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在各種政策的指引下，一個醞釀已久的市場機會——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，當下正在工業(yè)制造領域乘風破浪。
今年初以來，國家決策層關于加碼工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展等表態(tài)層出不窮。3月4日，中共中央政治局常務委員會召開會議時指出，加快推進國家規(guī)劃已明確的重大工程和基礎設施建設，以及加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AI等新型基礎設施建設進度。
而近日，工信部又發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+專項工作組2020年工作計劃》，明確了十大類別的重點工作，包括提升基礎設施能力、建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、突破核心技術標準、培育新模式新業(yè)態(tài)等。
與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)相比，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最終作用是希望能夠用現(xiàn)代的信息技術、人工智能技術來服務制造業(yè)的生產(chǎn)過程，因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更具有行業(yè)屬性。同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺只有跟具體的生產(chǎn)過程緊密耦合，才有可能對生產(chǎn)過程產(chǎn)生某種價值。
我們知道，工業(yè)行業(yè)非常多，大體上分為離散制造業(yè)和流程制造業(yè)兩大類。
離散制造業(yè)，主要有汽車加工、3C電子組裝、服裝制造等，都是一個工位做完再做下一個工位，要經(jīng)過一連串可中斷的工序進行連接，實現(xiàn)一個產(chǎn)品的輸出。
而流程制造業(yè)，比如石油化工、煤化工、鹽化工、制藥、煉鋼、發(fā)電、水泥、造紙等，他們的生產(chǎn)過程的特色是當把原材料投入到生產(chǎn)設備中以后，要經(jīng)過一連串的物理化學反應，最后才能夠成為一個產(chǎn)品，生產(chǎn)過程是不可中斷的。
那么，現(xiàn)代的信息技術、人工智能技術是如何與制造業(yè)的生產(chǎn)過程進行結合的呢？
近日，在上海的工業(yè)智能峰會上，中國工程院院士錢鋒就人工智能技術如何賦能流程制造業(yè)進行了解讀。
錢鋒表示，人工智能賦能流程制造，需要依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，融合人工智能等新一代信息技術，打造創(chuàng)新鏈，構建“泛在感知-實時分析-自助決策-精準執(zhí)行-學習提升”的業(yè)務閉環(huán)，確保產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的安全、穩(wěn)定、高端、高效，通過全球產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈與企業(yè)生產(chǎn)過程的深度融合，實現(xiàn)價值鏈最大化，推動產(chǎn)業(yè)邁向價值鏈中高端。
以下是錢鋒院士的現(xiàn)場演講內(nèi)容，雷鋒網(wǎng)作了不改變原意的編輯和整理：
制造業(yè)分為兩大類，一類是流程制造，一類是離散制造。
其中流程制造，目前我們國家作為第二大經(jīng)濟體和第一制造大國，其GDP占全球份額按2018年統(tǒng)計為16%左右，2020年開始，我們國家已經(jīng)是世界第一制造大國。據(jù)2018年統(tǒng)計結果，我們的制造業(yè)占GDP份額達到30%左右，而在這個制造業(yè)當中，2018年流程制造占工業(yè)總制造50%左右，所以流程制造非常重要，也提供了離散制造的原材料。
流程制造是以化學資源和生物資源為原料，通過復雜的物理、化學反應，生產(chǎn)出人們需要的原材料，包括能源材料，包括需要的基本生活用品大量的原材料。
目前，我們國家已經(jīng)是國際上第一流程制造大國，鋼鐵產(chǎn)量占全球產(chǎn)量50%，包括我們的石油、化工等，流程制造很顯然是國之命脈，同時化工、石化、鋼鐵、建材、有色，以及生物醫(yī)藥這是國家支柱產(chǎn)業(yè)。
目前，我國流程制造面臨的挑戰(zhàn)，以及存在的問題是什么呢？
第一，流程制造屬于資金密集型產(chǎn)業(yè)，資源對外依存度很高，我們鋼鐵的鐵礦石90%依賴于進口。
第二，我們的流程制造屬于中低端產(chǎn)品的產(chǎn)能，高端產(chǎn)品暫時不做。這種情況下，如何讓我們的IT賦能制造，并使得制造業(yè)走向高端，我們要達到智能制造和高端制造。
第三，流程制造是高能耗行業(yè)，能否讓生產(chǎn)過程隨時監(jiān)控而且溯源，并做到精準治理，我們正在關注流程制造工業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈的協(xié)同，從企業(yè)內(nèi)部走向企業(yè)外部，乃至整個行業(yè)，國家全球供應鏈能否達到先進化，這是我們需要解決的問題。
此外，我們的流程制造從裝備水平，包括流程水平并不落后，跟國際是平齊的，甚至我們的裝備比國際上還先進。總體而言，從我們的生產(chǎn)效率、能耗消耗水平，我們是流程制造大國但卻并沒有到強國，未來如何通過IT賦能使得我們從高速增長，走向高質量發(fā)展，有三個問題必須解決。
首先，建立客戶需求敏捷的供應鏈。供應鏈要現(xiàn)代化，要穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)鏈與供應鏈，我們需要高端生產(chǎn)，更要關注上下游整個供應鏈優(yōu)化。
再者，制定全流程優(yōu)化運行機制，提高資源和能源運用效率。
然后，保證生產(chǎn)過程更安全、更環(huán)保。安全環(huán)保的指標要實時監(jiān)控，溯源精準調(diào)控，所有這些我們要實現(xiàn)并達到綠色化，高效化，才能真正地實現(xiàn)高質量發(fā)展。
作為一個工廠，首先要考慮解決什么，AI如何支持供應鏈優(yōu)化，資源高效配置決策。我們通常講的產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈穩(wěn)定問題，是要構建一個知識型工作系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈系統(tǒng)自動化水平要達到現(xiàn)代化。
其次，AI如何支持全流程生產(chǎn)調(diào)控運行水平，構建智能化運行系統(tǒng)，有了智能化系統(tǒng)可以使這個更智慧。
第三，工業(yè)制造過程如何更安全環(huán)保，所有這些我們要構建安全環(huán)保預警和溯源系統(tǒng)，考慮AI究竟和我們的流程制造怎么樣深度融合，這是我們關心的命題。最終的關鍵技術，關鍵的問題是什么？要改變我們傳統(tǒng)的模式、經(jīng)營的決策，達到AI賦能情況下達到?jīng)Q策革命。AI是六個字，感知、認知、決策，要達到?jīng)Q策革命。
最終，我們使得這個工廠高質量發(fā)展，首先必須解決供應鏈現(xiàn)代化，確保資源優(yōu)化、能源優(yōu)化、產(chǎn)能優(yōu)化、庫存優(yōu)化、全生命周期考慮上下游供應鏈關系，這種基礎上保證生產(chǎn)構造產(chǎn)業(yè)鏈高端化，所以高端產(chǎn)品，包括品質優(yōu)化，柔性生產(chǎn)，長周期預警。
在價值鏈的最大化方面，我們不僅僅考慮經(jīng)濟價值，更考慮社會價值。所有這些怎么辦？我們要通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，在信息互聯(lián)互通基礎上，通過創(chuàng)新打通產(chǎn)業(yè)鏈，打通供應鏈以及價值鏈，具體達到四鏈協(xié)同，才可以實現(xiàn)高質量發(fā)展。
其中的重點方向和關鍵技術。首先第一個方向，AI如何跟物聯(lián)網(wǎng)充分融合，構建智能化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。我們每一個工廠都有OT系統(tǒng)，同時還有IT系統(tǒng)，一些信息不完善，要深度解決端到端信息感知問題。我們解決信息感知，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通，在這個基礎上我們的生產(chǎn)從信息管理，從管理到整個生產(chǎn)構成，要全方位進行調(diào)控，這個方面我們需要解決的關鍵科學問題，要解決生產(chǎn)建設過程信息智能感知，包括我們的邊緣計算，這是一個方向。
第二，解決如何把AI與日常管理系統(tǒng)結合起來，達到智能決策優(yōu)化。把生產(chǎn)過程跟市場關聯(lián)起來，這個方面我們?nèi)绾蔚玫焦湰F(xiàn)代化，通常我們現(xiàn)在是人來做這樣一個決策系統(tǒng)，通過AI技術完全可以構成一個智能化決策系統(tǒng)，這樣的決策系統(tǒng)把我們的市場跟制造過程充分關聯(lián)，構建知識驅動的知識化決策系統(tǒng)。同樣這個方面解決知識驅動制造過程知識驅動化問題，不確定環(huán)境下制造跨層次人機融合決策問題。
第三，如何把AI與實際產(chǎn)能生產(chǎn)過程，控制過程結合起來，使得整個生產(chǎn)更智慧，達到智能控制的目的。從原料到產(chǎn)品怎么建模，這個基礎上進行調(diào)控，進行工礦診斷，達到目標協(xié)同，考慮經(jīng)濟效益，考慮社會效應，首先保證安全、環(huán)保、質量，多目標協(xié)同構成，這樣的構成必須解決制造多尺度、多目標智能優(yōu)化精準調(diào)控，可解釋運行模式特征學習，與廣域精準調(diào)控科學問題必須解決。
第四，解決AI如何保證我們是更安全更環(huán)保。智能預警溯源系統(tǒng)，首先整個安全環(huán)保信息互聯(lián)互通，這個基礎上建立系列全部機制，一些分析模型，通過AI技術形成全方位，全生命周期監(jiān)控溯源與精準調(diào)控，必須解決開放環(huán)境下，實驗的感知以及風險智能預警和人機共融決策機制，確保生產(chǎn)過程更安全、更環(huán)保。
最終，要達到數(shù)字化最高境界——數(shù)字孿生虛擬制造，要保證自動化，要保證自主相應，主動控制，達到知識智能化。最終企業(yè)層面上，企業(yè)們最關心的是這些特征，快速應對市場反映，資源與能源動態(tài)配置問題，柔性制造，高效化，綠色化，安全化等。
人工智能如何賦能流程制造？其關鍵核心就是依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合人工智能為代表的新一代信息技術，要打通創(chuàng)新力，要構建一個發(fā)展感知，實時分析，自主決策，精準執(zhí)行，學習提升的業(yè)務閉環(huán)，最后要保證產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈安全、穩(wěn)定、高效、高端，通過全球產(chǎn)業(yè)鏈與生產(chǎn)構成的深度融合，來實現(xiàn)價值鏈的最大化，最終推動產(chǎn)業(yè)邁向全球中高端。
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