AI賦智打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)升級

近年來，人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速升溫，成為兩大頂流概念，那么人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相遇，將碰撞出怎樣的火花？在5月17日舉辦的2023世界電信和信息社會日大會上，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長魯春叢表示，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與人工智能的發(fā)展相輔相成，相得益彰，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為人工智能的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的發(fā)展前景，人工智能為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展賦智，二者融合對建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，構(gòu)建新發(fā)展格局意義重大。

人工智能進入新的發(fā)展階段

“人工智能是第四次工業(yè)革命的頂層應(yīng)用技術(shù)代表，海量工業(yè)數(shù)據(jù)匯聚的最終目的是為了應(yīng)用，主要依托人工智能技術(shù)來實現(xiàn)。芯片端、云網(wǎng)端等大部分新興領(lǐng)域基礎(chǔ)技術(shù)都將服務(wù)于人工智能于千行百業(yè)的應(yīng)用，推動生產(chǎn)方式與企業(yè)形態(tài)形成根本性的變革?！濒敶簠舱劦?。

作為戰(zhàn)略性的技術(shù)，人工智能是世界主要國家搶奪第四次工業(yè)革命發(fā)展先機的戰(zhàn)略必爭之地。美歐加快人工智能戰(zhàn)略布局，加大資金支持、強化應(yīng)用牽引、完善創(chuàng)新生態(tài)，持續(xù)打造超算中心、大數(shù)據(jù)中心等人工智能算力基礎(chǔ)設(shè)施，支持大模型的創(chuàng)新突破，塑造人工智能國家競爭優(yōu)勢。

去年11月，美國科技公司OpenAI發(fā)布的ChatGPT引發(fā)了全球關(guān)注，成為繼1991年“深藍(lán)”、2010年AlphaGo后的又一重要變革。人工智能正處于新的臨界點。

就在5月初，美國政府宣布斥資1.4億美元再建11個國家級人工智能研究機構(gòu)。此外，備受關(guān)注的歐盟人工智能法案也在上周通過表決。作為融合技術(shù)，人工智能加速了IT、CT、OT、DT深度融合，推動相關(guān)技術(shù)全面突破和迭代創(chuàng)新，人工智能通過與5G、邊緣計算、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)的集成應(yīng)用，打同了“云-網(wǎng)-邊-端”，構(gòu)建集智能感知、智能決策、智能控制于一體的泛智能基礎(chǔ)設(shè)施，支持算據(jù)、算力、算法三元融合，變革生產(chǎn)要素組合方式，引領(lǐng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新。

近年來，我國人工智能技術(shù)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)壯大。去年人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過5000億元，同比增長近20%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GDP增速。企業(yè)數(shù)量超過4200家，應(yīng)用算法、開源框架等關(guān)鍵核心技術(shù)加快突破，人工智能芯片在性能、速度、利用率均實現(xiàn)了有效提升，圖像的識別、語音識別等應(yīng)用進行進入國際先進行列。一些行業(yè)龍頭的AI平臺初步具備支撐產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的能力，同時人工智能發(fā)展也帶動了GPU芯片產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展。我國已經(jīng)建設(shè)了十個國家超級計算中心和七個由城市運營的人工智能計算中心，人工智能正加快與行業(yè)深度融合，帶動創(chuàng)新方式、業(yè)務(wù)模式的深刻調(diào)整，涌現(xiàn)了一大批生動的實踐和典型案例。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與AI融合的五大典型應(yīng)用模式

美歐工業(yè)強國持續(xù)推動工業(yè)智能應(yīng)用，歐洲頂級制造企業(yè)AI應(yīng)用普及率超過了50%，美國制造企業(yè)應(yīng)用的普及率接近了30%，其中質(zhì)量管控、庫存管理和監(jiān)控診斷是目前AI在工業(yè)應(yīng)用的典型場景。

魯春叢指出，我國在加速人工智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用，推動企業(yè)降本提質(zhì)增效、綠色安全發(fā)展過程中也逐步探索形成了五大典型應(yīng)用模式。

一是增強數(shù)字設(shè)計。將AI技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計過程，通過建模仿真與復(fù)雜計算，在材料的配比、參數(shù)的設(shè)計、性能模擬、工藝優(yōu)化方面進行深度學(xué)習(xí)，降低試錯成本，提高設(shè)計的效率和質(zhì)量。

二是人機協(xié)同制造。通過AI對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析和預(yù)測，實現(xiàn)制造過程的自動感知、智能分析、自主決策和精準(zhǔn)控制，提升機器或系統(tǒng)之間的精密協(xié)同，逐步推動生產(chǎn)過程向精益化、無人化發(fā)展。

三是精益運營管理?；诳绮块T、跨層級、跨企業(yè)的數(shù)據(jù)互通和業(yè)務(wù)互聯(lián)，利用AI算法對生產(chǎn)需求和業(yè)務(wù)能力進行預(yù)測和優(yōu)化，實現(xiàn)協(xié)同化設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、物流等系統(tǒng)聯(lián)動，提升運營管理效率。

四是精準(zhǔn)質(zhì)量管控。依托5G、人工智能等新一代信息通信技術(shù)，面向產(chǎn)品質(zhì)檢、設(shè)備運維等場景，重點解決人工重復(fù)性勞動多、效率低、周期長、費用高等問題，實現(xiàn)對材料、設(shè)備、產(chǎn)品的全面、精準(zhǔn)質(zhì)量管理。

五是柔性智能服務(wù)。面向客戶的個性化需求，企業(yè)通過人工智能賦能，向高附加值環(huán)節(jié)延伸，以加工組裝為主向“制造+服務(wù)”轉(zhuǎn)型，從單純出售產(chǎn)品向出售“產(chǎn)品+服務(wù)”轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)定制化的客戶服務(wù)能力提升。

人工智能將打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)升級版

2017年，我國提出要深入實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，經(jīng)過五年多來的持續(xù)推進，中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)取得了一系列階段性標(biāo)志性的成果。當(dāng)前，制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展轉(zhuǎn)型升級需求迫切，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展提出了更高要求。人工智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，將打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的升級版。

魯春叢建議，未來幾年，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)從四個方面加快升級。

第一，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)升級。人工智能技術(shù)可以有效地預(yù)測和動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)性能的需求，實現(xiàn)網(wǎng)元智能、切片智能、邊緣智能、構(gòu)建全自動部署和控制、自學(xué)習(xí)和自優(yōu)化的智能網(wǎng)絡(luò)，推動工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系演進發(fā)展。當(dāng)前工業(yè)數(shù)據(jù)采集器、高端傳感器、自主可控PLC、云化PLC、邊緣計算設(shè)備、工業(yè)機器人以及工業(yè)軟件的突破，為人工智能在工業(yè)領(lǐng)域深化應(yīng)用提供了技術(shù)基礎(chǔ)，也帶動平臺數(shù)據(jù)匯聚、建模分析、知識復(fù)用能力提升，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的體系化、專業(yè)化、規(guī)?；枪I(yè)智能應(yīng)用的前提。

第二，推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型主戰(zhàn)場升級。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“姓工不姓網(wǎng)”，服務(wù)的是實體經(jīng)濟，因此工業(yè)是其主陣地。目前國內(nèi)很多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)能力偏向于IT技術(shù)，需要加快向“IT+OT”技術(shù)并重升級，在人工智能技術(shù)的加持下，深入設(shè)備、單元、產(chǎn)線、車間、工廠的智能化解決方案和服務(wù)將成為未來數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主戰(zhàn)場。依托機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，加強人與系統(tǒng)的聯(lián)系，形成行業(yè)知識的沉淀，推動建立人工智能模型解決特定場景的診斷預(yù)測問題，更好地發(fā)揮智能化支撐作用。

第三，推動融合應(yīng)用向智能化升級，在企業(yè)內(nèi)部要充分利用人工智能與工業(yè)技術(shù)融合，全面感知可靠傳輸、智能處理、精準(zhǔn)決策，實現(xiàn)應(yīng)用賦能，提高制造業(yè)生產(chǎn)方式和服務(wù)模式的柔性轉(zhuǎn)換能力，實現(xiàn)研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、運維服務(wù)等全行業(yè)應(yīng)用的智能協(xié)同，加速工業(yè)智能換人、減人、無人發(fā)展。在產(chǎn)業(yè)鏈上，人工智能應(yīng)用聚焦各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)價值挖掘，為供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定安全提供決策支撐。

第四，推動安全防護能力升級。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速應(yīng)用向OT側(cè)的拓展，面向生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的攻擊比例不斷上升，傳統(tǒng)“外掛補丁”式安全防護已難以滿足工業(yè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的新需求，在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的同時要加快人工智能與零信任及擴展檢測和響應(yīng)（XDR）等安全技術(shù)的融合創(chuàng)新，建設(shè)智能入侵檢測、智能安全編排、自適應(yīng)安全防護等手段，形成一體化、主動化、智能化的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險監(jiān)測識別和快速處置能力，實現(xiàn)由傳統(tǒng)安全防護向新型智能化防護轉(zhuǎn)換。