(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高技術戰(zhàn)略》中所提出的十大未來項目之一，旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及基因工程學的智慧工廠，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術基礎是網(wǎng)絡實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。我國國務院印發(fā)的《中國制造2025》（國發(fā)〔2015〕28號）文件明確指出：以新一代信息技術與制造業(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發(fā)展的“五大工程”和“十大重點領域”[1]，如圖1所示。
圖1 《中國制造2025》中的“五大工程”和“十大重點領域”
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”的頂層設計,工業(yè)和信息化部發(fā)布出臺了11個配套性規(guī)劃文件,出臺了一系列政策措施（截止2017年10月）。11個配套的實施指南、行動指南和發(fā)展規(guī)劃指南，包括國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設、工業(yè)強基、智能制造、綠色制造、高端裝備創(chuàng)新等5大工程實施指南（工信部2016年起啟動實施），發(fā)展服務型制造和裝備制造業(yè)質量品牌2個專項行動指南，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個發(fā)展規(guī)劃指南。5個工程實施指南具體為：制造業(yè)創(chuàng)新中心建設工程實施指南（2016-2020年），工業(yè)強基工程實施指南（2016-2020年），智能制造工程實施指南（2016-2020），綠色制造工程實施指南（2016-2020 年），高端裝備創(chuàng)新工程實施指南（2016-2020 年）。2個專項行動指南具體為：促進裝備制造業(yè)質量品牌提升專項行動指南，發(fā)展服務型制造專項行動指南。4個發(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
為深入推進制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展，國務院印發(fā)了《國務院關于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導意見》（國發(fā)〔2016〕28號）[2]。為緊跟人工智能國際發(fā)展步伐，將中國建設成世界人工智能中心，國務院印發(fā)了《國務院關于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國發(fā)〔2017〕35號）[3]，工信部印發(fā)了《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018-2020）》[4]。2018年，國家重點推動人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將智能制造落到實處。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)十大關鍵技術如圖2所示。
圖2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)十大關鍵技術
近兩年，研發(fā)成功并成功運營的主流工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已達30家左右，各類企業(yè)紛紛努力搶占工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的產(chǎn)業(yè)制高點，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的企業(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)平臺的企業(yè)生態(tài)圈（入局模式）
AI+智能制造領域的國外龍頭企業(yè)有：瑞典ABB、德國KUKA、日本FANUC、川崎機器人、AmericanRobot、西門子、霍尼韋爾。國內龍頭企業(yè)有：航天科工、徐工集團、沈陽機床、和利時、三一集團、中聯(lián)重科、華中數(shù)控、秦川機床、同濟科技、機器人、三豐智能、博實股份、海得控制、匯川技術、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)的內部，也可以作用在三者之間，從而實現(xiàn)C2F（消費者到工廠）商業(yè)模式下的城市全生命周期AI。本文認為，C2F商業(yè)模式下的城市全生命周期AI實現(xiàn)架構如圖4所示。具體實現(xiàn)策略為：AI融入產(chǎn)品全命周期當中任何一個環(huán)節(jié)，采用AI任何一種具體技術，橫向提升制造業(yè)；AI融入制造業(yè)的任何一個層級，采用AI任何一種具體技術，縱向提升制造業(yè)；AI融入智能工廠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市三個領域的接口地帶，實現(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和應用與世界先進水平同步，人工智能產(chǎn)業(yè)成為新的重要經(jīng)濟增長點，人工智能技術應用成為改善民生的新途徑，有力支撐進入創(chuàng)新型國家行列和實現(xiàn)全面建成小康社會的奮斗目標。第二步，到2025年人工智能基礎理論實現(xiàn)重大突破，部分技術與應用達到世界領先水平，人工智能成為帶動我國產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟轉型的主要動力，智能社會建設取得積極進展。第三步，到2030年人工智能理論、技術與應用總體達到世界領先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心，智能經(jīng)濟、智能社會取得明顯成效，為躋身創(chuàng)新型國家前列和經(jīng)濟強國奠定重要基礎。近年來，隨著人工智能相關芯片、電路、器件技術的發(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，使得傳統(tǒng)的人工智能理論，如經(jīng)典機器學習算法與模型可以突破應用瓶頸，在應用領域走向更加廣闊的空間。
2015年，全球人工智能市場規(guī)模約為490億美元，而根據(jù)國外調查機構 Tractica的統(tǒng)計預測數(shù)字，到 2024年人工智能的市場規(guī)模將達到2700億美元，未來整個人工智能市場將呈現(xiàn)出爆炸式增長。中國人工智能市場規(guī)模正在急劇擴大中，每年的同比增長速度平均可達50%。2015年中國人工智能市場規(guī)模為12億美元，預計到2024年可達1242億美元，幾乎可占到全球市場的1/2。據(jù)權威機構預測，人工智能和服務在各產(chǎn)業(yè)鏈的全球收入將在2025年從2016年的 6.4億美元增長到368億美元，增長近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，相關產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到2200億元。中國累計獲得1.57萬項人工智能領域的專利，位居世界第二。人工智能領域的企業(yè)數(shù)量正在激增。2016年初全球共有957家人工智能公司，覆蓋了深度學習、機器視聽覺、自然語言理解等13個細分行業(yè)。截至2017年6月，全球人工智能企業(yè)總數(shù)達到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)進入爆發(fā)式增長期。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)轉型升級
新一代人工智能和互聯(lián)網(wǎng)+目前已成為制造業(yè)轉型升級的關鍵動能，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)轉型升級的基本理念如下：（1）AI融入產(chǎn)品全命周期當中任何一個環(huán)節(jié)，采用AI任何一種具體技術，橫向提升制造業(yè)。制造業(yè)本身已經(jīng)擴展到了全生命周期，包括產(chǎn)品創(chuàng)新設計、加工制造、管理、營銷、售后服務、報廢處理等環(huán)節(jié)。（2）AI融入制造業(yè)的任何一個層級，采用AI任何一種具體技術，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)轉型升級正在從理念轉變、技術提升、生態(tài)構建、企業(yè)管理變革四個維度實現(xiàn)，如圖5所示。
圖5 制造業(yè)轉型升級的實現(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）構建的制造業(yè)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構如圖6所示。
AI、互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同驅動制造業(yè)企業(yè)轉型升級主要從以下幾個方面實現(xiàn)：企業(yè)信息化、ERP、MES、供應鏈、客戶關系、企業(yè)數(shù)據(jù)AI（目前大多數(shù)企業(yè)尚未實現(xiàn)）。一個典型的例子是：華為在“多云”架構下，采用AI技術變革供應鏈，1999年啟動時，銷售收入15億，供應鏈員工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)應用，供應鏈化繁為簡，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)時代的企業(yè)競爭戰(zhàn)略（上）》中曾寫道：物聯(lián)網(wǎng)將新定義行業(yè)邊界。
5 總結與展望
黨的十九大報告指出：加快建設制造強國，加快發(fā)展先進制造業(yè)，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合，在中高端消費、創(chuàng)新引領、綠色低碳、共享經(jīng)濟、現(xiàn)代供應鏈、人力資本服務等領域培育新增長點、形成新動能。要通過深化供給側結構性改革、完善社會主義市場經(jīng)濟體制、推動形成全面開放新格局等舉措貫徹新發(fā)展理念、建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系。未來，隨著智能制造戰(zhàn)略的深入推進，人工智能在制造業(yè)中的應用會越來越多，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，對制造業(yè)的轉型升級起到?jīng)Q定性作用。另一方面，從技術應用的深度與廣度、價值回報、產(chǎn)業(yè)升級方面看，這個領域尚有很長的路要走。
參考文獻：
1. 國務院，《中國制造2025》（國發(fā)〔2015〕28號）
2. 國務院，《國務院關于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導意見》（國發(fā)〔2016〕28號）
3. 國務院，《國務院關于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國發(fā)〔2017〕35號）
4. 工信部，《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（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)展報告(2019)》（來源：AI城市智庫 文/清華大學副教授、工學博士杜明芳 編選：網(wǎng)經(jīng)社）
