構(gòu)筑“人工智能+制造”新優(yōu)勢(shì)
中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng) 魯春叢
黨的二十屆四中全會(huì)通過的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》強(qiáng)調(diào)“全面實(shí)施‘人工智能+’行動(dòng),以人工智能引領(lǐng)科研范式變革,加強(qiáng)人工智能同產(chǎn)業(yè)發(fā)展、文化建設(shè)、民生保障、社會(huì)治理相結(jié)合,搶占人工智能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用制高點(diǎn),全方位賦能千行百業(yè)”。制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的根基,是“人工智能+”行動(dòng)的主戰(zhàn)場(chǎng)。近日,工業(yè)和信息化部等八部委聯(lián)合印發(fā)《“人工智能+制造”專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施意見》,在數(shù)智基建、場(chǎng)景推廣、產(chǎn)品創(chuàng)新、主體培育、生態(tài)建設(shè)、安全護(hù)航、國(guó)際合作等方面部署了系列任務(wù),為加快推進(jìn)人工智能在制造業(yè)融合應(yīng)用提供了系統(tǒng)指引。
一、把握“人工智能+制造”歷史機(jī)遇
當(dāng)前,以智能化為代表的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革浪潮席卷全球,正在系統(tǒng)重構(gòu)全球產(chǎn)業(yè)格局。工業(yè)智能體、具身智能在制造業(yè)各環(huán)節(jié)加速滲透,正在成為企業(yè)重塑競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的新動(dòng)能。產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)已不再是行業(yè)本體技術(shù)的領(lǐng)先,而是數(shù)智技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合應(yīng)用的效率和規(guī)模。能否做強(qiáng)“人工智能+制造”,將直接決定我國(guó)制造業(yè)的全球地位和長(zhǎng)遠(yuǎn)競(jìng)爭(zhēng)力。
(一)“人工智能+制造”是贏得國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)主動(dòng)的戰(zhàn)略選擇
制造業(yè)年產(chǎn)值超過16萬億美元,約占全球GDP的15%。這意味著,通過人工智能技術(shù)對(duì)工業(yè)技術(shù)、知識(shí)、數(shù)據(jù)、人才等全要素重組,以及研發(fā)、生產(chǎn)、管理等全鏈條的深刻重塑,每帶來1%的效率提升,就將創(chuàng)造年均超1600億美元的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。面對(duì)如此巨大的戰(zhàn)略價(jià)值,世界主要國(guó)家紛紛將人工智能作為重塑競(jìng)爭(zhēng)力的核心領(lǐng)域,美歐發(fā)達(dá)國(guó)家相繼出臺(tái)國(guó)家級(jí)AI戰(zhàn)略,意圖重構(gòu)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、搶占制造業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)。國(guó)際工業(yè)巨頭紛紛與人工智能企業(yè)加大合作力度,入局工業(yè)AI,推動(dòng)AI在仿真設(shè)計(jì)、自適應(yīng)制造、供應(yīng)鏈管理以及智能工廠等領(lǐng)域的深度應(yīng)用,推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的AI變革。在這場(chǎng)關(guān)乎未來發(fā)展的全球競(jìng)爭(zhēng)中,我們不進(jìn)則退、慢進(jìn)亦退,必須搶抓這一歷史機(jī)遇,牢牢掌握發(fā)展主動(dòng)權(quán)。
(二)“人工智能+制造”是發(fā)揮我國(guó)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的內(nèi)在要求
2024年我國(guó)制造業(yè)增加值超過33萬億元,占GDP的比重近25%,對(duì)全球制造業(yè)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率超過30%。我國(guó)還擁有全球最完整、門類最齊全的工業(yè)體系,這構(gòu)成了人工智能技術(shù)最寶貴的“全場(chǎng)景”應(yīng)用土壤和廣袤的數(shù)智轉(zhuǎn)型“藍(lán)海”。更重要的是,我國(guó)擁有支撐數(shù)智轉(zhuǎn)型的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)體系。算力規(guī)模全球第二、以5G、千兆光網(wǎng)為核心的“數(shù)字大動(dòng)脈”實(shí)現(xiàn)全國(guó)有效覆蓋。據(jù)測(cè)算,2025年人工智能企業(yè)數(shù)量超6000家,形成了涵蓋基礎(chǔ)底座、模型框架、行業(yè)應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)體系,核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模破萬億。供需兩端的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),為人工智能在制造業(yè)應(yīng)用和迭代提供了全球最富集的資源稟賦。這決定了我國(guó)推進(jìn)“人工智能+”的關(guān)鍵路徑,在于將人工智能技術(shù)深度融入制造業(yè)的廣闊場(chǎng)景,催生海量高價(jià)值的工業(yè)數(shù)據(jù),在數(shù)智基礎(chǔ)設(shè)施的有力支撐下,驅(qū)動(dòng)技術(shù)迭代和應(yīng)用創(chuàng)新,形成技術(shù)供給與產(chǎn)業(yè)需求互促共進(jìn)的良性循環(huán),將我國(guó)應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)、規(guī)模優(yōu)勢(shì)和基建優(yōu)勢(shì),轉(zhuǎn)化為難以復(fù)制的產(chǎn)業(yè)發(fā)展“非對(duì)稱優(yōu)勢(shì)”。
(三)“人工智能+制造”是加快新型工業(yè)化的重要引擎
我國(guó)擁有超600萬家制造業(yè)企業(yè),既有引領(lǐng)行業(yè)的龍頭標(biāo)桿,也有深耕細(xì)分領(lǐng)域的中小企業(yè),是推進(jìn)新型工業(yè)化的主體力量。到2035年基本實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化,客觀上要求企業(yè)在質(zhì)量效益、驅(qū)動(dòng)要素、業(yè)態(tài)模式等方面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性躍遷,這離不開“人工智能+”的技術(shù)賦能。實(shí)踐證明,人工智能正在推動(dòng)生產(chǎn)方式從“人控”走向“智控”,決策模式從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”走向“數(shù)智驅(qū)動(dòng)”,產(chǎn)業(yè)人才從“工匠”轉(zhuǎn)為“智匠”。國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)已率先行動(dòng),將大模型應(yīng)用于電子、鋼鐵、汽車等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)營(yíng),助力生產(chǎn)效率提升。在全國(guó)已建成的230余家卓越級(jí)智能工廠中,產(chǎn)品研發(fā)周期平均縮短28.4%,生產(chǎn)效率平均提升22.3%,不良品率平均下降50.2%,碳排放平均減少20.4%。這些數(shù)字背后,是生產(chǎn)力的深刻變革和生產(chǎn)關(guān)系的系統(tǒng)性調(diào)整,是生產(chǎn)要素的創(chuàng)新型配置,是新質(zhì)生產(chǎn)力的集中體現(xiàn)。我們必須牢牢把握人工智能這一驅(qū)動(dòng)力量,加速技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的雙向奔赴,為我國(guó)制造業(yè)開辟范式轉(zhuǎn)換和能力躍升的新賽道,為新型工業(yè)化注入強(qiáng)勁動(dòng)力。
二、把握“人工智能+制造”特征和體系
“人工智能+制造”具有多元化、時(shí)代化、融合化的基本特征。應(yīng)用場(chǎng)景多元化。我國(guó)制造業(yè)既有引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的高精尖領(lǐng)域,也有正在加速轉(zhuǎn)型的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),既有全球領(lǐng)先的領(lǐng)航級(jí)智能工廠,也有亟待改造的“手工作坊”,這為人工智能與制造的深度融合提供了全球最為豐富、無可比擬的實(shí)踐場(chǎng)景和創(chuàng)新空間?,F(xiàn)有制造環(huán)節(jié)的生產(chǎn)設(shè)備、工藝流程、信息系統(tǒng)呈現(xiàn)復(fù)雜多樣,涵蓋從傳統(tǒng)機(jī)床到
工業(yè)機(jī)器人、從單一生產(chǎn)單元到全鏈條供應(yīng)鏈、從定制化業(yè)務(wù)軟件到大型工業(yè)操作系統(tǒng),形成了多層次、多維度的技術(shù)生態(tài)與產(chǎn)品適配體系。技術(shù)演進(jìn)時(shí)代化。制造業(yè)一直以來都是人工智能技術(shù)的“試驗(yàn)場(chǎng)”,從早期基礎(chǔ)算法“嵌入”單一設(shè)備、單一環(huán)節(jié),解決質(zhì)檢等具體場(chǎng)景的效率問題,到大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)落地,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化,再到當(dāng)前大模型、具身智能等技術(shù)興起,推動(dòng)人工智能從“單點(diǎn)智能”向“全流程協(xié)同智能”、從“機(jī)器輔助”向“人機(jī)協(xié)同決策”演進(jìn),加速制造體系從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”向“數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)”躍遷。推動(dòng)“人工智能+制造”融合應(yīng)用,既需緊跟人工智能技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì),也要把握制造業(yè)轉(zhuǎn)型需求,實(shí)現(xiàn)互促融合。轉(zhuǎn)型賦能融合化。技術(shù)層面,推動(dòng)人工智能與信息技術(shù)(IT)、通信技術(shù)(CT)、控制技術(shù)(OT)、制造工藝技術(shù)(MT)的“多技術(shù)融合”,打破技術(shù)壁壘,重構(gòu)制造技術(shù)體系。產(chǎn)業(yè)層面,人工智能作用于研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流、營(yíng)銷服務(wù)、供應(yīng)鏈協(xié)同等制造全鏈條,滲透到設(shè)備單元、產(chǎn)線、車間、工廠、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等多層級(jí),催生工業(yè)智能終端、智能裝備、智能工業(yè)軟件等新產(chǎn)品,壯大個(gè)性化定制、服務(wù)型制造等新業(yè)態(tài)。
加快推動(dòng)“人工智能+制造”的融合應(yīng)用,需把握其基本特征,按照“場(chǎng)景牽引、技術(shù)適用、一體賦能”的體系化思路,從設(shè)備、產(chǎn)線、車間、工廠、企業(yè)到產(chǎn)業(yè)生態(tài),逐級(jí)推進(jìn)“人工智能+制造”實(shí)踐。
(一)人工智能+設(shè)備,優(yōu)化設(shè)備管理方式
經(jīng)過數(shù)字化改造后的通用機(jī)床、手動(dòng)成型機(jī)、常規(guī)窯爐等傳統(tǒng)設(shè)備和本身具備數(shù)據(jù)采集、自主控制能力的工業(yè)機(jī)器人、全自動(dòng)成型機(jī)、智能檢測(cè)設(shè)備等智能裝備,嵌入人工智能算法模塊后,能夠基于振動(dòng)、溫度等時(shí)間序列數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù),提前識(shí)別設(shè)備故障,避免意外停機(jī)。也能夠通過人工智能算法優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行參數(shù),強(qiáng)化工業(yè)裝備控制的智能化,提升加工精度和產(chǎn)品合格率。例如,生成式AI可以為工業(yè)機(jī)器人或PLC(可編程邏輯控制器)自動(dòng)生成控制代碼,簡(jiǎn)化自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)試和部署過程,還可被用于缺陷分析報(bào)告的自動(dòng)生成和操作手冊(cè)等技術(shù)內(nèi)容的創(chuàng)建,顯著提高工程師的工作效率。
(二)人工智能+產(chǎn)線,提升工藝優(yōu)化能力
針對(duì)以機(jī)械加工、電子組裝為代表,具有工序分散、物料流轉(zhuǎn)復(fù)雜等特征的離散型產(chǎn)線,和以電解鋁生產(chǎn)、鋰電池極片加工為代表,需實(shí)時(shí)、嚴(yán)格控制工藝參數(shù)的流程型產(chǎn)線,結(jié)合各類產(chǎn)線生產(chǎn)實(shí)際,構(gòu)建產(chǎn)線智能管控系統(tǒng),運(yùn)用自動(dòng)排產(chǎn)算法、自動(dòng)化質(zhì)量檢測(cè)、工藝參數(shù)優(yōu)化等人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線排產(chǎn)時(shí)間從小時(shí)級(jí)壓縮至分鐘級(jí)、降低缺陷漏檢率、提升生產(chǎn)效率。例如,企業(yè)可通過模擬產(chǎn)線運(yùn)行數(shù)據(jù),依托AI模型預(yù)測(cè)產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備的健康狀況,提前識(shí)別出潛在的瓶頸和故障風(fēng)險(xiǎn),并推薦相應(yīng)的維護(hù)調(diào)度計(jì)劃,降低停機(jī)成本。
(三)人工智能+車間,變革生產(chǎn)作業(yè)形態(tài)
對(duì)核心生產(chǎn)、質(zhì)量檢測(cè)、公輔能源和物料轉(zhuǎn)運(yùn)等各類車間進(jìn)行智能化改造,構(gòu)建車間級(jí)智能管控體系,主要包括:全域資源調(diào)度,通過人工智能技術(shù)優(yōu)化AGV路徑、設(shè)備負(fù)荷與人員配置,降低生產(chǎn)車間等待時(shí)間,減少現(xiàn)場(chǎng)管理人員數(shù)量;能源精準(zhǔn)調(diào)控,基于生產(chǎn)需求動(dòng)態(tài)匹配能源系統(tǒng)供給,減少能源損耗;跨工序協(xié)同,打通車間內(nèi)各生產(chǎn)單元數(shù)據(jù)鏈路,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)響應(yīng),提升車間整體運(yùn)營(yíng)效率。例如,發(fā)電裝備制造企業(yè)在汽輪機(jī)廠車間構(gòu)建數(shù)字孿生系統(tǒng),整合設(shè)備參數(shù)、工藝路徑等全量數(shù)據(jù),通過智能體生成最優(yōu)加工路徑并動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,同時(shí)部署AGV智能搬運(yùn)機(jī)器人與AR工藝指導(dǎo)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工序間無縫銜接,提升了百萬千瓦級(jí)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子加工效率,降低加工能耗。
(四)人工智能+工廠,改進(jìn)生產(chǎn)資源調(diào)度
開發(fā)工廠級(jí)智能體,整合全要素?cái)?shù)據(jù),整合研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量、能耗、物流和運(yùn)營(yíng)全鏈路數(shù)據(jù),搭建工廠級(jí)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、能耗優(yōu)化等全局最優(yōu)決策。構(gòu)建場(chǎng)內(nèi)智能安監(jiān)體系,在廠內(nèi)關(guān)鍵區(qū)域、危險(xiǎn)作業(yè)點(diǎn)部署視頻監(jiān)控設(shè)備,通過人體姿態(tài)識(shí)別、區(qū)域入侵檢測(cè)算法,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工人安全帽佩戴、防護(hù)裝備使用情況及危險(xiǎn)區(qū)域闖入行為,建立分級(jí)預(yù)警與快速響應(yīng)機(jī)制。部署智能巡檢機(jī)器人、自動(dòng)控制等系統(tǒng),減少人工干預(yù),打造“黑燈工廠”。例如,鋼鐵冷軋廠通過“工廠大腦”實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)車間遠(yuǎn)程監(jiān)控,車間內(nèi)行車、機(jī)器人等設(shè)備全自主運(yùn)行,僅需少量操作人員監(jiān)控?cái)?shù)十塊屏幕,提升生產(chǎn)效率,大幅降低噸鋼能耗與污染物排放。
(五)人工智能+企業(yè),創(chuàng)新經(jīng)營(yíng)管理手段
通過整合技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等數(shù)據(jù),依托企業(yè)云搭建企業(yè)級(jí)智能決策平臺(tái),基于企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)、材料性能參數(shù)、制造工藝約束等數(shù)據(jù),打造設(shè)計(jì)智能體,輸入產(chǎn)品功能需求、性能指標(biāo)、成本預(yù)算等核心參數(shù),自動(dòng)生成多套優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,并通過仿真模擬驗(yàn)證方案可行性,形成“需求輸入-方案生成-仿真迭代-最優(yōu)輸出”的研發(fā)閉環(huán)。建立智能風(fēng)險(xiǎn)防控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)合規(guī)、資源統(tǒng)籌配置與運(yùn)營(yíng)效率提升。例如,彩電生產(chǎn)企業(yè)整合供應(yīng)商數(shù)據(jù),打造智慧供應(yīng)鏈管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)物料需求實(shí)時(shí)預(yù)測(cè),將彩電物料需求提報(bào)至供應(yīng)商的時(shí)間從“天級(jí)”縮短至“小時(shí)級(jí)”,提升了訂單響應(yīng)速度。
(六)人工智能+產(chǎn)業(yè)鏈,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)協(xié)同模式
立足產(chǎn)業(yè)生態(tài)層面,產(chǎn)業(yè)鏈核心企業(yè)匯聚產(chǎn)品聯(lián)合開發(fā)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同策略、產(chǎn)業(yè)鏈管理、跨企業(yè)資源調(diào)度、碳排放管控等產(chǎn)業(yè)鏈上下游數(shù)據(jù),構(gòu)建智能協(xié)同平臺(tái),部署供需匹配分析、供應(yīng)鏈協(xié)同等產(chǎn)業(yè)級(jí)大模型,實(shí)現(xiàn)智能協(xié)同與風(fēng)險(xiǎn)聯(lián)防,解決產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同低效、資源配置失衡、風(fēng)險(xiǎn)聯(lián)防不足等問題,降低產(chǎn)業(yè)鏈采購(gòu)成本、縮短協(xié)同研發(fā)周期、供應(yīng)鏈斷供風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)警,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)資源高效聯(lián)動(dòng)與高質(zhì)量發(fā)展。例如,汽車企業(yè)通過整合產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)企業(yè)數(shù)據(jù)與工業(yè)知識(shí),構(gòu)建“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)+超級(jí)智能體”體系,部署排產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、質(zhì)檢等多類智能體,實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域協(xié)同決策,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)降本、減排,形成“技術(shù)-場(chǎng)景-數(shù)據(jù)”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)循環(huán)。
三、把握“人工智能+制造”實(shí)施路徑
加快推進(jìn)“人工智能+制造”,企業(yè)是主體。讓“人工智能+制造”扎根于企業(yè),服務(wù)于場(chǎng)景,成長(zhǎng)于生態(tài),是企業(yè)抓住新工業(yè)革命機(jī)遇的關(guān)鍵。
(一)建設(shè)數(shù)智基礎(chǔ)設(shè)施
破解“聯(lián)不穩(wěn)”“算不快”的數(shù)字底座瓶頸,構(gòu)建云邊協(xié)同、控網(wǎng)算一體的新型基礎(chǔ)設(shè)施,為海量工業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理和智能應(yīng)用的規(guī)?;渴鹛峁﹫?jiān)實(shí)支撐。建設(shè)新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)?;?ldquo;端-邊-云”扁平化網(wǎng)絡(luò)協(xié)同架構(gòu),綜合運(yùn)用工業(yè)5G、硬實(shí)時(shí)無線控制、工業(yè)確定性網(wǎng)絡(luò)、無源物聯(lián)、工業(yè)光網(wǎng)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)無縫覆蓋和靈活組網(wǎng),為工業(yè)控制、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理全流程海量多模態(tài)異構(gòu)工業(yè)數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一承載。將AI技術(shù)嵌入網(wǎng)絡(luò)各環(huán)節(jié),通過“算力路由”和“在網(wǎng)計(jì)算”等機(jī)制,提高工業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)調(diào)度、故障自愈與智能運(yùn)維水平。布局工業(yè)算力體系。打造邊緣云、企業(yè)云、產(chǎn)業(yè)云“三云”協(xié)同智算能力,擴(kuò)展端側(cè)智能,部署邊緣智算節(jié)點(diǎn),集成數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型訓(xùn)練、安全隔離等功能,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的“就近計(jì)算、快速響應(yīng)”。強(qiáng)化企業(yè)全域算力按需擴(kuò)展、模型和智能體快速訓(xùn)練與迭代部署,承載生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化、財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)等場(chǎng)景化應(yīng)用,滿足企業(yè)經(jīng)營(yíng)的“智能仿真、輔助決策”算力需求。推廣全局算力調(diào)度,提供大規(guī)模仿真、數(shù)字孿生、大模型訓(xùn)練等高算力服務(wù),提升全產(chǎn)業(yè)鏈“跨域調(diào)度、高效暢通”能力。
(二)推進(jìn)工業(yè)要素互聯(lián)互通
解決“采不上”“看不懂”的數(shù)據(jù)源頭難題,打通異構(gòu)設(shè)備、系統(tǒng)與協(xié)議間的壁壘,實(shí)現(xiàn)工業(yè)全要素的泛在互聯(lián),為上層智能應(yīng)用提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)輸入。增強(qiáng)終端網(wǎng)聯(lián)與智能。提升終端設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率和智能化能力,加快推動(dòng)嵌入式AI發(fā)展,通過集成輕量級(jí)AI算法,傳感器在端側(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)特征提取、異常識(shí)別和初步?jīng)Q策,大幅減少原始數(shù)據(jù)上傳的帶寬壓力,實(shí)現(xiàn)亞毫秒級(jí)的本地智能響應(yīng)。推廣身份識(shí)別、作業(yè)記錄等領(lǐng)域智能終端,提升生產(chǎn)設(shè)備/檢測(cè)儀器的智能傳感器配置比例,增強(qiáng)傳統(tǒng)設(shè)備的自感知、自分析、自決策能力。強(qiáng)化數(shù)據(jù)采集與互通。依托PLC、DCS等通用控制器,或傳感器采集工業(yè)設(shè)備原始數(shù)據(jù),通過MQTT、OPCUA等中間件協(xié)議適配轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)OT層設(shè)備數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化接入?;跀?shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)虛擬化等集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入與整合,支撐工業(yè)設(shè)備泛在互聯(lián)與異構(gòu)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)。采用OPCUA等統(tǒng)一協(xié)議實(shí)現(xiàn)多品牌設(shè)備數(shù)據(jù)采集,建立信息模型解決語義沖突,打通設(shè)備間協(xié)議轉(zhuǎn)換的“語言障礙”。通過多源異構(gòu)數(shù)據(jù)清洗、聚合及語義對(duì)齊、多模態(tài)數(shù)據(jù)智能標(biāo)注、增強(qiáng)與合成等預(yù)處理技術(shù),提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。
(三)發(fā)展高質(zhì)量數(shù)據(jù)集
破解“數(shù)據(jù)多但質(zhì)量低”“有數(shù)據(jù)但不會(huì)用”的數(shù)據(jù)要素瓶頸,對(duì)海量、多源、異構(gòu)的工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、治理和流通,轉(zhuǎn)化為可信、可用、可流通的高價(jià)值數(shù)據(jù)資產(chǎn)。分類建設(shè)。構(gòu)建分級(jí)分類的數(shù)據(jù)目錄,形成“數(shù)據(jù)地圖”。產(chǎn)業(yè)鏈主體數(shù)據(jù),聚焦重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈與產(chǎn)業(yè)集群,全面梳理鏈上各環(huán)節(jié)的企業(yè)實(shí)體信息,包括企業(yè)基本情況、主營(yíng)業(yè)務(wù)、核心產(chǎn)品、產(chǎn)能規(guī)模、技術(shù)能力等。產(chǎn)業(yè)管理數(shù)據(jù),聚焦政府在履行管理職能時(shí),要求企業(yè)填報(bào)的各類經(jīng)營(yíng)與管理信息。具體包括技術(shù)改造項(xiàng)目投資、研發(fā)經(jīng)費(fèi)、新產(chǎn)品產(chǎn)值、能耗與碳排、安全生產(chǎn)、人才結(jié)構(gòu)、數(shù)字化水平自評(píng)估等。鏈主企業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù),聚焦龍頭企業(yè)與產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。主要包括反映供需波動(dòng)的供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)(訂單、采購(gòu)、庫(kù)存、物流等)和反映生產(chǎn)流程的制造過程數(shù)據(jù)(設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)、產(chǎn)能、良率等)。應(yīng)用推廣。探索建設(shè)工業(yè)高質(zhì)量數(shù)據(jù)集中試驗(yàn)證平臺(tái),開展數(shù)據(jù)集質(zhì)量與模型性能評(píng)測(cè),構(gòu)建“數(shù)據(jù)—模型—應(yīng)用”閉環(huán)優(yōu)化體系,確保數(shù)據(jù)好用、管用。強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì),研制工業(yè)數(shù)據(jù)采集、治理、質(zhì)量評(píng)估及安全保障等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與交互格式,促進(jìn)跨系統(tǒng)、跨企業(yè)互聯(lián)互通。聚焦裝備、電子、鋼鐵等重點(diǎn)行業(yè),加速數(shù)據(jù)開發(fā)利用,推動(dòng)數(shù)據(jù)集產(chǎn)品化與市場(chǎng)化流通,提升數(shù)智賦能成效。
(四)發(fā)展工業(yè)智能體
解決“用在哪”“怎么用”的價(jià)值落地難題,將數(shù)據(jù)資源和算力基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化為能夠自主感知、分析、決策并執(zhí)行的智能體應(yīng)用,加速?gòu)?ldquo;單點(diǎn)智能”向“全局智慧”躍升。分層部署應(yīng)用。部署故障診斷、壽命預(yù)測(cè)、工藝優(yōu)化等設(shè)備級(jí)工業(yè)智能體,實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)自主感知與控制;部署異常檢測(cè)、能耗計(jì)算、工控代碼生成等產(chǎn)線/車間級(jí)智能體,保障生產(chǎn)的連續(xù)性與高效性;部署物料調(diào)度、倉(cāng)儲(chǔ)優(yōu)化、風(fēng)控預(yù)警等工廠層智能體,推動(dòng)資源優(yōu)化配置和高效執(zhí)行;部署利潤(rùn)預(yù)測(cè)、財(cái)務(wù)管理、碳排優(yōu)化等企業(yè)層智能體,促進(jìn)經(jīng)營(yíng)決策效能提升;部署供需智能匹配、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈管控等生態(tài)層智能體,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與生態(tài)聯(lián)動(dòng)。強(qiáng)化多智能體協(xié)同。構(gòu)建云邊協(xié)同的多智能體協(xié)作體系,在邊緣側(cè),面向設(shè)備、產(chǎn)線和車間部署預(yù)測(cè)性維護(hù)、實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)和柔性工藝調(diào)整等任務(wù)智能體,構(gòu)建“感知—決策—執(zhí)行”閉環(huán),推動(dòng)控制體系由自動(dòng)化向自主化升級(jí);在云側(cè),依托統(tǒng)一的智能體交互機(jī)制,推動(dòng)生產(chǎn)計(jì)劃、供應(yīng)鏈調(diào)度與能耗管理等智能體交互協(xié)作,提升跨部門協(xié)同和決策響應(yīng)能力。
(五)構(gòu)筑安全防護(hù)屏障
化解“看不清風(fēng)險(xiǎn)”“防不住攻擊”的發(fā)展安全顧慮,構(gòu)建覆蓋數(shù)據(jù)、模型、網(wǎng)絡(luò)和終端的全方位、多層次、系統(tǒng)性安全防護(hù)體系,為“人工智能+制造”的深度融合與健康發(fā)展保駕護(hù)航。健全安全管理機(jī)制。制定企業(yè)人工智能應(yīng)用分類分級(jí)和安全評(píng)估管理制度。建立安全風(fēng)險(xiǎn)信息上報(bào)與共享機(jī)制,暢通與產(chǎn)業(yè)鏈上下游、行業(yè)機(jī)構(gòu)及監(jiān)管部門的信息溝通渠道。增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警能力。建設(shè)人工智能安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警體系,加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)制造關(guān)鍵環(huán)節(jié)、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置。夯實(shí)安全防護(hù)基礎(chǔ)。企業(yè)應(yīng)使用經(jīng)過安全測(cè)評(píng)認(rèn)證的智能終端設(shè)備,實(shí)施工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與人工智能應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的分區(qū)隔離,部署工業(yè)安全大模型輔助威脅檢測(cè)與響應(yīng)處置。完善數(shù)據(jù)安全管理機(jī)制,建立訓(xùn)練數(shù)據(jù)全生命周期保護(hù)策略,對(duì)核心工藝數(shù)據(jù)實(shí)施分類分級(jí)管控,采用深度合成鑒偽技術(shù)識(shí)別和攔截虛假數(shù)據(jù)。提升系統(tǒng)防護(hù)水平。從數(shù)據(jù)、模型、終端等層面構(gòu)建系統(tǒng)性安全防護(hù)體系,通過知識(shí)庫(kù)優(yōu)化、訓(xùn)練語料糾錯(cuò),從數(shù)據(jù)源頭提升模型輸出的準(zhǔn)確性、減少錯(cuò)誤信息傳播。添加人工智能生成合成內(nèi)容標(biāo)識(shí),確保生成內(nèi)容可溯源、可識(shí)別。
中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院基于國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心,建設(shè)工業(yè)可信數(shù)據(jù)空間,在鋼鐵、石化、有色、紡織等重點(diǎn)行業(yè)打造了一批高質(zhì)量工業(yè)數(shù)據(jù)集。開展人工智能測(cè)評(píng),對(duì)100余個(gè)大模型、智能體在工業(yè)應(yīng)用效果進(jìn)行測(cè)試。研發(fā)工業(yè)智能體平臺(tái),為汽車、材料等行業(yè)提供工業(yè)智能體服務(wù)。建設(shè)國(guó)家人工智能賦能新型工業(yè)化供需對(duì)接平臺(tái),提供涵蓋技術(shù)咨詢、方案設(shè)計(jì)、智能應(yīng)用部署和運(yùn)維優(yōu)化在內(nèi)的端到端服務(wù),為3000余家企業(yè)精準(zhǔn)匹配制造業(yè)需求,縮短智能化方案落地周期。