人工智能、工业互联网是智能制造未来两大重点领域

郑瑟

　　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。

　　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。”

　　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。

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