(網(wǎng)經(jīng)社訊)1 中國智能制造戰(zhàn)略
工業(yè)4.0是由德國政府《德國2020高技術(shù)戰(zhàn)略》中所提出的十大未來項(xiàng)目之一，旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及基因工程學(xué)的智慧工廠，在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。我國國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》（國發(fā)〔2015〕28號(hào)）文件明確指出：以新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以智能制造為主攻方向，明確了我國智能制造重點(diǎn)發(fā)展的“五大工程”和“十大重點(diǎn)領(lǐng)域”[1]，如圖1所示。
圖1 《中國制造2025》中的“五大工程”和“十大重點(diǎn)領(lǐng)域”
在“中國制造2025”發(fā)布后的三年里,我國已完成了“中國制造2025”的頂層設(shè)計(jì),工業(yè)和信息化部發(fā)布出臺(tái)了11個(gè)配套性規(guī)劃文件,出臺(tái)了一系列政策措施（截止2017年10月）。11個(gè)配套的實(shí)施指南、行動(dòng)指南和發(fā)展規(guī)劃指南，包括國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)、工業(yè)強(qiáng)基、智能制造、綠色制造、高端裝備創(chuàng)新等5大工程實(shí)施指南（工信部2016年起啟動(dòng)實(shí)施），發(fā)展服務(wù)型制造和裝備制造業(yè)質(zhì)量品牌2個(gè)專項(xiàng)行動(dòng)指南，以及新材料、信息產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和制造業(yè)人才4個(gè)發(fā)展規(guī)劃指南。5個(gè)工程實(shí)施指南具體為：制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程實(shí)施指南（2016-2020年），工業(yè)強(qiáng)基工程實(shí)施指南（2016-2020年），智能制造工程實(shí)施指南（2016-2020），綠色制造工程實(shí)施指南（2016-2020 年），高端裝備創(chuàng)新工程實(shí)施指南（2016-2020 年）。2個(gè)專項(xiàng)行動(dòng)指南具體為：促進(jìn)裝備制造業(yè)質(zhì)量品牌提升專項(xiàng)行動(dòng)指南，發(fā)展服務(wù)型制造專項(xiàng)行動(dòng)指南。4個(gè)發(fā)展規(guī)劃指南具體為：新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南，信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南，醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃指南，制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南。
2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況
為深入推進(jìn)制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展，國務(wù)院印發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》（國發(fā)〔2016〕28號(hào)）[2]。為緊跟人工智能國際發(fā)展步伐，將中國建設(shè)成世界人工智能中心，國務(wù)院印發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國發(fā)〔2017〕35號(hào)）[3]，工信部印發(fā)了《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020）》[4]。2018年，國家重點(diǎn)推動(dòng)人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將智能制造落到實(shí)處。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)十大關(guān)鍵技術(shù)如圖2所示。
圖2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)十大關(guān)鍵技術(shù)
近兩年，研發(fā)成功并成功運(yùn)營的主流工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已達(dá)30家左右，各類企業(yè)紛紛努力搶占工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的企業(yè)生態(tài)圈已基本形成，如圖3所示。
圖3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的企業(yè)生態(tài)圈（入局模式）
AI+智能制造領(lǐng)域的國外龍頭企業(yè)有：瑞典ABB、德國KUKA、日本FANUC、川崎機(jī)器人、AmericanRobot、西門子、霍尼韋爾。國內(nèi)龍頭企業(yè)有：航天科工、徐工集團(tuán)、沈陽機(jī)床、和利時(shí)、三一集團(tuán)、中聯(lián)重科、華中數(shù)控、秦川機(jī)床、同濟(jì)科技、機(jī)器人、三豐智能、博實(shí)股份、海得控制、匯川技術(shù)、東土科技、海爾、小米、海信。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能工廠與智慧城市之間的“紐帶”，銜接產(chǎn)品端與消費(fèi)端?！癆I+”可以作用在智能工廠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市各系統(tǒng)的內(nèi)部，也可以作用在三者之間，從而實(shí)現(xiàn)C2F（消費(fèi)者到工廠）商業(yè)模式下的城市全生命周期AI。本文認(rèn)為，C2F商業(yè)模式下的城市全生命周期AI實(shí)現(xiàn)架構(gòu)如圖4所示。具體實(shí)現(xiàn)策略為：AI融入產(chǎn)品全命周期當(dāng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)，采用AI任何一種具體技術(shù)，橫向提升制造業(yè)；AI融入制造業(yè)的任何一個(gè)層級(jí)，采用AI任何一種具體技術(shù)，縱向提升制造業(yè)；AI融入智能工廠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市三個(gè)領(lǐng)域的接口地帶，實(shí)現(xiàn)跨界智能化提升。
圖4 C2F商業(yè)模式下的城市全生命周期AI
3 新一代人工智能發(fā)展情況
《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》指出：我國的人工智能發(fā)展分三步走：第一步，到2020年人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步，人工智能產(chǎn)業(yè)成為新的重要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，人工智能技術(shù)應(yīng)用成為改善民生的新途徑，有力支撐進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列和實(shí)現(xiàn)全面建成小康社會(huì)的奮斗目標(biāo)。第二步，到2025年人工智能基礎(chǔ)理論實(shí)現(xiàn)重大突破，部分技術(shù)與應(yīng)用達(dá)到世界領(lǐng)先水平，人工智能成為帶動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的主要?jiǎng)恿?，智能社?huì)建設(shè)取得積極進(jìn)展。第三步，到2030年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心，智能經(jīng)濟(jì)、智能社會(huì)取得明顯成效，為躋身創(chuàng)新型國家前列和經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國奠定重要基礎(chǔ)。近年來，隨著人工智能相關(guān)芯片、電路、器件技術(shù)的發(fā)展（算力提升），以及大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展帶來的數(shù)據(jù)樣本豐富性的增強(qiáng)，使得傳統(tǒng)的人工智能理論，如經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)算法與模型可以突破應(yīng)用瓶頸，在應(yīng)用領(lǐng)域走向更加廣闊的空間。
2015年，全球人工智能市場(chǎng)規(guī)模約為490億美元，而根據(jù)國外調(diào)查機(jī)構(gòu) Tractica的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)數(shù)字，到 2024年人工智能的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2700億美元，未來整個(gè)人工智能市場(chǎng)將呈現(xiàn)出爆炸式增長(zhǎng)。中國人工智能市場(chǎng)規(guī)模正在急劇擴(kuò)大中，每年的同比增長(zhǎng)速度平均可達(dá)50%。2015年中國人工智能市場(chǎng)規(guī)模為12億美元，預(yù)計(jì)到2024年可達(dá)1242億美元，幾乎可占到全球市場(chǎng)的1/2。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，人工智能和服務(wù)在各產(chǎn)業(yè)鏈的全球收入將在2025年從2016年的 6.4億美元增長(zhǎng)到368億美元，增長(zhǎng)近57倍。截至 2017年底，中國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過180億元，相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到2200億元。中國累計(jì)獲得1.57萬項(xiàng)人工智能領(lǐng)域的專利，位居世界第二。人工智能領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量正在激增。2016年初全球共有957家人工智能公司，覆蓋了深度學(xué)習(xí)、機(jī)器視聽覺、自然語言理解等13個(gè)細(xì)分行業(yè)。截至2017年6月，全球人工智能企業(yè)總數(shù)達(dá)到2542家。在全球范圍，北美擁有最多的AI企業(yè)（921家），位于歐洲（632家）以及 亞洲（258）之前。硅谷是其中最強(qiáng)的AI中樞，隨后是倫敦、柏林以及巴黎。在歐洲國家排名中，英國的AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展最好，其次是德國、法國。近年來中國人工智能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)期。截至2019年2月28日，中國人工智能企業(yè)745家，大約占世界人工智能企業(yè)總數(shù)21.67%，排名第二[5]。
4 新一代人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)助力制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)
新一代人工智能和互聯(lián)網(wǎng)+目前已成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵動(dòng)能，互聯(lián)網(wǎng)+與工業(yè)的高度融合催生了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。AI助力制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的基本理念如下：（1）AI融入產(chǎn)品全命周期當(dāng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)，采用AI任何一種具體技術(shù)，橫向提升制造業(yè)。制造業(yè)本身已經(jīng)擴(kuò)展到了全生命周期，包括產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、加工制造、管理、營銷、售后服務(wù)、報(bào)廢處理等環(huán)節(jié)。（2）AI融入制造業(yè)的任何一個(gè)層級(jí)，采用AI任何一種具體技術(shù)，縱向提升制造業(yè)。
在新一代人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的助推下，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)正在從理念轉(zhuǎn)變、技術(shù)提升、生態(tài)構(gòu)建、企業(yè)管理變革四個(gè)維度實(shí)現(xiàn)，如圖5所示。
圖5 制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的實(shí)現(xiàn)路徑
基于AI+工業(yè)大數(shù)據(jù)（由工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生）構(gòu)建的制造業(yè)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)如圖6所示。
AI、互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同驅(qū)動(dòng)制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)主要從以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：企業(yè)信息化、ERP、MES、供應(yīng)鏈、客戶關(guān)系、企業(yè)數(shù)據(jù)AI（目前大多數(shù)企業(yè)尚未實(shí)現(xiàn)）。一個(gè)典型的例子是：華為在“多云”架構(gòu)下，采用AI技術(shù)變革供應(yīng)鏈，1999年啟動(dòng)時(shí)，銷售收入15億，供應(yīng)鏈員工3000人；現(xiàn)銷售額近1000億，員工保持在1萬人；未來AI的商業(yè)應(yīng)用，供應(yīng)鏈化繁為簡(jiǎn)，銷售額大增情況下員工人數(shù)可維持不變甚至銳減。邁克爾.波特詹姆斯.賀普曼在《物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略（上）》中曾寫道：物聯(lián)網(wǎng)將新定義行業(yè)邊界。
5 總結(jié)與展望
黨的十九大報(bào)告指出：加快建設(shè)制造強(qiáng)國，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，在中高端消費(fèi)、創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色低碳、共享經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代供應(yīng)鏈、人力資本服務(wù)等領(lǐng)域培育新增長(zhǎng)點(diǎn)、形成新動(dòng)能。要通過深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、完善社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制、推動(dòng)形成全面開放新格局等舉措貫徹新發(fā)展理念、建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系。未來，隨著智能制造戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，人工智能在制造業(yè)中的應(yīng)用會(huì)越來越多，AI+制造、互聯(lián)網(wǎng)+制造，以及二者的相互影響、相互賦能將釋放出更大的活力，對(duì)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)起到?jīng)Q定性作用。另一方面，從技術(shù)應(yīng)用的深度與廣度、價(jià)值回報(bào)、產(chǎn)業(yè)升級(jí)方面看，這個(gè)領(lǐng)域尚有很長(zhǎng)的路要走。
參考文獻(xiàn)：
1. 國務(wù)院，《中國制造2025》（國發(fā)〔2015〕28號(hào)）
2. 國務(wù)院，《國務(wù)院關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》（國發(fā)〔2016〕28號(hào)）
3. 國務(wù)院，《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國發(fā)〔2017〕35號(hào)）
4. 工信部，《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020）》
5. 中國新一代人工智能發(fā)展戰(zhàn)略研究院，《中國新一代人工智能科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2019)》（來源：AI城市智庫 文/清華大學(xué)副教授、工學(xué)博士杜明芳 編選：網(wǎng)經(jīng)社）
