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人工智能、工业互联网是智能制造未来两大重点领域

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发表于 2016-12-4 20:03:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  智能制造是我国未来制造业发展的关键所在,为此我国正大力推动智能制造发展。在政策和资本加持下,智能制造迎来“扶上马”行情,并由此驶入快车道。

  2015年6月,工信部联合财政部实施智能制造专项,对93个重点项目进行支持,投入资金达21.5亿元。今年,工信部称将继续实施智能制造专项,预计拨款52亿元,接近去年的1.5倍。

  政府高层的大力支持,让制造企业对智能制造有了前所未有的热情,大量资本开始向智能制造领域汇集。尽管已取得了巨大进步,但智能制造行业仍面临不少困难。

  第一,是因为我国制造业长期处于产业链低端,没有掌握核心技术和关键技术。而技术的研发进步并非一朝一夕能够完成,对智能制造行业来说,是需要长期攻克的难题。

  第二,同行业间的技术交流不畅,缺乏整体共性技术进步的机制。对企业而言,技术是发展命脉,不愿意分享无可厚非,但对智能制造整个行业来说,这种阻碍隔阂,会使得制造业技术进步缓慢。

  第三,由于技术积累需要一定时间,在这个过程中,制造企业难以形成新的竞争优势,但同时原本的竞争优势在持续削弱,对企业可持续性发展有更高要求。

  所以,中国智能制造整体水平虽已逼近德国,但差之毫厘、谬以千里,中国智能制造还有很长的路要走。据《中国智能制造装备行业分析报告》预计,到2025年,中国智能制造才能走过一半的路程,并进入后工业化初期。

  1993年起,杨志平的工厂从事的是一份传统得不能再传统的业务:给阳台封门窗。20几年过去,他依然在这一行兢兢业业地做着。比起路边的小摊贩,工厂规模越来越大,但仍然抵挡不住近两年客户流量逐年递减。是自己做得不够好吗?回望整个行业,似乎不是。

  手下年轻的团队建议说,现在网络渠道多,不如在网上试试看。摇头,是60后杨志平的第一反应,他觉得网络不靠谱,然而在紧迫的形势面前,还是决定一试。

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  结果,“双十一”期间,点击杨志平网店的人数每天超过1万人次,相比之下,实体店的人流量一个月都没有100人。

  他被震撼了,震撼于网络平台带来的巨大流量,也震撼于自己的行业,是不是真的到了一个分水岭?

  此后,杨志平的工厂开始互联网上的业务拓展。新问题接踵而至:网上订单来自五湖四海,甚至三四线城市和边远地区。原本主打北上广的杨志平,压根没有太多人手应付全国那么多地区的封窗业务。做还是不做?企业的生存与发展,让他不能错过这个机会。

  “我们是被互联网倒逼的。”杨志平说,一系列转型由此开始。

  与杨志平创业几乎同一时期,上世纪90年代,两位大学老师带着一名计算机系的学生,三人共同下海创业。他们当时从事的业务与制造业八竿子打不着:研发建材设计系统软件,主要用于装潢和家具业。只要输入正确的数据,软件就能自动生成图纸,直接呈现装修的效果图。

  在那个年代,大部分装潢和家具企业从业者连电脑都不会用。他们每次还要兼职给客户培训,教大家如何使用电脑。逐渐,软件的功能越来越强大,比如家具设计,可以虚拟计算家具用料如何最节省,利益如何最大化,模型如何装配拆分最合理。设计深入到一定程度,已经涉及生产系统和管理流程。

  21世纪初的头几年,他们遇到了瓶颈,一是盗版软件猖獗,二是许多设计想法,企业客户不愿意用,因为这种新型的设计功能背后,已经意味着新的生产系统,实施难度大,制造流程复杂,企业一旦安装,需要把生产线推倒重来。而当年,无数家具企业都活得好好的,每个人耕耘着自己的一亩三分地,很少有转型的冲动,何必换血折腾生产线呢?

  几年以后,也是形势所迫,三人决定不如用自家设计的软件,自己着手做家具。于是这一脚,从IT行业跨入制造业。他们给品牌起了一个名字,叫尚品宅配。

  根据国际机器人联合会的数据,在中国的工业机器人数量已接近57000组,中国连续几年成为全球最大的工业机器人市场。国际机器人联合会甚至预测,机器人在中国的销售量还会大幅度上涨,到2018年总数将会达到15万组左右。

  这么庞大的数字,显然并非几家大企业能决定的,唯有中小企业共同卷入到这场“工业革命”才有可能。那么中小企业为什么愿意进行机器人改革呢?

  杨志平的故事正好说明,传统企业为什么会在互联网的推动下一步步往前走。

  网络上五湖四海的订单,让杨志平意识到,必须解决当地的安装问题。他不可能深入所有三线城市,扩建自己的团队。于是公司核心团队一起想出了一个办法:借鉴滴滴打车的模式,推出手机APP软件,在APP上聚集一批当地具备封窗能力的人,经过面试和培训,让他们成为安装工人。APP上还有评价和培训系统,可以随时进行监管打分。

  这样一来,为了管理APP的后台,大数据和云服务器又得跟上。而面对后台搜集到的全国客户数据,杨志平又产生了一个新想法:能不能通过APP,把客户输入的订单信息直接发到生产线上,由智能设备自动识别、自动生产呢?

  “我也不管它叫工业4.0、智能制造或者机器人。”杨志平说,“互联网一步步把我往前推,推到了不得不改生产线的地步。”

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  封窗涉及的领域其实并不少,有铝合金框架、焊接工艺、五金件工业、玻璃工艺、镀膜工艺等等,上下游产业链非常复杂,尤其中国人的房屋不是标准化的,封窗的模式更是五花八门,每家不仅尺寸量身定做,组合项也特别多,而最终生成的订单信息,就是典型的“多品种、小批量”。

  一家批量生产的工厂,需要制造复杂的“多品种、小批量”产品,而不是整齐划一的模型时,最好的选择就是让智能设备自动识别。走向智能制造几乎水到渠成。

  10多年前,尚品宅配就有了全屋家具定制的想法。

  如今,公司在佛山有40万平方米的厂房。智能设备主要来自德国进口,而公司自己开发识别软件。假设客户定制了一个柜子,先由电脑自动计算出,生产时需要拆成几块什么形状的板材,每一块板材都会生成一个条形码,所有加工信息都在条形码里。到了生产工位后,扫描条形码,智能设备通过读取条形码的信息,就知道在板材的哪个位置打孔和包装。

  通过技术,工厂里生产100套不一样的柜子,成本和工序是一模一样的。100个不同形状的书柜,可以做到混排一起上生产线,一起打孔,一起包装。智能设备的背后,是虚拟制造和计算软件。打孔需要读取打孔参数、开料需要读取开料信息,硬件设备就像聪明的工人那样,知道每一块板材上,不同的位置该如何工作。这样就为复杂的全屋定制家具大大节省成本。

  尚品宅配的总经理齐向飞回忆,10多年前,他在上海带领团队,在红星美凯龙开出了第一家分店。然而当时的红星美凯龙几乎不知道怎么给他分类。市面上还很少有“全屋定制”概念,单独的橱柜区、衣柜区、成品家具区似乎都不合适。

  到了10年后的今天,全屋定制在家具行业已经不稀奇。曾经专业做橱柜的欧派、专业做衣柜的索菲亚等,也纷纷开始为客户量身定做全屋家具。这背后,是一个消费市场的巨大转型。今天的消费者,开始注重器物之美、个性之美,在这个行业内,比起统一样式,消费者更喜欢为自己量身定做的设计和产品。

  “我们是被消费者倒逼的。”齐向飞说,“客户总会提出各种五花八门的要求,问我们这个能定做吗,那个能定做吗,于是定做的模型和数据库越来越大,品类也越来越复杂。”

  是不是所有中小企业,都有向“智能制造”转型的动力?

  杨志平和齐向飞的答案不约而同:目前,还取决于具体的行业领域。对于多品种、小批量,订单比较复杂的行业来说,走上智能制造是大势所趋。而一些大规模统一制造即可的行业,企业转型的动力并没有那么充分。

  但假以时日,消费者私人定制的需求会越来越旺盛,成为工业4.0天然的推动力。民用产品开始越发讲究个性。比如未来,说不定有根据每个人基因定制的保健品、根据每个人需求决定的快消品、依照每个人咸淡口味制作的食品、适应不同皮肤类型的化妆品,等等。

  消费端体验增强,最终反向推动生产端的改造。智能生产这条路,所有企业迟早都会走,就看谁做得早、做得好。

  从中科大毕业的张炜不曾料到,自己有一天竟然会与加工制造业结缘。

  毕业以后,他一直在华为公司的研发部门工作,带领团队进行Wi-Fi技术创新,而他自己也成为企业路由和智能产品领域的行家,随后又参与研发芯片。

  4年以后,他们自己研发的芯片成功了。1年后,第二代芯片又研制成功。这个速度至今在业内被人津津乐道,成为难以超越的标杆。

  然而成功后的张炜却感到空虚。“中科大毕业的人,都有一种情怀,总想做影响深远的事情。”张炜说,芯片解决方案的研发是行业里的顶峰,攀过顶峰后,后面还能做什么?他陷入了迷茫。

  也是在那时,他与一位中科大的老同学闲聊。老同学一直在美国硅谷,对全球科技发展大势有自己独到的见解,他对张炜说:“你不如往低处看,制造业革新空间巨大。”

  经过调查,张炜惊讶地发现,比起智能手机一日千里地发展,制造业的发展速度却十分缓慢。20年前,一些工厂就使用机械手臂,20年后,这些机械手臂只是从4个轴发展到6个轴,本质上并没什么进化。

  进化得慢,恰恰能有所作为。于是张炜从华为辞职,一头扎进了一个在他看来“智能化程度还很低的行业”。如今,他是东方国信智能系统有限公司的技术总监,从事的业务之一,就是帮助制造业客户做工业4.0的设计开发。

  在这个过程中,张炜发现,许多中小企业别说工业4.0,连基本的自动化生产线都没有。“有些连工业3.0,甚至2.0都没有达到。”他感慨,“我们制造业发展水平差异很大,中小企业良莠不齐,需要补的课还很多。”

  其实给生产线安上智能芯片,通过编程控制机械,理论上并不难。智能手机能实现的功能,工业设备照样也能实现。然而难就难在反复的安全测试。毕竟一家工厂,必须首先保证机器不会有“程序故障”,尤其不能引发安全事故。

  工业技术追求的无非三个词:简单、可靠、易用。目前工业机械臂,动作是被动的,输入什么指令,它们就做什么。它们还不能自己判断如何工作,离真正的“智能”相差甚远。

  即使一个简单的机械臂轴承,一旦智能化,测试至少需要一年以上,要在测坏一大堆机器后,才能卖出去。因此智能化的生产改造,研发成本之大,耗费的投入和时间之多,是互联网研发难以想象的。

  有人幻想,未来的智能工厂里的机器人,应该是机器给机器下命令,高级的机器人经过“深度学习”,能够自行判断如何工作。理想是美好的,理论上也可以实现,但是即使有样品,中间还需要测坏无数台设备,花很长的时间试验。

  工业车间的智能化落后通讯领域20年,自有它的道理。

  杨志平的团队也没想到,他们这样一家传统门窗企业,现在居然也要设立研发部门,不断给系统添加新的门窗数据和模型,研发新模型,而硬件设备要认得这些模型,后台的软件还得不断重新设计和修改。

  杨志平目前有一个设想,未来客户提供订单数据后,可以戴着VR眼镜(虚拟现实设备)直接看到真实效果,眼见为实。此外,现在测量依然要靠人上门,使用传统工具,比较麻烦,未来他们想开发一个智能工具包,比如客户直接利用自己的手机,就能提供最初的封窗数据。

  通过一个手机APP,就能完成从初测到选择模板的所有订单信息,在APP订单末尾,立即能直接给出报价、物料到货信息、生产时间、上门安装时间,等等。这就需要订单信息与生产线大数据库高度匹配。

  其实杨志平的想法并非个案。未来,消费者直接通过智能手机定制个性化商品,一键下单,坐等收货,这样的形式将会越来越多。

  根据思科公司的研究,到2020年,全球联网设备将增至500亿台,会大大加速制造业供应链的一体化进程。

  目前,德国先进的制造大企业欢迎中国人前来参观。但大企业的智能设备接口并不开放,而软硬件是相辅相成的,如果中国客户看中,必须直接成套买回去。这样一升级,换血的成本非常大,一般只有中国的大企业能承受,普通中小企业大多负担不起。

  无独有偶的是,尚品宅配也在研发自己的智能开料机。他们发现,买一套智能开料机要20万元以上,自己开发,凭着行业内积累的经验,成本不到8万元。几位大学理工科专业出身的老板们很有信心,打算自己摸索这条智能之路。

  杨志平说,中小企业能够负担得起的智能模式,大多是像他们那样,自己一步步摸索、一步步修改。这个探索过程还很漫长。

  互联网还是改变了制造业,尤其是制造业的生态。

  “自从互联网介入,行业整合在加快。”东方国信智能系统有限公司董事长李想这样评价。

  互联网行业一直以来都讲究“数一数二”,淘宝、滴滴、微信等,无不是快速占有最大市场,成为行业老大,随后垄断市场。在互联网行业里,从来没有第三第四的地位。到了今天,借助互联网平台面向全国销售,制造业生态同样出现了类似的改变:你占有最大的市场,结果就会把一堆对手逼死。

  这样的飞翔模式,正在革新制造业的生态,加速整合,重新洗牌。

  杨志平、齐向飞、李想都提到了一点:未来,一个领域的龙头品牌不会太多,而产业会越分越细。互联网和工业4.0将会消灭制造业的中间段,中等规模企业将会消失,向两端整合。

  活下来的,要么是行业老大,成为平台企业、制定标准的企业;要么就是一些小微企业,专攻一个精细环节。不再有中型企业,不再有几家巨头共存的局面。

  在互联网的翅膀下,制造业里的无数中小企业,正在面临新一轮整合、洗牌,重新回到厮杀的红海。

  而当所有行业整合完毕,几乎都会建立自己的大数据库。到了那时,深度学习的机器人给机器下命令,即将成为现实。

  总的来说,智能制造是中国制造业大的发展方向,人工智能、工业互联网是智能制造未来两大重点领域。

  人工智能是IT领域最重要的技术革命,几乎所有热点,如智能硬件、O2O、机器人、无人机、工业4.0等,发展突破的关键环节都是人工智能。

  相比较大热的人工智能,工业互联网较少为人知,但重要性同样不容忽视。工业互联网,是用网络把成千上万的机器和相应的集群联系起来,通过智能分析来对生产力进行革命性的提高。

  工业互联网的到来,提供更多发展机遇,并能有效提升工业效率,体现的价值不可估量。

  根据前瞻产业研究院等采编【版权所有,文章观点不代表华发网官方立场】


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