新一代人工智能賦能“揚(yáng)州智造”路徑研究

張志萍 呂宵宵 王萍

摘要：隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，中國傳統(tǒng)制造業(yè)面臨智能化、網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型升級(jí)，新一代人工智能技術(shù)賦能制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。揚(yáng)州市先進(jìn)制造業(yè)圍繞“323”重點(diǎn)領(lǐng)域集群發(fā)展，中小型企業(yè)走“專精特”發(fā)展道路，在制造業(yè)智能化改造、與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)融合發(fā)展等方面有了一定的基礎(chǔ)和積累。為了推進(jìn)揚(yáng)州制造業(yè)全面而深刻的智能化轉(zhuǎn)變，本文就構(gòu)筑智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提出政策建議。

Abstract： With the advent of industry 4.0， the traditional manufacturing industry in China is facing the transformation and upgrading of intelligent and networked， which is driven by the new generation of artificial intelligence technology. The advanced manufacturing industry in Yangzhou focuses on the cluster development of “323” key areas， and formulates the development path of specialization and specialty for small and medium-sized enterprises. It has some foundation and accumulation in the intelligent transformation of manufacturing industry and the integrated development with modern service industry in Yangzhou. To promote the comprehensive and profound intelligent transformation of manufacturing industry in Yangzhou， the study is devoted to the policy suggestions on building the ecosystem of intelligent manufacturing industry.

關(guān)鍵詞：人工智能;智能制造;融合發(fā)展

Key words： artificial intelligence;intelligent manufacturing;integrated development

中圖分類號(hào)：F124.3;F424.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2022）05-0193-03

0 ?引言

人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）最早由美國McCarthy等人于1955年提出，經(jīng)過60多年的積累和沉淀，已經(jīng)在自然語言、視覺理解、語音識(shí)別、大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)、知識(shí)引導(dǎo)推理等發(fā)面取得了突破。隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在蓬勃發(fā)展。德國利用傳統(tǒng)工業(yè)的硬件優(yōu)勢(shì)，通過信息技術(shù)對(duì)其進(jìn)行智能化信息化改造，提出工業(yè)4.0的發(fā)展戰(zhàn)略。美國利用信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟帶動(dòng)傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展，啟動(dòng)再工業(yè)化戰(zhàn)略。中國尚處于工業(yè)2.0、3.0并行發(fā)展階段，為了跑贏“信息技術(shù)”和“工業(yè)基礎(chǔ)”雙跑道，跨越式發(fā)展到工業(yè)4.0，中國制造2025應(yīng)運(yùn)而生。

1 ?人工智能賦能制造業(yè)的內(nèi)涵與方式

工業(yè)4.0給中國制造業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，為了在國際競爭中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型任重而道遠(yuǎn)。新一代人工智能技術(shù)為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)注入了新生命力，出現(xiàn)了無人車間、黑燈工廠等，人工智能對(duì)產(chǎn)業(yè)模式和生產(chǎn)組織形式將產(chǎn)生顛覆性變革，通過與制造業(yè)融合發(fā)展助力傳統(tǒng)制造邁向先進(jìn)制造、智能制造，提高制造企業(yè)在國際市場的競爭力[1-2]。

新一代人工智能技術(shù)賦能制造業(yè)體現(xiàn)在三方面。第一方面體現(xiàn)在產(chǎn)品智能化。制造業(yè)綜合應(yīng)用擬人化智能、網(wǎng)絡(luò)通信、精密傳感、全球定位系統(tǒng)等新興技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間交流，提升現(xiàn)有企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)含量，由功能化向智能化轉(zhuǎn)變。第二方面體現(xiàn)在制造過程智能化。人工智能應(yīng)用貫穿于制造業(yè)的全流程，不僅體現(xiàn)在制造環(huán)節(jié)智能化，更注重產(chǎn)品全生產(chǎn)周期的智能化，涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、供應(yīng)、銷售、服務(wù)等環(huán)節(jié)。人工智能讓制造業(yè)變得更聰明、更智慧，基于海量數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，通過機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法和人工智能等實(shí)現(xiàn)自決策、自執(zhí)行、自診斷，為企業(yè)降本增效。例如，人工視覺檢查產(chǎn)品存在質(zhì)量效率低、精度不高的問題，通過應(yīng)用圖像分類、對(duì)象檢測和實(shí)力分割算法，利用機(jī)器視覺以毫秒為單位快速識(shí)別出產(chǎn)品缺陷，對(duì)檢測出有缺陷的產(chǎn)品提出修復(fù)方案，控制現(xiàn)場設(shè)備完成修復(fù)動(dòng)作，提高良品率。基于需求預(yù)測模型，分析客戶行為模式和趨勢(shì)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、制定庫存補(bǔ)貨、評(píng)估供應(yīng)商等，優(yōu)化供應(yīng)鏈，控制生產(chǎn)管理成本。人工智能技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)設(shè)備健康管理。基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法微調(diào)預(yù)測性維護(hù)系統(tǒng)，在事故發(fā)生前精準(zhǔn)分析故障分類模式并預(yù)測可能的問題，面對(duì)設(shè)備的突發(fā)故障，迅速診斷故障原因，并提供解決方案。最后體現(xiàn)在售后服務(wù)智能化。將人工智能技術(shù)與售后服務(wù)相結(jié)合，降低服務(wù)和制造企業(yè)的人力資源成本，提供優(yōu)質(zhì)高效的智能客服。基于傳感器等技術(shù)實(shí)時(shí)掌握產(chǎn)品的使用數(shù)據(jù)，通過性能分析、故障預(yù)測等為客戶提供個(gè)性化的維護(hù)方案，避免因統(tǒng)一設(shè)定產(chǎn)品保養(yǎng)周期給客戶帶來的高額售后保養(yǎng)費(fèi)用。

2 ?揚(yáng)州市人工智能與制造業(yè)融合發(fā)展的基礎(chǔ)及發(fā)展方向

2.1 集群發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，推動(dòng)揚(yáng)州制造向揚(yáng)州制造轉(zhuǎn)型

立足地方發(fā)展條件和優(yōu)勢(shì)及現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，重點(diǎn)培育促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)集群，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)集群帶動(dòng)力，推動(dòng)揚(yáng)州制造向揚(yáng)州智造轉(zhuǎn)型。揚(yáng)州市編制了《八大產(chǎn)業(yè)集群行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020年）》，對(duì)汽車、高端裝備、微電子、服裝、醫(yī)藥、食品、新能源、新型電力八個(gè)先進(jìn)制造業(yè)集群發(fā)展提出針對(duì)性扶持政策，做到“一產(chǎn)一策”，如表1所示，把產(chǎn)業(yè)集群培育落實(shí)到具體的園區(qū)、項(xiàng)目、平臺(tái)上，目標(biāo)建成3個(gè)千億級(jí)、2個(gè)五百億級(jí)和3個(gè)百億級(jí)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的（“323”）先進(jìn)制造業(yè)集群。

2.2 培育專精特新“小巨人”企業(yè)，服務(wù)先進(jìn)制造業(yè)集群

揚(yáng)州市加快培育一批龍頭骨干、專精特新小巨人企業(yè)，鼓勵(lì)引導(dǎo)廣大中小企業(yè)聚焦主業(yè)，改善經(jīng)營管理，提升創(chuàng)新能力，走“專精特新”發(fā)展之路，成為先進(jìn)制造業(yè)集群的中堅(jiān)力量。揚(yáng)州市建立了一千多家的培育企業(yè)庫，出臺(tái)《揚(yáng)州市“千企升級(jí)”三年行動(dòng)計(jì)劃（2020-2022年）實(shí)施方案》。獲批2019年第一批國家級(jí)專精特新“小巨人”的三個(gè)企業(yè)，揚(yáng)州東升汽車零部件股份有限公司主要制造汽車懸掛系統(tǒng)及穩(wěn)定桿，江蘇華富儲(chǔ)能新技術(shù)股份有限公司的主導(dǎo)產(chǎn)品為儲(chǔ)能電池及系統(tǒng)，江蘇金陵特種涂料有限公司主要生產(chǎn)鈦納米高分子合金涂料[3]。近三年，揚(yáng)州市累計(jì)共有23家企業(yè)入選國家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)（新增情況如圖1所示）。

揚(yáng)州市以智能車間、智能工廠為重點(diǎn)開始示范企業(yè)培育，推動(dòng)規(guī)模骨干企業(yè)自動(dòng)化、信息化、智能化技術(shù)改造，為生產(chǎn)智能化和產(chǎn)品智能化提供基礎(chǔ)。截至目前我市獲批江蘇省示范智能車間已累計(jì)達(dá)61家，計(jì)劃利用五年時(shí)間，將建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大到200家以上。2018-2020年獲批省級(jí)示范智能車間情況如圖2所示，入選的31家企業(yè)均來自揚(yáng)州市“323”先進(jìn)制造業(yè)集群，其中11家企業(yè)來自汽車及零部件產(chǎn)業(yè)集群、占比36%，8家企業(yè)來自微電子及軟件和信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)集群、占比26%。

2.3 促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型

中國制造業(yè)雖然體量較大，但是存在能耗高、產(chǎn)品附加值低等問題。從“微笑曲線”來看，研發(fā)、銷售附加值最高，目前，大多數(shù)制造業(yè)位于產(chǎn)業(yè)鏈的中低端，研發(fā)和銷售環(huán)節(jié)最為薄弱，利潤率位于微笑曲線的最低端。推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)（簡稱“兩業(yè)”）深度融合，向微笑曲線更高端發(fā)起挑戰(zhàn)，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、銷售、供應(yīng)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。面對(duì)先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)融合發(fā)展需求，為了構(gòu)建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，2020年揚(yáng)州共有5家企業(yè)、4個(gè)集群和1個(gè)區(qū)域列入江蘇省引領(lǐng)示范型兩業(yè)融合首批試點(diǎn)名單（如表2所示），通過試點(diǎn)探索兩業(yè)融合的創(chuàng)新路徑和有效機(jī)制。

3 ?對(duì)揚(yáng)州市構(gòu)筑智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的政策建議

通過新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造業(yè)深度融合實(shí)現(xiàn)制造業(yè)融合發(fā)展，涵蓋產(chǎn)業(yè)模式根本性變革、新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建和以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和信息-物理系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。揚(yáng)州市已經(jīng)明確了“323”先進(jìn)制造業(yè)集群發(fā)展，在制造業(yè)智能化改造、與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)融合發(fā)展等方面都有了一定的基礎(chǔ)和積累。為了推進(jìn)揚(yáng)州制造向揚(yáng)州智能轉(zhuǎn)型升級(jí)提出一些建議。

3.1 強(qiáng)化智能制造關(guān)鍵性技術(shù)攻關(guān)

政府資助應(yīng)重點(diǎn)支持基礎(chǔ)技術(shù)和公共基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，加快區(qū)域5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)覆蓋，更好地支撐制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)智造。為了解決關(guān)鍵裝備與核心零部件受制于人的問題，在政府引導(dǎo)協(xié)調(diào)下，企業(yè)、科研院、高校聯(lián)合攻關(guān)，鼓勵(lì)企業(yè)建立智能制造創(chuàng)新中心，強(qiáng)化智能制造軟件、硬件系統(tǒng)及相應(yīng)的集成新產(chǎn)品等核心智能技術(shù)的研發(fā)，加快研發(fā)一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)及裝備和關(guān)鍵零部件[4]。鼓勵(lì)先進(jìn)制造企業(yè)“走出去”，加強(qiáng)國際間科技合作和信息交流，利用國際創(chuàng)新資源提升核心技術(shù)的研發(fā)能力。

3.2 培育具有地方發(fā)展優(yōu)勢(shì)的智能制造業(yè)

政府要努力貫徹錯(cuò)位發(fā)展理念，利用我市在制造環(huán)節(jié)人工智能應(yīng)用場景優(yōu)化方面的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，通過工業(yè)頂層設(shè)計(jì)，把智能制造產(chǎn)業(yè)打造成揚(yáng)州的支柱產(chǎn)業(yè)。圍繞“323”八個(gè)制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域，推進(jìn)信息化、智能化技術(shù)改造，加強(qiáng)智能車間、智能工廠建設(shè)，培育一定數(shù)量的智能制造龍頭企業(yè)，通過引領(lǐng)示范加快傳統(tǒng)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。

3.3 構(gòu)建智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

制造企業(yè)內(nèi)部需要打破不同部門之間“信息孤島”，建立全流程的信息共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)流、數(shù)據(jù)流、信息流、資金流等信息的無縫連接。在智慧化環(huán)境下，培育與構(gòu)建包含需求客戶、智能裝備企業(yè)、行業(yè)合作伙伴、業(yè)務(wù)合作伙伴等主體的智能制造生態(tài)系統(tǒng)，通過云制造生態(tài)系統(tǒng)連接產(chǎn)業(yè)上中下游，集成和共享產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、物流配送、銷售服務(wù)等信息，實(shí)現(xiàn)不同企業(yè)之間價(jià)值鏈重構(gòu)、供應(yīng)鏈協(xié)同等。

3.4 優(yōu)化人工智能與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

建立人才培養(yǎng)機(jī)制，在高等教育、職業(yè)培訓(xùn)體系中增設(shè)智能制造相關(guān)的課程和專業(yè)，適應(yīng)智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才的新需求。實(shí)施人才引進(jìn)戰(zhàn)略，統(tǒng)籌我市人才引進(jìn)計(jì)劃，傾向于人工智能、智能制造相關(guān)領(lǐng)域海內(nèi)外優(yōu)秀人才引進(jìn)。制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估體系，建立監(jiān)督檢查、信息共享和通報(bào)、應(yīng)急處置等管理制度，健全工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急工作機(jī)制，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新服務(wù)載體，提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障能力和服務(wù)水平，建設(shè)與優(yōu)化制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與創(chuàng)新發(fā)展環(huán)境[5]。

參考文獻(xiàn)：

[1]“新一代人工智能引領(lǐng)下的制造業(yè)新模式新業(yè)態(tài)研究”課題組.新一代人工智能引領(lǐng)下的制造業(yè)新模式與新業(yè)態(tài)研究[J].中國工程科學(xué)，2018，20（4）：66-72.

[2]付文宇，李彥，趙景峰.人工智能如何影響地區(qū)制造業(yè)優(yōu)化升級(jí)——基于雙重中介效應(yīng)的研究[J].經(jīng)濟(jì)體制改革，2020（4）： 187-193.

[3]工業(yè)和信息化部關(guān)于公布第一批專精特新“小巨人”企業(yè)名單的通告[DB/OL].https：//www.miit.gov.cn/search/index.html，2019-06-13.

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[5]高煜.我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展中人工智能與制造業(yè)深度融合的智能化模式選擇[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2019，49 （5）：28-35.