智能化升级,生态创新,智能化分析,制造业发展,质量效益223639学术争鸣/enpproperty-->

  作者:中国社会科学院工业经济研究所 方晓霞、李晓华

  制造业是一个国家经济发展的根基。当前,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。推动经济高质量发展,离不开制造业质量效益提升的支撑。眼下,人工智能成为新一轮科技革命和产业变革的标志性技术,不但自身呈现高速增长的势头,而且能够为其他产业转型升级赋能。拓展“智能+”,发挥人工智能在制造业转型升级中的作用,实现制造业质量变革、效率变革和动力变革,是推动中国制造迈向高质量发展的必然要求。

  “智能+制造”是大势所趋

  所谓“智能+制造”,是以人工智能为核心,包括云计算、大数据、物联网、5G等新一代信息技术与先进制造技术的集群式创新、融合发展与突破,涵盖研发、设计、供应链、生产、销售、服务等制造业产业链的各个环节。智能制造是“智能+制造”的表现形式,以通信网络为基础支撑,以智能工厂为载体,以关键制造环节的智能化为核心,以端到端的数据流为基础,以个性化生产为特征,实现制造业质量、效率和效益的全面提升。

  近年来,我国制造业发展面临要素成本上升、落后产能过剩、全要素生产率提升乏力等一系列问题,同时,传统的管理模式、生产方式也无法满足快速的市场变化与日益个性化、多样化的市场需求。人工智能技术作为继互联网之后最具颠覆性的技术,为制造业的新一轮变革提供了新契机。

  一是人工智能技术的应用不仅可以把工人从重复、繁重的体力劳动中解放出来,还可以替代脑力劳动,以数字化的形式实现人类知识的传承和推广。比如,通过对熟练工人动作的大数据分析,可使其经验显性化、标准化、软件化,实现人类技能的高效复用。

  二是人工智能系统通过整合分析销售、售后、用户评价、潜在用户对广告投放的响应以及用户实时使用等数据,可以判断用户偏好、发现潜在需求、精准预测销售趋势,更好地指导产品设计和排产。借助人工智能技术,还可以快速构建产品原型、动态分配资源,大幅缩短产品上市时间并降低研发成本。

  三是人工智能技术不但使生产线更具柔性,而且将发展出自适应、自感知、自决策、自学习和自主优化的能力,进而实现用户驱动式的生产,最大限度减少库存、消除浪费。用户通过数字化平台可以自主选择产品参数或模块,甚至直接参与产品设计或由人工智能系统给出个性化的推荐设计方案,并通过智能化、柔性化的生产线实现低成本的个性化定制。

  四是通过对传感器、物联网实时采集、传输的生产设备进行智能化分析,不仅可以对生产工艺参数进行优化,节约能耗与物耗,提高良品率;还能够实时监控设备的健康状况,及时预警故障,实施保养和维护,减少宕机损失。

  五是打通制造企业与上游供应商、下游服务商等商业生态圈企业的数据连接,实现信息-物理系统中的横向集成。通过智能化分析,使整个商业生态及时对市场变化作出高效反应,实现供应链的最优化。

  六是通过云端连接或将训练好的人工智能系统嵌入到产品中,不但能够使产品通过自然语言、手势等方式响应用户指令,而且可以依托智能化平台提供丰富的增值服务,实现企业从提供产品向提供“产品+服务”的组合转变。

  总之,当前全球制造业正在加快迈向智能化时代,人工智能技术对制造业竞争力的影响越来越大,将使制造业产生深刻变革。积极拓展“智能+”,为制造业转型升级赋能,是智能化时代推动制造业高质量发展的题中应有之义。

  我国拓展“智能+”具备独特优势

  当前,人工智能已成为国际竞争的新焦点,世界主要国家纷纷围绕核心技术、顶尖人才、标准规范等强化部署,力图在新一轮国际科技和产业博弈中掌握主导权。我国人工智能产业虽然起步较晚,但国家高度重视人工智能发展,发布实施了《新一代人工智能发展规划》《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》等政策措施,推动人工智能产业快速发展、融合应用不断深化、产业生态持续完善;今年的《政府工作报告》进一步强调,拓展“智能+”,为制造业转型升级赋能。目前,我国人工智能总体水平跻身全球第一方阵,科技创新优势、海量数据优势、巨大市场优势、企业积极推动有机结合,形成了我国拓展“智能+”、推进制造业智能化升级的独特优势。

  一是科技创新优势。在基础研发层面,我国人工智能科技论文发表量和论文引用数量以及专利申请量都居世界领先地位。在支撑技术层面,算力是人工智能发展的重要支撑,我国超级计算机排名连续多年居世界第一,各地建立了数量众多的超算中心、云计算中心,云计算企业处于世界领先地位。在应用层面,我国计算机视觉、语音识别等人工智能细分领域发展势头良好,产业规模和技术水平处于世界第一梯队。

  二是海量数据优势。我国是制造大国和互联网大国,具有人口众多、数据量大、数据标注成本低等优势。近年来,大量先进的、自动化、智能化装备投入使用,为制造业积累高质量的数据、加速人工智能技术的介入提供了良好的基础。

  三是巨大市场优势。我国具有世界上门类最齐全、规模最庞大、产业配套最完善、企业数量最多的制造业,为人工智能与制造业的深度融合提供了丰富的应用场景和广阔的应用空间。

  四是企业积极推动。随着人工智能应用需求的爆发式增长,以BAT为代表的国内互联网巨头抢先布局,着手打造从基础技术研发、开源开放平台建设到行业应用的完整生态体系。如雨后春笋般涌现的人工智能创新企业则聚焦重点领域深耕细作。

  虽然我国人工智能科技研发和产业应用发展迅猛,总体上具备了一定的先发优势,但也要清醒认识到,目前制约人工智能赋能制造业的因素依然存在。一是科技创新成果的综合影响力仍然不高。比如,在芯片领域,尽管一批国内芯片设计企业已经崭露头角,但是在核心算法、技术框架和开源生态创新等方面仍然薄弱。二是制造业的高复杂度加大了智能化升级的难度。三是投向制造业的人工智能投资不足。随着人工智能产业化的快速推进,吸引了大量资本涌入。但是,制造业作为人工智能最有潜力的发展领域之一,人工智能资本投入相对较少。此外,缺乏具有跨学科知识的复合型人才,亦限制了制造业智能化水平的提升。这些问题都值得引起我们高度重视。

  “智能+”如何赋能制造业高质量发展

  在实际运行中,“智能+”为制造业转型升级赋能,是以人工智能在制造业的广泛场景应用为基础的,推进智能化时代制造业高质量发展,其实质不仅仅是技术应用,而是整个制造业发展模式的根本性转变,需要政府、产业界乃至学术界多方发力。

  一是建议由相关部门组织编制制造业人工智能技术路线图,并建立定期修订机制,以帮助企业和投资者及时、准确地了解制造业人工智能技术发展动向、产业发展现状及未来发展趋势。二是建议积极开展试点示范,促进人工智能在制造领域的技术研发和先进模式推广。现阶段可以首先在人工智能已经落地的工艺优化、质量提升、节能降耗、运行维护等领域提炼一批成熟的解决方案,进行推广应用。三是建议建立标准规范体系,加速数据的标准化和统一性进程。在确保商业秘密和数据安全的基础上,实现互联互通、数据共享。四是尽快研究制定应用规范、开发守则等涉及应用安全、伦理道德的行业准则,防范人工智能发展过程中可能造成的对传统法律法规体系和道德伦理的冲击和挑战。五是完善人才培育体系。在这一过程中,既要鼓励高校拓宽人工智能专业教育内容,形成“人工智能+X”复合专业培养新模式,还要建立适应智能经济和智能社会需要的终身学习和就业培训体系,支持高校、职业学校和社会化培训机构等开展人工智能技能培训,提升从业人员对人工智能技术的理解运用能力。

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