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王爱民:人工智能的制造应用场景

智能制造随笔 2022-10-21 11:56 发文

百度百科:人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

从技术角度来说,人工智能的技术内涵很丰富,范围也很广,但不是所有的人工智能技术都能够在指导当中应用,制造这是其中的一个典型领域。

我们关于智能制造的定义,其实是也包括对于相关智能的一些要求。其核心的要点在于通过机器智能来实现分析、构思、判断、推理、决策,实现人类专家在制造活动当中的替代或部分替代或者说延伸。

不管对于人工智能是吹捧还是贬低的态度,企业都是用脚来投票的,能解决问题,能够实现知识的沉淀或者说替代/支持/延伸专家的制造活动(分析构思判断推理决策),对于企业来说其实都是欢迎的。所以务实的态度是不用吹捧也不用贬低,甚至也没有必要过度的去纠结人工智能的所谓标准定义或者内涵方面的说法。

我们以前的制造系统其实也都是智能的,只是说都是人的智能,而现在智能制造里面所提的智能,其实说的是机器智能。这是立足点和出发点。

自动化尤其是无人自动化算智能吗?比如对一条硬件产线或者说指导单元来说。一般是通过一个集成的PLC来统一控制。里面内涵了很多一些调节判断,但这些判断相对来说都是比较简单的。比如对于自动化分拣或者缺陷识别,这里面可能涉及到一些相对复杂一些的人工智能技术,类似机器视觉等等。机器智能来替代传统的人的智能有助于推动向自动化的迈进,尤其是复杂系统的自动化,比如无人工厂。(自动化的本意本来就是讲重复的人或者机器的动作集成整合成自动化逻辑及其控制以实现重复执行)。

自动化偏重于工艺动作的重复执行或者在一定范围内的重复判断与执行。而人工智能其实更多的是关注对人的一种治理活动的完善。之前提到的机器换人。其实属于低级人工智能的一种应用,我现在追求的应该是越来越高级的方式。

其实对于数字化工业软件系统,人机交互或者融合是其中重要的一个考虑内容,如果某个环节不需要人来操作,那一定是在内部做了一个自动处理。如果需要人来介入,那一定需要人来发挥一定的作用,而这种作用不是靠自动处理能够实现的,应该需要人的一定程度的智能的处理分析或者判断,比如生产当中的决策,比如市场预测等等。这些是人工智能技术可以发力和切入点的地方,也是在制造中找到结合点的地方。

换句话说,人工智能其实是知识自动化的。包括我们现在提的设备的故障预测或者说预测性维护以及数字孪生应用等相关方面,乃至创新性的设计支持等,也都可以纳入到人工智能的范畴里面。这种人工智能技术的核心其实是经验知识的沉淀和工艺机运行机理的建模分析。

人工智能必然是以软件或者硬件作为载体的,自动化是一种封装方式,其核心在于体现了知识的沉淀与封装,也是在逐步累及累积和发展的技术(现在看到的所有的软硬件其实都是一种发展的累积)。就如同数字化转型其实我们要深究一下数字化的优势的,人工智能技术的发展其实也会带来不仅仅是对目前现状的简单替代和升级,而有可能带来一种颠覆性的制造模式。对标当前制造过程当中人所发挥的作用只是起始,但远远不能止于此处,从某种程度上来说,人工智能是在蚕食人在制造活动的作用甚至是一种新模式下的完全替代,比如带来工艺路线或生产方式的完全变革。

总结:凡是因目前人工做不好效率不高等需要人工介入的制造活动,如果能够通过机器智能实现部分取代或者全部替代或者辅助延伸支持的其实都可以归结到人工智能的范畴。后续,甚至可以更加发挥技术的优势,将人无法介入也没有办法来做成的事情,也可以通过人工智能的方式得以实现。这是人工智能的制造应用场景的出发点,也是智能制造得以体现的地方

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