揭開智能製造的「廬山真面目」

當人們還認為電影「黑客帝國」里人類被機器人控制的場景僅僅是虛幻時,柯潔卻在去年的「人機大戰」中被AlphaGo零封,這似乎暗示著霍金的預言並非沒有實現的可能。

未來的智能製造是不是會有大量的機器人?我的崗位會不會被機器人取代?製造業的從業人員不禁開始擔心起自己的飯碗來了!

我們現在的擔憂就如同兩百年前擔心要是以後有飛機了,飛機墜毀怎麼辦一樣。「看三國掉淚——替古人擔憂」,庸人自擾而已!

為何說是庸人自擾?不妨先來一起聊聊關於智能製造的三個基本問題,搞明白這三個問題後,你會自有結論:

  1. 什麼是智能製造?
  2. 智能製造與人工智慧的區別?(不要把對人工智慧的擔憂帶入到智能製造中)
  3. 智能製造該如何做?

什麼是智能製造?

話不多說,進入正題。

關於智能製造,有這樣一種概念:

「智能製造其實是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,它在製造過程中能進行智能活動,諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事,去擴大、延伸和部分地取代人類專家在製造過程中的腦力勞動。它把製造自動化的概念更新,擴展到柔性化、智能化和高度集成化。」

還有一種概念:

「智能製造是個整體詞語,但是如果分開可以分成「智」、「能」和「製造」來說,從「智」的角度而言,包括了感知、分析、決策,而「能」,理解為能力、技能、能量,而「製造」,一個理解為動詞,是把原材料加工成適用的產品製作,一個理解為將原材料加工成器物的過程。現在說智能製造,核心應該講製造的水平,也就是利用機器達到了人類的專家水平,而數字化、自動化、分析、推理、判斷、構思和決策等等只不過是智能製造功能構成而已。」

是不是雲里霧裡,一頭霧水?翻譯成人話就是,智能製造與我們的生活息息相關,具備透明和柔性的特點。為了便於理解,舉幾個例子吧!

1.智能製造就在你喝的牛奶里

老張生活富足,衣食無憂,喝的牛奶都是最高級的。因此他從來不擔心喝的牛奶會存在什麼安全問題。然而老張的鄰居小李卻生活拮据,喝的牛奶也是最普普通的,有了三鹿牛奶安全問題的前車之鑒,小李很擔心自己喝的牛奶也被非法添加了大量「三聚氰胺」,整日杯弓蛇影、草木皆兵的。

智能製造的透明性特點使牛奶的整個流程都能夠追溯,「牛奶→超市冷櫃→冷鏈車→牛奶廠→農場→牛」整個牛奶的從生產到你手裡都是能夠通過數據採集追溯,這就可以從根上解決牛奶安全的問題了。類比於其它食品也是同樣的道理。

這下小李的擔心完全沒有必要了。

2. 智能製造就在你穿的衣服上

老張是個成功人士,喜歡穿Savile Row的定製西服,想要一種柔性體驗。但是,又不能每次都飛去倫敦試衣服,怎麼辦呢?智能製造的柔性定製就能完全滿足這種需求。

定製工廠按照每個人的體態和喜好等需求,把相關數據保存在工廠裡面。用戶在網上下單後,工廠就能夠完全按照用戶的需求,做一套定製西服。比起在服裝店裡從幾十種式樣里各種挑選各種試,柔性定製要方便很多,而價格並不會比在店裡購買要貴多少,即使普通上班族小李也完全能夠消費。

柔性定製完全是由數據驅動的,需要通過智能化、數字化、自動化等方式打通大量數據,先要做到透明,才能做到柔性。

3.智能製造就在你吃的葯里

通過上面牛奶、西服的例子,相信大家已經明白了什麼是智能製造了,但更深一步的認知就到了基因層面上了。

老張與鄰居小李都有家族遺傳病「高血壓」,但具體病理、發病概率、發病年齡都不一樣,如果購買藥廠批量生產的葯,就不能達到精準的預防及治療效果,這個時候就需要具體問題具體治療了。

智能製造能夠按照個人的基因圖譜去定製藥品,這種藥品能精準預防或者治療個人及其家族的潛在疾病,不用再從市場上購買批量生產的藥品。可以肯定的是,就像定製西服一樣,未來這種根據基因定製藥品的智能製造藥廠一定能夠實現,並且是一個可控成本的柔性定製,所有人都能負擔得起。

舉個例子,施耐德電氣的工廠已經產出了定製的開關面板。市面上的普通面板要麼全是白色的,要麼全是黑色的。而施家生產的開關面板可以通過柔性定製,比如把親人的照片裝到房間的開關面板上,當用戶下單後,就可以根據數據進行透明生產了。不過,像基因定製藥品這種智能製造,施家還需要繼續努力才能實現。

智能製造與人工智慧的區別

在普及智能製造知識之後,我們來一起聊聊智能製造和人工智慧的區別。

1.人工智慧嚴格地說是計算機科學與大量數據的組合優化,而智能製造是未來製造的一種高級形式,人工智慧只是實現自動化,實現智能製造的一個加速器,一個重要的技術組合。

簡單說來,智能製造包含一部分人工智慧因素,但是反過來就不能這麼說了。

舉個例子,施耐德電氣工廠裡面的流水線作業很多都是採用機械臂進行生產操作的。這些機械臂通過編程、感測器以及執行器進行機械式作業,可以認為是一種初級的智能製造,但是不能把這種沒有AI演算法,沒有通過「訓練」的機械臂稱作人工智慧。

如果把這些機械臂添加上視覺AI演算法功能,通過訓練,具備自主識別功能,那麼,這就是具備人工智慧的機械臂。

2.智能製造不以節省人工成本為目的。智能製造在消滅掉一部分無聊的工作的同時,為大家創造了一部分有趣的、有創造性的工作。

一組研究數據就能說明問題。麥肯錫的研究報告表明,中國未來20年會有1億人的崗位發生變化,這些崗位就是自動化、智能化帶來的。

所以智能製造只是消滅掉了一部分繁重的、枯燥的、重體力勞動的工人崗位,但是創造了一大批做培訓的,或者高級技術的崗位。最終評定結果顯示,智能製造新創造的崗位比失去的崗位還要多,勞動力的成本可能還要再漲,這就意味著智能製造不僅能夠改善工作環境還能夠提高工資水平。

因此,完全不會出現智能製造搶人類飯碗的情況。

智能製造該如何做?

施家認為做好智能製造要「先醫後葯」。這裡仍然需要舉個例子。

老張的鄰居小李雖然家庭條件一般,但是通過自身努力,趕上了「萬眾創新、大眾創業」的浪潮,創辦了企業,並為了響應國家「中國製造2025」政策,大力發展智能製造,積極迎接工業4.0的到來。

為此,他制定了7年內達到工業4.0的目標,具體措施是買3萬個機器人,把員工減少一半,可謂是「簡單粗暴」。但這並不是一個良好的路線圖,這只是個「吃藥」的路線,目前中國不少傳統企業都採取這種形式。

老張所在的企業也在進行智能製造方面的轉型。而他覺得,與其把努力放在直接「買葯」上,不如先「問醫」,包括梳理自身業務流程、明確自身對提高哪些核心競爭力有要求、以及對智能製造的需求,找到問題所在,然後再有針對性的「買葯」。

於是他在施家幫助下,先對自身在智能製造上的現有水平進行診斷,找到了自身痛點,再做到「通而不痛」,比如做好頂層設計,規劃好生產和運營管理兩個平台。然後再進行到開藥階段,包括分步實施方案、升級硬體等。如此,老張所在的企業在提高效率、減少能耗、提升安全、降低成本方面有了很大的改善。

新· 鋼鐵是怎樣煉成的

施耐德電氣為寶鋼股份做的1580熱軋智能車間的升級改造項目,就是一個綜合運用自動化、數字化、以及特定人工智慧技術的典型智能製造案例。

時間回到2016年,1580車間的一幅典型畫面:

一位機組操作人員通過對講機和吊運計劃單傳遞吊運信息,

一名行車工操控行車,一名庫位工找准庫位。

在傳統行車吊運工作中,一台行車如果要完成一次鋼卷吊運,至少需要三名工作人員傾力配合。

十台行車,就需要三十個人。

如何通過輕量化的結構調整、智能化轉型升級,來大幅度降低人力成本,釋放更多產業價值,成為擺在寶鋼面前的一大難題。

在施家的幫助下,寶鋼股份於2016年9月啟動了1580智能車間改造項目,以期搭建一個自動化、無人化、智慧化的平台來實現產品的生產管理。

目前,1580智能車間行車全自動投入率穩定在98.5%以上,減少了全部20個工人,日均產量達到10500噸,板坯庫倒垛率由30%提升至70%-80%左右,有效提升進出庫物流管理系統,操作人員的人身安全得到保障。

這個項目也是鋼鐵業首個入圍工信部「中國製造2025」的試點示範項目。而一系列改造,也使得寶鋼成為全球首個無人值守智能車間的吉尼斯紀錄保有者。

這一切是如何實現的?戳視頻看故事吧↓↓↓

https://www.zhihu.com/video/969225641077522432

關於智能製造這個話題,施家工業事業部中國區負責人馬躍前不久還與鳳凰網總編輯鄒明進行了一場「鏘鏘二人行」!戳視頻「大國小鮮」,看看兩人如何在推杯換盞之間,以詼諧幽默的方式帶你走進智能製造的未來世界!


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