人工智慧賦能智造 工廠場(chǎng)景數(shù)據(jù)革命全面爆發(fā)

文：林晶

企業(yè)數(shù)位化轉(zhuǎn)型

一九九五年，國(guó)際象棋大神卡斯帕羅夫敗給了體重一點(diǎn)四噸的人工智慧電腦,「深藍(lán)，這是人工智慧(ＡＩ)第一次打得人類猝不及防地滿地找牙，二○一六年世界圍棋冠軍李世石在與Alpha ＧＯ的比賽中投子認(rèn)輸，人們開(kāi)始驚覺(jué)到人工智慧的力量已不容忽視。時(shí)隔二十餘年，浪潮迭起，未來(lái)已至，人工智慧正在全球引領(lǐng)一場(chǎng)比互聯(lián)網(wǎng)影響更為深遠(yuǎn)的科技革命，顛覆現(xiàn)有的商業(yè)模式，重塑產(chǎn)業(yè)的思維方式。

李開(kāi)復(fù)在《人工智慧》一書中將這次的人工智慧復(fù)興稱之為「第三次ＡＩ熱潮」，這一次熱潮最大的不一樣在於，ＡＩ真正從學(xué)術(shù)界走到工業(yè)界和人們所處的應(yīng)用場(chǎng)景中，ＡＩ技術(shù)革新賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí)正成為現(xiàn)實(shí)。於此發(fā)展背景下，科技部方面為掌握AI來(lái)襲的浪潮，在2017年亦擬定AI科研戰(zhàn)略，以五大推動(dòng)方向，如建置AI雲(yún)端平臺(tái)和成立AI創(chuàng)新研究中心等方向，期待全面提升臺(tái)灣未來(lái)在AI領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，近期更有推動(dòng)半導(dǎo)體射月計(jì)畫，目標(biāo)要在2022年讓臺(tái)灣成為AI大國(guó)。

ＡＩ賦能製造業(yè) 本質(zhì)是「人機(jī)協(xié)同」

伴隨著人臉識(shí)別、無(wú)人零售等新技術(shù)帶來(lái)的消費(fèi)升級(jí)，人工智慧已幫助零售業(yè)圍繞消費(fèi)者，在時(shí)間碎片化、資訊獲取社交化的大背景下，建立更加靈活便捷的零售場(chǎng)景，提升用戶體驗(yàn)。那麼，人工智慧究竟能為龐大的製造產(chǎn)業(yè)群帶來(lái)什麼？製造業(yè)在過(guò)去很長(zhǎng)的一段時(shí)間裏，是「勞動(dòng)密集型」產(chǎn)業(yè)的代名詞。當(dāng)人工智慧來(lái)臨的時(shí)候，許多人不禁擔(dān)憂：「是不是製造業(yè)中的勞動(dòng)力要被替代了？」

李開(kāi)復(fù)甚至斷言，十年後五十％的人類工作將被AI取代。誠(chéng)然，人工智慧經(jīng)常被通俗的解讀為「與人類一樣聰明的人造機(jī)器」，將這個(gè)「聰明的機(jī)器」放進(jìn)製造現(xiàn)場(chǎng)，主要的作用就是使機(jī)器能夠「達(dá)到甚至超過(guò)人類技工水準(zhǔn)」，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率的提升。而這個(gè)ＡＩ介入的「智能化」過(guò)程，與過(guò)往製造業(yè)追求「自動(dòng)化」的過(guò)程有本質(zhì)上的差異。

「自動(dòng)化」追求的是機(jī)器自動(dòng)生產(chǎn)，本質(zhì)是「機(jī)器換人」，強(qiáng)調(diào)在完全不需要人的情況下進(jìn)行不間斷的大規(guī)模機(jī)器生產(chǎn)；而「智能化追求的是機(jī)器的柔性生產(chǎn)，本質(zhì)是「人機(jī)協(xié)同」，強(qiáng)調(diào)機(jī)器能夠自主配合要素變化和人的工作。

因此，「人工智慧+製造」未來(lái)所追求的，不應(yīng)是簡(jiǎn)單粗暴的「機(jī)器替人」，而應(yīng)是將工業(yè)革命以來(lái)極度細(xì)化、甚至異化的工人流水線工作，重新拉回「以人為本」的組織模式，讓機(jī)器承擔(dān)更多簡(jiǎn)單重複甚至危險(xiǎn)的工作，而人承擔(dān)更多管理和創(chuàng)造工作。

未來(lái)已至 還原人工智慧+製造應(yīng)用場(chǎng)景

即便在未來(lái)，想以人工智慧全面取代製造過(guò)程中人類專家的智能，獨(dú)立承擔(dān)起分析、判斷、決策等任務(wù)是不現(xiàn)實(shí)的?！溉斯ぶ腔?製造」實(shí)現(xiàn)的人機(jī)一體化高度協(xié)同可以在智能機(jī)器的配合下，更好地發(fā)揮出人的潛能，使人機(jī)之間形成一種平等共事、相互理解、相互協(xié)作的關(guān)係，讓設(shè)備、軟體、數(shù)據(jù)、人，都像在擁有智慧的基礎(chǔ)上，把自己在生產(chǎn)製造場(chǎng)景中的價(jià)值發(fā)揮到極致。

依據(jù)《「人工智慧+製造」產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》將ＡＩ作用於製造業(yè)的典型應(yīng)用場(chǎng)景分為以下三類：

實(shí)現(xiàn)從軟體到硬體的智能升級(jí)。人工智慧演算法將以能力封裝和開(kāi)放方式嵌入到產(chǎn)品中，從而幫助製造業(yè)生產(chǎn)出新一代的智能產(chǎn)品。如穀歌開(kāi)發(fā)出專用於大規(guī)模機(jī)器學(xué)習(xí)的智能晶片ＴＰＵ、騰訊ＡＩ開(kāi)放平臺(tái)對(duì)外提供電腦視覺(jué)等ＡＩ能力、亞馬遜推出內(nèi)嵌人工智慧語(yǔ)音助手的智能音箱echo等。

提高行銷和售後的精準(zhǔn)水準(zhǔn)。在售前行銷，以人工智慧進(jìn)行用戶側(cè)需求數(shù)據(jù)的多維分析，將能實(shí)現(xiàn)更即時(shí)、精準(zhǔn)的廣告資訊傳遞，如穀歌為製造業(yè)專門開(kāi)發(fā)了精準(zhǔn)廣告平臺(tái)；在售後維護(hù)，人工智慧將有機(jī)會(huì)和物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)製造業(yè)產(chǎn)品的即時(shí)監(jiān)測(cè)、管理和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。如三一重工把分佈全球的三十萬(wàn)臺(tái)設(shè)備接入平臺(tái)，即時(shí)採(cǎi)集近一萬(wàn)個(gè)運(yùn)行參數(shù)，利用大數(shù)據(jù)和智能演算法，遠(yuǎn)程管理龐大設(shè)備群的運(yùn)行狀況，有效實(shí)現(xiàn)故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，大大提升了排障效率並降低維護(hù)成本。

增強(qiáng)機(jī)器自主生產(chǎn)能力。人工智慧技術(shù)可以使得機(jī)器在更多複雜情況下實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)，從而全面提升生產(chǎn)效率。應(yīng)用場(chǎng)景包含：工藝優(yōu)化，即通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)建立產(chǎn)品的健康模型，識(shí)別各製造環(huán)節(jié)參數(shù)對(duì)最終產(chǎn)品品質(zhì)的影響，最終找到最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)；智能質(zhì)檢，即借助機(jī)器視覺(jué)識(shí)別，快速掃描產(chǎn)品品質(zhì)，提高質(zhì)檢效率。

而其中，尤以如視覺(jué)缺陷檢測(cè)、機(jī)器人視覺(jué)定位分揀和設(shè)備故障預(yù)測(cè)報(bào)警等應(yīng)用場(chǎng)景得益於深度學(xué)習(xí)和人工智慧的加速成熟，已在製造現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)落地。例如通過(guò)集成3D掃描器和協(xié)作機(jī)器人、視覺(jué)系統(tǒng)、吸盤/智能夾爪，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物品的視覺(jué)定位、抓取、搬運(yùn)、旋轉(zhuǎn)、擺放等操作，並對(duì)自動(dòng)化流水生產(chǎn)線中無(wú)序或任意擺放的物品進(jìn)行抓取和分揀。這既可應(yīng)用於機(jī)床無(wú)序上下料、鐳射標(biāo)刻無(wú)序上下料，也可用於物品檢測(cè)、物品分揀和產(chǎn)品分揀包裝等。目前在應(yīng)用場(chǎng)景案例中已能實(shí)現(xiàn)規(guī)則條形工件一百%的拾取成功率。

在設(shè)備故障語(yǔ)境應(yīng)用場(chǎng)景中，基於人工智慧和ＩＯＴ技術(shù)，通過(guò)在工廠各個(gè)設(shè)備加裝感測(cè)器，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，並利用神經(jīng)網(wǎng)路建立設(shè)備故障的模型，從而在故障發(fā)生前，提前預(yù)測(cè)故障，並將可能發(fā)生故障的工件替換，從而保障設(shè)備的持續(xù)無(wú)故障運(yùn)行。這樣的應(yīng)用可以將產(chǎn)線停工時(shí)間從幾十分鐘壓縮至幾分鐘。

總之，從目前消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展來(lái)看，可以很清楚的感受到是用軟體來(lái)定義我們的生活，而且這種發(fā)展趨勢(shì)一定會(huì)蔓延到製造業(yè)來(lái)。工業(yè)4.0理念下的智能製造，是將一切的人、事、物都連接起來(lái)，形成萬(wàn)物互聯(lián)，形成與整合為一種由智能機(jī)器與人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在製造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，注入分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等融合成為一套智能製造系統(tǒng)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支撐 深挖大數(shù)據(jù)「AI+製造」場(chǎng)景價(jià)值

隨著物聯(lián)網(wǎng)向製造領(lǐng)域的加速滲透，工業(yè)OT層數(shù)據(jù)採(cǎi)集範(fàn)圍不斷擴(kuò)大，製造數(shù)據(jù)的規(guī)模、類型和速度正在呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)外，企業(yè)對(duì)於資訊化軟體的依賴程度也越來(lái)越高，如PLM/PDM、ERP、MES、APS、CRM、SCM、SPC..上述各式軟體不僅需要協(xié)調(diào)管理好企業(yè)內(nèi)部資源，還需要良好支撐不同企業(yè)間資源與業(yè)務(wù)的交互實(shí)現(xiàn)不同主體、不同系統(tǒng)間的高效集成。

為解決應(yīng)用軟體是由多個(gè)功能模組聚合而成複雜度高且難以拓這些問(wèn)題，越來(lái)越多的工業(yè)軟體將在新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，以微服務(wù)的方式實(shí)現(xiàn)，小而精，易於敏捷開(kāi)發(fā)，獨(dú)立更新和管理。在製造業(yè)這個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)，數(shù)據(jù)的連通與交互更為複雜，要讓「人工智慧+製造」的夢(mèng)幻般應(yīng)用場(chǎng)景儘快成為現(xiàn)實(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為關(guān)鍵的基礎(chǔ)平臺(tái)，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，打破傳統(tǒng)企業(yè)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0所強(qiáng)調(diào)的橫向集成、縱向集成和端到端集成，進(jìn)入「人工智慧+製造」關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景。

面對(duì)越來(lái)越龐大的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及日益複雜的數(shù)據(jù)分析任務(wù)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，通過(guò)全產(chǎn)業(yè)的數(shù)位化互聯(lián)與資產(chǎn)的即時(shí)監(jiān)控，綜合利用分析數(shù)據(jù)與預(yù)見(jiàn)分析，以此來(lái)建立智能的工業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式是必然。因此，要加快實(shí)現(xiàn)「人工智慧+製造應(yīng)用場(chǎng)景，製造業(yè)需要有能力借助先進(jìn)的工業(yè)大數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)工具，高效實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、報(bào)警、預(yù)測(cè)及優(yōu)化等生產(chǎn)過(guò)程的全面數(shù)位化，而這些，都依託於彙集所有工業(yè)數(shù)據(jù)，構(gòu)成端到端的數(shù)位化、網(wǎng)路化、智能化整體解決方案的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的支撐。

沒(méi)有數(shù)據(jù)無(wú)法學(xué)習(xí) 企業(yè)需要AI Thinking 思維

「人工智慧發(fā)展一定是從數(shù)據(jù)最大、最快能產(chǎn)生價(jià)值的領(lǐng)域開(kāi)始，決定AI商業(yè)化的關(guān)鍵在於應(yīng)用行業(yè)本身收集數(shù)據(jù)的情況?！估铋_(kāi)復(fù)曾不止一次在公開(kāi)場(chǎng)合這樣喊話。誠(chéng)然，沒(méi)有大數(shù)據(jù)就無(wú)法深度學(xué)習(xí)，因?yàn)樵趩我活I(lǐng)域，經(jīng)過(guò)大量的數(shù)據(jù)，能夠達(dá)到比人遠(yuǎn)更精確的判斷?？梢哉f(shuō)，有了大數(shù)據(jù)就有了人工智慧的機(jī)會(huì)。

人工智慧時(shí)代，深度學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)密不可分。深度學(xué)習(xí)可以從大數(shù)據(jù)中挖掘出以往難以想像的有價(jià)值的數(shù)據(jù)、知識(shí)或規(guī)律，然後再將這些概念或知識(shí)應(yīng)用到之前從來(lái)沒(méi)有看見(jiàn)過(guò)的新數(shù)據(jù)上。任何擁有大數(shù)據(jù)的領(lǐng)域，都可以找到深度學(xué)習(xí)一展身手的空間，從而尋找人工智慧應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)的可能性。但是，在導(dǎo)入人工智慧技術(shù)前，我們必需理解到：人工智慧要靠數(shù)據(jù)才能發(fā)揮作用，唯有透過(guò)海量數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)後，才能讓人工智慧達(dá)到自行調(diào)適與優(yōu)化的效果，因此數(shù)據(jù)可說(shuō)是人工智慧的必要前提。

面對(duì)此A人工智慧應(yīng)用遇到顯著的難點(diǎn)就是企業(yè)常常面臨數(shù)不足的情況。因?yàn)閷?duì)很多企業(yè)來(lái)說(shuō)實(shí)際的情況可能是連結(jié)構(gòu)化的資料收集都沒(méi)做到，或者有儲(chǔ)存了資料但是散落在各系統(tǒng)上仍然無(wú)法整合利用起來(lái)。針對(duì)這類現(xiàn)實(shí)的情況，很多專家都建議應(yīng)該回頭來(lái)先做好基本的軟體系統(tǒng)的導(dǎo)入和好好先做好數(shù)據(jù)的積累。因?yàn)锳I人工智慧的實(shí)現(xiàn)需要實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)的重視，AI離企業(yè)還很遠(yuǎn)。

對(duì)此強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)蒐集的重要性，東海大學(xué)軟體工程與技術(shù)中心主任周忠信教授表示目前市面上的AI訓(xùn)練，大多數(shù)是由下往上學(xué)習(xí)AI技術(shù)，例如深度學(xué)習(xí)等開(kāi)發(fā)，但對(duì)於企業(yè)管理階層而言，鑽入AI技術(shù)小宇宙不僅在時(shí)間、成本不符效益，更可能迷失企業(yè)運(yùn)用AI的初衷。因此，周忠信教授提出「AI Thinking 人工智慧思維」認(rèn)為技術(shù)和數(shù)據(jù)都很重要沒(méi)錯(cuò)，但是企業(yè)若是要萬(wàn)事具備才能使用AI也絕對(duì)不是個(gè)法子，關(guān)鍵是要從Model based轉(zhuǎn)換到learning based上，儘早讓既有數(shù)據(jù)展開(kāi)學(xué)習(xí)才能讓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成決策訊息。

所謂AI思維不在強(qiáng)調(diào)人工智慧技術(shù)，而是強(qiáng)調(diào)具備對(duì)人工智慧抽象概念的理解。人工智慧技術(shù)的範(fàn)圍頗廣，從電腦視覺(jué)、自然語(yǔ)言理解、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)到強(qiáng)化學(xué)習(xí)等，若要先懂得這些技術(shù)才能將之運(yùn)用在企業(yè)上，那麼企業(yè)將很難順利轉(zhuǎn)型成功。因此如何跨越AI技術(shù)議題，仍能具備人工智慧的運(yùn)用能力。

周教授定義AI思維的四個(gè)「自」構(gòu)面，分別為自動(dòng)、自學(xué)、自主與自覺(jué)。若將AI思維運(yùn)用在企業(yè)上來(lái)舉例，自動(dòng)掌變化，例如運(yùn)用人工智慧的視覺(jué)辨識(shí)，自動(dòng)檢視產(chǎn)品，掌握產(chǎn)品的瑕疵變化；自學(xué)擬預(yù)測(cè)，人工智慧的觸手可以深入企業(yè)數(shù)據(jù)當(dāng)中，擬定預(yù)測(cè)模型，協(xié)助企業(yè)預(yù)見(jiàn)趨勢(shì)；自主佐決策，運(yùn)用人工智慧，擷取職能的關(guān)鍵知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)輔佐管理者做好決策；自覺(jué)重體驗(yàn)，代表人工智慧不是取代人，而是以人為中心，來(lái)滿足使用者的應(yīng)用與互動(dòng)體驗(yàn)。

ＡＩ+ＥＲＰ深度學(xué)習(xí)融合大數(shù)據(jù)應(yīng)用典範(fàn)-小慧

除製造業(yè)的應(yīng)用外，AI於軟體開(kāi)發(fā)也不例外。ＥＲＰ智能化便是人工智慧領(lǐng)域深度學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)結(jié)合的典型應(yīng)用方向。作為製造業(yè)最為核心智能運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，如何實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的企業(yè)級(jí)ＥＲＰ智能化用戶體驗(yàn)成為被熱烈討論的議題。以鼎新電腦所推出之智能語(yǔ)音助理小慧為例，可以聽(tīng)得懂用戶講的話，在龐大的企業(yè)資料庫(kù)中，快速獲取所需的資訊。從此讓ERP系統(tǒng)可以透過(guò)自然的對(duì)話與系統(tǒng)溝通，讓用戶可以擺脫面對(duì)各種不同系統(tǒng)的複雜和困擾，讓工作變得簡(jiǎn)單、高效。

在ＡＩ技術(shù)助力下，未來(lái)鼎新的ＥＲＰ不僅僅使軟體進(jìn)入智能化階段，更在大數(shù)據(jù)分析的支持下，通過(guò)學(xué)習(xí)用戶行為習(xí)慣，使整個(gè)製造業(yè)基礎(chǔ)改造及應(yīng)用職能實(shí)現(xiàn)智能化，從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)取得的智能化、流程執(zhí)行的智能化、數(shù)據(jù)監(jiān)控的智能化到後期數(shù)據(jù)分析的智能化、日常實(shí)施維護(hù)的智能化?？梢哉f(shuō)智能化的ＥＲＰ將充分發(fā)揮出職能助理的作用，在銷售、採(cǎi)購(gòu)、生產(chǎn)、財(cái)務(wù)等多方面幫助製造企業(yè)智能化運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)ＥＲＰ延展到企業(yè)的人事物，通過(guò)ＡＩ+ＥＲＰ加速企業(yè)智能運(yùn)營(yíng)效能提升。

結(jié)合大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，圍繞「自我學(xué)習(xí)」這一ＡＩ重要特性，智能的ＥＲＰ將能以語(yǔ)音對(duì)話的形式與用戶隨時(shí)隨地快捷交互，完成自我需求、自我分析、自我決策、自我執(zhí)行迴圈，既可簡(jiǎn)單高效完成日常工作任務(wù)和精準(zhǔn)數(shù)據(jù)查詢，更能提供智能化的決策建議與異常警示，給出更合理的行動(dòng)建議。這也能將用戶從日常操作的重複性工作中徹底解放出來(lái)，投入到更具價(jià)值的業(yè)務(wù)和決策層面。

?逐夢(mèng)人工智慧?掘金數(shù)據(jù)紅利

如果說(shuō)，農(nóng)耕社會(huì)和工業(yè)社會(huì)，人類基於物質(zhì)和能量的動(dòng)力工具得到極大的發(fā)展；今天，勞動(dòng)工具則轉(zhuǎn)向了基於數(shù)據(jù)、資訊、知識(shí)、價(jià)值和智能的智力工具，數(shù)據(jù)紅利時(shí)代來(lái)臨。於此人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)將對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)生愈重要的影響之際，人工智慧已展現(xiàn)出前所未有的數(shù)據(jù)紅利，這些如金礦般的數(shù)據(jù)紅利也正在為各產(chǎn)業(yè)帶來(lái)不可預(yù)測(cè)的爆發(fā)點(diǎn)。

鼎新電腦從始至今以創(chuàng)造客戶數(shù)位價(jià)值為使命，通過(guò)以效益為導(dǎo)向的價(jià)值服務(wù)，回歸企業(yè)經(jīng)營(yíng)本質(zhì)，將依託豐富產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及前沿技術(shù)，在智能+轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略藍(lán)圖引領(lǐng)下，透由「一線、三環(huán)、互聯(lián)」的最佳實(shí)踐路徑，為企業(yè)數(shù)位化轉(zhuǎn)型注入新動(dòng)能，加速實(shí)現(xiàn)資訊化、網(wǎng)路化、智能化，2018年邁向全新的里程碑，為客戶釋放數(shù)據(jù)紅利「創(chuàng)造數(shù)字價(jià)值」！

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