
巨頭爭奪,比拼的是AI技術(shù)實力和應用落地能力,而國內(nèi)具有用戶規(guī)模、數(shù)據(jù)和應用場景的先天優(yōu)勢,讓中國科技企業(yè)異軍突起,能夠與美國亞馬遜和谷歌等巨頭同臺較量。目前已經(jīng)興起了包括BAT、華為、今日頭條、??低?、小米、富士康(工業(yè)富聯(lián))、大疆和海爾等AI巨頭。
作為國內(nèi)三大互聯(lián)網(wǎng)巨頭,百度是率先向人工智能轉(zhuǎn)型的企業(yè),自2010年開始積極探索發(fā)展人工智能技術(shù),圍繞百度大腦,AI應用開始在多個領(lǐng)域開花結(jié)果,并以百度云為平臺把AI能力分享給社會,從農(nóng)業(yè)到工業(yè),從家庭到汽車,以及翻譯、圖像識別和信息流等產(chǎn)品和服務。
今年,李彥宏又介紹了百度人工智能技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域的應用。他表示,現(xiàn)在很多3C產(chǎn)品在組裝的過程當中都需要人的肉眼去檢驗這些零件的質(zhì)量,而其中很多零件都非常小,比如iPhone組裝插電的器件就很小,要人的肉眼去看是不是質(zhì)量過關(guān),是一個很費勁的任務。一般來說,熟練的工人干兩個小時就得下來休息。而百度用計算機視覺的方式做了一個軟硬一體的機器,一臺設(shè)備相當于十個熟練工人能夠做的事情,而且它的質(zhì)量還比人工要更高。
2019年年初,世界經(jīng)濟論壇宣布鴻海旗下富士康工業(yè)富聯(lián)的深圳關(guān)燈工廠成為全球十六家制造業(yè)“燈塔工廠”之一。對于富士康來說,這是一場開始于內(nèi)部的制造業(yè)轉(zhuǎn)型。
事實上,早在2018年7月,富士康就在硅谷成立了一家新公司——工業(yè)人工智能系統(tǒng)(IndustrialAISystem),開發(fā)用于實現(xiàn)工廠生產(chǎn)自動化的人工智能技術(shù)。
2019年3月29日,伴隨著“智涌錢塘”2019 AI Cloud生態(tài)大會的舉辦,??低暲_了AI Cloud全面落地的序幕,AI Cloud是海康威視在2017年針對人工智能時代的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)提出的概念,于2018年正式推出。
??低暩笨偛卯厱瓴┦糠Q,可以預見,2019年將是海康威視AI Cloud全面落地的一年,一方面,物信融合數(shù)據(jù)平臺逐步走向成熟,將會應用到更多行業(yè)場合;另一方面,各地業(yè)務中心也已準備了本地化的數(shù)據(jù)治理工程實施團隊,為用戶提供服務。
華為董事長任正非認為,當人工智能出現(xiàn)升華以后,現(xiàn)在西方國家不能解決的社會福利、工會、罷工等問題,以后都能通過機器人來解決,真正能實現(xiàn)人工智能的生產(chǎn)方式,大規(guī)模的工業(yè)就會轉(zhuǎn)向西方發(fā)展;完全不能實現(xiàn)人工智能的生產(chǎn)方式,可能就往東南亞這些人工成本低的國家發(fā)展;中國正面臨著“夾心餅”中間這一層,中國往何處去,現(xiàn)在是一個極大挑戰(zhàn),不是人口紅利就能解決中國未來的發(fā)展問題。
毋庸置疑的是,當生產(chǎn)往高端發(fā)展之后,人工已經(jīng)不能完全解決生產(chǎn)的問題,生產(chǎn)方式會發(fā)生巨大的變化,而中國能否抓住人工智能的機遇實現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級將決定未來我們在世界制造中的地位。
從可見到不可見
如果說,自動化是解決可見世界的問題,那么人工智能就是探索不可見的世界。它的挑戰(zhàn)就在于如何去定義不可見的關(guān)系性,比如造成機器停機的原因是什么。
正如富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)副董事長李杰所說:“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有很多來源,有歷史的數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、專家數(shù)據(jù)以及共性數(shù)據(jù),在很多數(shù)據(jù)中可以找到因果關(guān)系,可見的數(shù)據(jù)和不可見的關(guān)系是不一樣的,如何用不可見的關(guān)系產(chǎn)生效益,這個就是關(guān)系的價值,如何從可見的數(shù)據(jù)中找到不可見的關(guān)系,產(chǎn)生提質(zhì)增效、降本減成、創(chuàng)新的價值,這個是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最大本質(zhì)。”
在李杰看來,生產(chǎn)的產(chǎn)品可以比作蛋黃,而產(chǎn)品創(chuàng)造的價值是蛋白。“蛋黃是可見的,蛋白是不可見的。換句話說,富士康可將很多核心競爭力當作蛋黃,比如控制器、傳感器。把控制器加上工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)人工智能的分析后,生產(chǎn)線將持續(xù)不間斷工作,并及時預測預防質(zhì)量問題,做到’事前諸葛亮’,這就是蛋白。”
他提出“工業(yè)人工智能”,在為工業(yè)的應用發(fā)展和部署各種機器學習算法,必須帶來“穩(wěn)定且持續(xù)”的效益。人工智能驅(qū)動(AI-driven)的自動化正處于起步階段,必須先定義其結(jié)構(gòu)、方法和挑戰(zhàn)作為框架。
工業(yè)人工智能通過多維度學習,形成快速性、系統(tǒng)性及可傳承性等特性。在實際操作過程中,不同個體使用同樣工具可得到相同或相近的結(jié)果,系統(tǒng)將形成標準性解決方案,高度契合作業(yè)過程中即時響應、準確度極高、高等級安全等一系列要求。
李杰認為,中國制造業(yè)現(xiàn)階段面臨教育素質(zhì)參差不齊、管理體質(zhì)存在漏洞、沒有認清產(chǎn)業(yè)本質(zhì)三大問題。目前,國內(nèi)消費者對部分中國制造不信任,問題不僅在于假冒偽劣流行的病癥至今未能得以有效治療,還有國內(nèi)廠商,包括管理者、一線工人對產(chǎn)品品質(zhì)要求,及其所需的精細管理文化、精工制造文化、品質(zhì)尊重文化普及,相對德國、日本等國家仍有較大差距。
為提質(zhì)增效,美的集團人工智能戰(zhàn)略引入了機器視覺系統(tǒng)。美的集團視覺研究所長胡正博士說:“要實現(xiàn)工廠的質(zhì)控,必須使用機器視覺系統(tǒng)。人工智能只需要采集各種各樣品類部件的數(shù)據(jù),然后使用合適的人工智能模型,就能夠生成一系列通用的人工智能算法來做不同的項目,從而避免了一個項目一個項目去做,節(jié)約了大量的工時。”
在方法上,美的在邊緣計算、處理器、數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品上部署AI相關(guān)產(chǎn)品,通過使用英特爾芯片的計算力,再借用分析工具來幫助更好的做人工智能培訓,再通過參考模型,實現(xiàn)智能化控制。
當前的國內(nèi)AI創(chuàng)業(yè)及應用熱潮多是基于深度學習這一算法,往往需要大量數(shù)據(jù)進行訓練,且模型可解釋性不強,因此并不是所有領(lǐng)域和場景的最優(yōu)AI算法。
清華大學AI研究院首任院長張鈸院士認為,現(xiàn)有的AI技術(shù)“小錯不犯,一犯就是大錯”。當前AI技術(shù)對訓練數(shù)據(jù)過分依賴,這導致算法在工業(yè)領(lǐng)域等樣本和標注不足的場景中極易出錯,其次模型可解釋性不強。
而成立于2018年7月的瑞萊智慧正在研發(fā)無監(jiān)督學習算法、可解釋性算法,希望能夠解決行業(yè)中標注數(shù)據(jù)缺失問題,幫助人們借助算法解釋更好的進行決策;目前瑞萊智慧已經(jīng)與工業(yè)多家企業(yè)展開合作,研發(fā)了工業(yè)領(lǐng)域的異常檢測、預測性維護等。
瑞萊智慧CEO田天說,“在工業(yè)應用領(lǐng)域,收集高質(zhì)量訓練數(shù)據(jù)的過程往往成本高昂,且耗費時間,如果采用無監(jiān)督或者半監(jiān)督的學習方法,就能有效降低訓練數(shù)據(jù)需求,針對碎片化的工業(yè)視覺檢測場景具有更廣的應用前景”。在沒有訓練數(shù)據(jù)時,可以考慮采用異常檢測、或者變化檢測等方法,讓機器學會什么是正常的數(shù)據(jù),進而在出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)或者變化時能夠做出準確判斷。
“AI產(chǎn)業(yè)化落地,第一要找到行業(yè)的最大痛點;第二要讓AI技術(shù)實現(xiàn)價值,即選擇相對成熟的人工智能,實現(xiàn)產(chǎn)品化;第三,有了產(chǎn)品后,還是需要有一個創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)解決方案,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)層面的迭代升級;最后,基于自身積累的經(jīng)驗,實現(xiàn)產(chǎn)品升級、賦能產(chǎn)業(yè),提升我們行業(yè)的效率,提升整個行業(yè)的價值。”極智嘉CEO鄭勇說。
工業(yè)人工智能進入落地期
過去10年,AI領(lǐng)域開發(fā)了大量優(yōu)秀算法,為實際應用儲備了大量的工具;近年來,人工智能開始大規(guī)模應用于金融和互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,起到了較好的示范效應。業(yè)內(nèi)人士普遍認為2019年將是人工智能在工業(yè)制造領(lǐng)域快速發(fā)展以及各種技術(shù)落地的一年。
如今國內(nèi)中小創(chuàng)投公司林立,科技氛圍濃厚,讓李杰對中國制造業(yè)的未來充滿信心,“目前中國有太多的產(chǎn)業(yè)可以做蛋白,只要擁有足夠的核心競爭力,蛋白可以做得很大。”
綜合來看,目前人工智能在制造業(yè)領(lǐng)域主要有三個方向:視覺檢測、視覺分揀和故障預測。
田天表示,目前在“缺陷檢測”和“預測性維護”兩大方面客戶接受度和需求較高,主要是因為該領(lǐng)域為客戶痛點,能直接為客戶節(jié)省大量的費用。預測性維護也有利于避免重大事故,對于安全制造和安全生產(chǎn)至關(guān)重要。
近年來,越來越多的機器視覺落地應用,在技術(shù)與市場上的認可度不斷獲得提升,視覺企業(yè)成長速度加快。在工業(yè)應用領(lǐng)域,隨著生產(chǎn)的柔性和自動化程度的不斷提高和對質(zhì)量更加嚴格的控制要求,企業(yè)迫切需要機器視覺來代替人工,實現(xiàn)定位、檢測、引導、識別等功能。
機器視覺技術(shù)是圖像獲取、分析、識別、檢測等技術(shù)的綜合,機器視覺行業(yè)經(jīng)過數(shù)年的積累,不僅在規(guī)模上實現(xiàn)年均增速超20%,且在3D視覺、無序分揀等技術(shù)方面獲得了不同程度的突破。GGII預計2018年中國機器視覺市場規(guī)模54億元,同比增速超25%,高于其他細分領(lǐng)域增速。
人工智能技術(shù)的發(fā)展推動了機器視覺的快速應用,GGII認為,機器視覺是實現(xiàn)工業(yè)自動化和智能化的必要手段,隨著機器視覺的介入,自動化設(shè)備將朝著更智能、更快速的方向發(fā)展,同時,機器視覺在各行業(yè)的滲透率也將逐漸提升。
其中,將近80%的工業(yè)視覺系統(tǒng)主要用在檢測方面,包括用于提高生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量、采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)等。
高視科技2015年完成了屏幕模組檢測設(shè)備研發(fā),已向眾多國內(nèi)一線屏幕廠商提供50多臺各型設(shè)備,可以檢測出38類上百種缺陷,且具備智能自學習能力;阿丘科技則推出了面向工業(yè)在線質(zhì)量檢測的視覺軟件平臺AQ-Insight,主要用于產(chǎn)品表面缺陷檢測,可用于煙草行業(yè),實現(xiàn)煙草異物剔除、缺陷檢測。
近年來,國內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)了一些基于深度學習和人工智能技術(shù)解決機器人視覺分揀問題的企業(yè),如埃爾森、梅卡曼德、庫柏特、阿丘科技、??死锏玫?,通過計算機視覺識別出物體及其三維空間位置,指導機械臂進行正確的抓取。
埃爾森通過3D快速成像技術(shù),對物體表面輪廓數(shù)據(jù)進行掃描,形成點云數(shù)據(jù)后進行智能分析處理,加以人工智能分析、機器人路徑自動規(guī)劃、自動防碰撞技術(shù),計算出當前工件的實時坐標,并發(fā)送指令給機器人實現(xiàn)抓取定位的自動完成。
以高性能3D相機、視覺AI算法和軟件、機器人運動算法和軟件為核心產(chǎn)品的梅卡曼德可提供多種典型應用的參考設(shè)計和現(xiàn)場服務。其解決方案可使機器人廠家和集成商迅速提升人工智能能力,完成無序物體抓取、視覺引導拆垛、混合碼垛、精確定位裝配等應用。
基于人工智能和IOT技術(shù),通過在工廠各個設(shè)備加裝傳感器,對設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)測,并利用神經(jīng)網(wǎng)絡建立設(shè)備故障的模型,則可以在故障發(fā)生前,對故障提前進行預測,在發(fā)生故障前,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。
據(jù)悉,國外AI故障預測平臺公司Uptake,已經(jīng)估值超過20億美元。而國內(nèi)智能裝備企業(yè)利元亨利用數(shù)字孿生技術(shù)讓企業(yè)管理者隨時隨地了解設(shè)備的實時運行情況和生產(chǎn)數(shù)據(jù),同時預測設(shè)備未來的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和可能出現(xiàn)的產(chǎn)線故障,提前制定計劃和對策。
目前“燈塔工廠”名單全球總計只有16家公司入選,“富士康是其中唯一利用AI做預測的企業(yè),李杰指出,工業(yè)AI有五大關(guān)鍵要素:分析技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云或網(wǎng)絡技術(shù)、行業(yè)領(lǐng)域知識、事實結(jié)果。而投入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)會失敗通常有四大因素:沒有場域、沒有使用工具/數(shù)據(jù)、公司內(nèi)部斗爭、項目糾紛、最后才是沒有技術(shù),其中有4成以上是沒有場域。
目前,AI故障預測成熟運用較少。大部分傳統(tǒng)制造企業(yè)的設(shè)備沒有足夠的數(shù)據(jù)收集傳感器,也沒有積累足夠的數(shù)據(jù);很多工業(yè)設(shè)備對可靠性的要求極高,即便機器預測準確率很高,不能達到百分之百,依舊難以被接受;此外,投入產(chǎn)出比不高,很多AI預測功能應用后,如果成功能減少5%的成本,但如果不成功反而可能帶來成本的增加,所以不少企業(yè)寧愿不用。
有投資人表示,初創(chuàng)公司在人工智能領(lǐng)域還是有很多機會的,但他們需要往更細分的賽道里去專研,去挖掘,這樣才能避開一些大公司,發(fā)揮自己的長處,實現(xiàn)AI與具體產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。
此外,擁有更加獨到數(shù)據(jù)的企業(yè)將更有機會,這里為什么強調(diào)獨到數(shù)據(jù),是因為之前很多做算法的數(shù)據(jù)都是公開數(shù)據(jù)、各種扒的數(shù)據(jù)或者是直接買的數(shù)據(jù),但是這類數(shù)據(jù)是沒有稀缺性。
鄭勇認為,雖然現(xiàn)在人工智能領(lǐng)域有大量的創(chuàng)業(yè)公司,但是不同公司最后在產(chǎn)品上的差異,其實就在于細節(jié),細節(jié)決定了客戶的體驗,包括對行業(yè)的理解。想要獲得這些經(jīng)驗,需要花很長的時間,跟客戶一起打磨,最后才能獲得。“當有了這樣經(jīng)驗的時候,你跟你的競爭對手是可以差異化的,最后會帶來品牌溢價,帶來產(chǎn)品價值優(yōu)勢。”
總體而言,AI在工業(yè)領(lǐng)域的應用才剛剛開始,還有不少潛在應用場景值得去探索和發(fā)掘。