2017年5月27日,擊敗柯潔之后,獨孤求敗的AlphaGo決定隱退,也將一大批AI公司推向臺前,包括谷歌旗下的DeepMind,以及以商湯為代表的國內(nèi)AI頭部企業(yè)。
恰逢此時,作為AI技術(shù)應用最有潛力的領域,全球不少國家陸續(xù)出臺了關于制造業(yè)+AI的國家級戰(zhàn)略,比如德國在2018年通過了《聯(lián)邦政府人工智能戰(zhàn)略要點》,11月發(fā)布“AI Made In Germany”的戰(zhàn)略。
作為歐亞大陸另一端的制造大國,中國也在2015年發(fā)布《中國制造2025》,AI也在2017年第一次出現(xiàn)在政府工作報告里,2020年,國家發(fā)改委明確將AI列入新基建。
根據(jù)德勤的報告,AI的應用可以為制造業(yè)最多降低20%的加工成本,到2030年,因AI的應用,全球?qū)略?5.7萬億美元GDP,其中中國占7萬億美元,到2035年,AI將推動勞動生產(chǎn)率提高27%,拉動全球GDP增長27萬億美元。
過去五年,AI與傳統(tǒng)制造業(yè)之間的碰撞和融合,從過去的單一場景的淺層互動邁向了全產(chǎn)業(yè)鏈、多場景的2.0階段,雙方之間的嵌套關系越來越深。
01
小試牛刀
作為一門復合型科學,AI在生產(chǎn)制造的不同階段都有潛在應用。
比如在分撥、倉儲和配送環(huán)節(jié)可以通過優(yōu)化算法來制定最優(yōu)路徑,節(jié)省時間;在生產(chǎn)計劃環(huán)節(jié),在給定條件下可以生成最佳排產(chǎn)計劃;在質(zhì)檢環(huán)節(jié),通過機器視覺和算法發(fā)現(xiàn)微小缺陷,提升良品率;在設備維護領域,可以利用歷史數(shù)據(jù)來預警故障風險。
過去五年,一些大型產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始受益于AI的應用,比如汽車、鋼鐵、化工以及電力行業(yè)。
2016年,上汽通用將AI應用到數(shù)字化排產(chǎn)上,比如在動力總成工廠,排產(chǎn)時間從原先的8小時縮短至0.5小時,效率提升了16倍,整個排產(chǎn)系統(tǒng)一年能夠為上汽通用節(jié)省一千萬[5]。
在國外,奧迪通過AI技術(shù),將位于匈牙利的電動車工廠改造成了模塊化的“自動化加工島”,車輛在每個島上完成對應的加工和裝配,無人駕駛AGV小車負責運輸車身和零部件,人工智能算法負責調(diào)度,從而使得生產(chǎn)效率提升了20%。
2017年,臺灣中鋼引進了AI技術(shù),對鋼鐵熱成型過程中的缺陷進行檢測,篩選出了一些關鍵的特征數(shù)據(jù),并喂給AI學習。最終他們發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)壓力對產(chǎn)品缺陷影響最大,AI為其節(jié)省了90%的成品質(zhì)量判定和人力資源。
由此可見,AI能夠通過對上游供應鏈和下游需求的精準預測來優(yōu)化生產(chǎn)計劃和控制供應鏈成本。
但總體而言,當前AI技術(shù)能覆蓋的多是大產(chǎn)業(yè)和高頻場景,在龐雜的工業(yè)上游環(huán)節(jié),AI滲透率并不高。
02
長尾場景
在大部分產(chǎn)業(yè),越接近上游,生產(chǎn)環(huán)節(jié)場景標準化程度越低、規(guī)模效應越不明顯。AI在這些場景中的復用難度大,供需雙方都需要付出極大的成本,加上制造業(yè)整體毛利率偏低,投資回報周期被無限拉長,導致上游企業(yè)對AI的接受度普遍不高。
與此同時,企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型改造的周期也較長。如果是規(guī)模較小,能夠接受整套轉(zhuǎn)型方案的企業(yè),大約能在1年之內(nèi)完成;如果規(guī)模偏大,且之前已經(jīng)引入ERP等數(shù)字化系統(tǒng),那么要與新的智能化方案全面融合,則需要更長的時間,轉(zhuǎn)型過程中對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營造成的影響很難抵消。
但這并不意味著數(shù)字化轉(zhuǎn)型對于工業(yè)上游企業(yè)而言不是剛需,相反,在一些極其重視流程規(guī)范和過程安全的領域,AI能夠解決這些企業(yè)的痛點。
2005年3月,英國石油公司位于美國得克薩斯州的煉油廠發(fā)生了一起嚴重的火災爆炸事故,事故造成15名員工喪生,180余人受傷,直接經(jīng)濟損失超過15億美元。
這是一起典型的由長尾、低頻場景發(fā)生問題而引發(fā)的事故,整起事故由夜班安全員的不規(guī)范操作誘發(fā),期間油位警報器失靈、油位指示器發(fā)生故障,排液控制閥關閉,泄壓閥被暴力打開,最終使得煉油廠蒸餾塔油位過高,從排放煙囪中噴出,恰巧被附近未熄火的汽車引燃,才釀成了這樁慘禍。
人為操作失誤,偶發(fā)的器械故障,甚至是偶然開進工業(yè)區(qū)沒有熄火的汽車,這些都是傳統(tǒng)工業(yè)場景中極難防范的問題。但通過引入AI對關鍵流程、關鍵設備進行監(jiān)控,通過AI進行園區(qū)與人員的管理,類似的事故就能夠防范于未然。
當下的難點是,如何讓AI進入工業(yè)的上游場景,既然存在相應的需求,那么就應該從AI落地的性價比入手。
03
AI普惠
AI在工業(yè)上游場景落地的性價比低,核心原因是AI的生產(chǎn)要素過于昂貴。
縱觀國內(nèi)外AI企業(yè),過去比拼的都是算法精度,用博士和超算堆出來的高質(zhì)量算法,背后都是巨額的研發(fā)投入。但當產(chǎn)業(yè)開始落地時,如何把AI生產(chǎn)的整體成本降下來,就成了擺在AI企業(yè)面前的一道難題。
為降低AI整體的生產(chǎn)成本,使其順利進入工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),商湯推出了“AI工業(yè)引擎”,目的是用一套“大AI模型”來覆蓋工業(yè)領域極其復雜的長尾場景。
這套AI工業(yè)引擎以商湯SenseCore商湯AI大裝置為基礎,整合了其原創(chuàng)打造的SenseMARS火星混合現(xiàn)實平臺與SenseFoundry
Enterprise方舟企業(yè)開放平臺的能力,專門面向工業(yè)企業(yè)AI轉(zhuǎn)型所面臨的三個痛點。
痛點一:工業(yè)領域復雜、低標準化的長尾場景
工業(yè)領域復雜、非標的長尾場景往往需要不同的AI算法來解決問題。面向這些場景,商湯SenseCore AI大裝置通過模型生產(chǎn)平臺、算法訓練平臺等AI生產(chǎn)的強大能力,生產(chǎn)了超過22000個算法模型。
不僅如此,商湯還與香港中文大學商湯聯(lián)合實驗室合作打造了算法開源計劃(OpenMMLab),與社區(qū)開發(fā)者共同構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài),目前,商湯已將210多個算法和1500多個預訓練模型進行了開源;诖,商湯向企業(yè)開發(fā)者提供算法工具,使得自身開發(fā)的先進算法和開源形成的算法生態(tài)能夠下沉到工業(yè)生產(chǎn)、管理、運維等各個環(huán)節(jié),并串聯(lián)其間的關系,形成價值閉環(huán)。
痛點二:場景多樣化對算力的需求激增
算法精度的提升并沒有使AI對算力的需求降低,相反,隨著AI開始向工業(yè)上游的長尾場景覆蓋,場景的復雜性要求AI由專用向通用轉(zhuǎn)變,這一過程中,AI對算力的需求出現(xiàn)了指數(shù)級的增長,在過去幾年翻了近百萬倍。
為滿足日益增長的算力需求,商湯建立了新型人工智能計算中心AIDC,這一設施整合了AI芯片與AI傳感器,能夠提供高達3740 Petaflops(Petaflops,每秒千萬億次浮點運算)的算力,預計在2022年完工投入使用。
通過強大的算力基礎,整合領先的算法能力,商湯可以助力工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)AI的更大規(guī)模落地和應用。
痛點三:AI的自動化、自適應部署
擁有大量針對不同工業(yè)場景的算法和支撐算法運行的算力之后,還需要一套能夠讓算法自動“Run”起來的方案,這是降低AI公司部署算法成本與工業(yè)企業(yè)接受部署成本的關鍵。
商湯在平臺層打通了數(shù)據(jù)平臺、模型生產(chǎn)平臺、深度學習訓練框架和深度學習推理部署引擎,實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)存儲、標注到模型訓練、生產(chǎn)、部署、測試的全鏈路、批量化過程。通過商湯的AI大裝置,可以真正實現(xiàn)對人工智能生產(chǎn)要素成本的大幅降低,從而讓工業(yè)企業(yè)能夠在有限的資源和預算的情況下,用得起、用得上AI,部署和覆蓋到更多需求場景中去。
然而,商湯給出的方案沒有停留在提升AI能力與降低部署成本,在工業(yè)場景的易用性上,商湯為工業(yè)提供了更加具象化的能力——SenseMARS火星混合現(xiàn)實平臺與SenseFoundry Enterprise方舟企業(yè)開放平臺。
SenseMARS火星混合現(xiàn)實平臺能夠通過仿真技術(shù),為企業(yè)打造工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境1:1的數(shù)字孿生空間。在虛擬層,商湯提供的AI可以在數(shù)字孿生空間中進行預訓練,降低AI部署對現(xiàn)實生產(chǎn)環(huán)節(jié)的影響;而在現(xiàn)實層,通過虛實結(jié)合的方式,則能夠讓AI對實體資產(chǎn)進行數(shù)字化管理。
在與南方電網(wǎng)的合作項目中,商湯為南方電網(wǎng)打造基于人工智能和增強現(xiàn)實技術(shù)的換流站智能運檢系統(tǒng)“AR巡檢”,包括了巡檢路線自動規(guī)劃、數(shù)據(jù)分析與智能協(xié)助等功能,實現(xiàn)了一線人員與AI的協(xié)同工作,大幅提升了巡檢的效率。
SenseFoundry Enterprise方舟企業(yè)開放平臺則能夠直接為企業(yè)提供標準化的AI算法和應用,降低企業(yè)的學習成本和部署工業(yè)AI的成本。
通過AI工業(yè)引擎,商湯能夠向工業(yè)企業(yè)提供低成本、低使用門檻的AI算法,即使面對工業(yè)領域的長尾場景,這些算法也能表現(xiàn)出極高的匹配度,加速AI賦能工業(yè)轉(zhuǎn)型的進程。
對所有AI企業(yè)而言,工業(yè)領域的長尾場景是一個龐大的藍海市場,如果能在這些領域快速落地,這些公司商業(yè)價值也能得到大幅提升。
04
尾聲
對中國來說,制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級是一項永遠在路上的歷史性課題,想在新一輪的技術(shù)革命中搶占制高點,必須要仰仗更多的政策推動和技術(shù)支持,包括AI。
反過來,中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級也為AI的落地和發(fā)展提供了廣闊的平臺。
一方面,重復性、規(guī)則性以及可編程性較強的工作將逐步由工業(yè)機器人完成,另一方面,AI將促進制造業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、運輸、倉儲、服務等環(huán)節(jié)的數(shù)字化和智能化,與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)疊加,創(chuàng)造出更多高質(zhì)量的就業(yè)崗位,產(chǎn)生更多有商業(yè)價值的新場景。
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