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人工智能在新一代智能制造中的應用

信息技術的爆發(fā)式發(fā)展促進了人工智能技術在實際應用上的突破，具備了“學習”能力，擁有了認識、產生、運用知識的能力，呈現出自主學習、人機協(xié)同、群體智能等新特征。

人工智能技術已成為搶占未來科技高地的核心，成為推動人類科技發(fā)展的強勁動力，通過與先進制造技術的集成、發(fā)展，在制造過程系統(tǒng)、裝備、工藝、服務等多個層面都有了具體和廣泛的應用。

1 系統(tǒng)流程層面

制造企業(yè)近些年通過構建ERP、BPM、SRM等系統(tǒng)，在業(yè)務流程、運營管理層面已經相對完善，基本打通了市場、制造、運營、財務、供應、服務等環(huán)節(jié)，但相對來說是比較剛性的打通和聯(lián)接，各指令的生成相對規(guī)則化，缺少預測性和前瞻性，即缺少基于數據和模型的預測，隨著人工智能技術的應用，可以實現如下幾方面的改進和提升：

1）市場和銷售情況

基于數據和模型，可以更準確的摸索市場規(guī)律、預測市場趨勢，對細分市場的規(guī)模、個性化需求、競爭對手情況等多因素進行預判，輔助市場決策。

2）財務和預算情況

建立財務成本模型、預算模型、財務-生產-庫存-市場等綜合模型，對財務相關業(yè)務進行綜合分析、合理預測，確保財務風險可控，財務利益最大化。

3）供應和庫存情況

結合市場、生產、大宗商品價格、利率匯率等情況，建立采購供應和庫存等相關模型，在保障生產的情況下，最大程度減少庫存、降低采購成本、降低倉儲物流成本，使資金效率最大化。

2 裝備層面

人工智能技術賦能裝備，使裝備智能化，簡單來說是使裝備具備自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應、自學習等能力，賦予裝備生命，使裝備作為智能個體融入智能制造體系，裝備層面一般的人工智能技術和場景如下：

1）機器視覺的應用

機器視覺在智能制造裝備上的應用已相對成熟，包括自動識別定位、自動作業(yè)、缺陷檢測、自動導航、自動巡檢等場景的應用，未來會隨著相關算法的迭代應用更深入、更成熟。

2）邊緣計算與專家知識的應用

智能裝備的自感知、自控制和自學習能力，一般體現在指令和控制的柔性、參數的自動修正和補償，如機加工設備、爐、罐、反應釜等裝備，這一般需要邊緣測（設備測）的計算能力和專家知識的應用，人工智能技術結合感知數據、基礎模型、專家知識和邊緣計算，形成邊緣測的動態(tài)柔性控制。

3）裝備故障預測及診斷

大型裝備（機組）的健康管理也是人工智能應用的重點，通過設備機理、故障機理、故障特征以及專家知識的應用，建立故障預測及診斷模型，結合實時數據、機器學習、深度學習，預測判斷關鍵零部件及機組故障情況、使用壽命情況，為針對性運維、前瞻性運維提供數據支撐。

3 工藝層面

制造企業(yè)工藝過程的優(yōu)化和改進是不斷迭代的長期命題，在缺少大數據和人工智能支撐的情況下，工藝改進往往具有盲目性和試錯性，應用人工智能技術，在參數的關聯(lián)性、數據的趨勢性等方面的分析將有顯著提升，是分析、改進工藝的有效手段。

1）物理特性工藝分析

針對傳統(tǒng)的鍛造、鑄造、熱處理、反應釜、高溫爐等裝置，可建立工藝參數、設備參數、產品性能等綜合模型，實現基于數據的工藝分析及優(yōu)化。

2）化學特性工藝分析

針對化工、生物等流程型制造，可建立物性數據、工藝參數、設備參數、產品性能等綜合模型，應用大數據及人工智能分析尋優(yōu)，改進工藝。

4 服務層面

制造企業(yè)的服務，一般指產品的售后服務，結合產品特性及服務需求，人工智能對服務業(yè)務的賦能一般體現在如下幾點：

1）基于用戶畫像的個性化服務

在大數據技術爆發(fā)式發(fā)展的背景下，通過前期產品特性、客戶使用需求與后期客戶服務需求相結合，分析建立用戶畫像，為實現個性化、高效、精準服務提供支撐，提高制造企業(yè)質量。

2）大型機組的遠程運維

大型裝備的遠程運維也是人工智能對服務提升的重點，結合工業(yè)互聯(lián)網，實現對設備的遠程實時監(jiān)控、在線體檢，掌握設備狀態(tài)，分析、輸出運維依據，確保設備“長穩(wěn)優(yōu)”運行。

新一代智能制造發(fā)展趨勢

新一代智能制造是人工智能與先進制造技術深度融合的制造模式，人工智能技術的爆發(fā)式發(fā)展以及材料、工藝的進步，智能制造技術和模式也必將不斷螺旋進化、迭代發(fā)展，從要素智能向整體智能、生態(tài)智能演化，最終形成智能制造各要素點、線、面、體全方位多維度的智能制造生態(tài)。

以上僅是對新一代智能制造技術的幾點思索，智能制造是一個不斷發(fā)展的過程，人工智能技術與產業(yè)更是在大踏步發(fā)展，目前只是對有限應用場景的幾點粗淺認識，未來隨著技術的發(fā)展和理念模式的演進，應用人工智能技術的智能制造也必將從場景發(fā)展到全景，在推動第四次工業(yè)革命發(fā)展的同時，深刻改變、重構世界。