借力新一代人工智能，推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

沈于

新一代人工智能技術(shù)的突破為制造業(yè)智能化升級(jí)提供了契機(jī)，有助于制造業(yè)提質(zhì)增效、實(shí)現(xiàn)“由大到強(qiáng)”的跨越。本文分析了人工智能技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展的可能切入點(diǎn)，并就政府在這一進(jìn)程中的作用提出了建議。

一、引 言

制造業(yè)是立國之本、強(qiáng)國之基，從根本上決定著一個(gè)國家的綜合實(shí)力和國際競爭力。令人欣慰的是，經(jīng)過70余年的發(fā)展，中國已建成門類齊全的制造業(yè)體系，走出了一條具有中國特色的制造業(yè)發(fā)展之路。然而，我們也應(yīng)清醒的認(rèn)識(shí)到，中國制造業(yè)大而不強(qiáng)，整體上仍處于全球價(jià)值鏈中低端，與世界先進(jìn)水平相比，在技術(shù)創(chuàng)新能力、資源利用效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平、信息化程度、企業(yè)競爭力等方面尚有明顯差距（苗圩，2019）。隨著中國人均GDP超過1萬美元，國內(nèi)制造業(yè)面臨的勞動(dòng)力、資源、環(huán)境等瓶頸性因素的約束加劇。此外，在一些領(lǐng)域，由于中國與發(fā)達(dá)國家間的技術(shù)鴻溝縮窄，傳統(tǒng)的追趕型發(fā)展模式開始失去效力。不僅如此，隨著貿(mào)易保護(hù)主義的抬頭，中國制造業(yè)發(fā)展的國際環(huán)境日益惡化，一些西方大國正從技術(shù)與市場(chǎng)兩個(gè)方向?qū)Α爸袊圃臁边M(jìn)行擠壓。從某種意義上說，中國制造業(yè)長期形成的，以規(guī)模擴(kuò)張為特征的數(shù)量型增長模式已無法適應(yīng)新時(shí)期的要求，亟待尋找新增長點(diǎn)，培育增長新動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)以效率提升為特征的質(zhì)量型增長。

新一代人工智能（Artificial Intelligence簡稱A.I.）是具有極強(qiáng)滲透性的技術(shù)，它在創(chuàng)造新行業(yè)、新業(yè)態(tài)的同時(shí)，也能在相當(dāng)程度上賦能傳統(tǒng)行業(yè)，重塑傳統(tǒng)行業(yè)的生產(chǎn)、管理、銷售流程。當(dāng)前，中國制造業(yè)正面臨著傳統(tǒng)要素紅利耗竭，比較優(yōu)勢(shì)衰減的局面。怎樣借力新一代人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，無疑是一個(gè)值得深入研究的課題。

二、人工智能與制造業(yè)融合發(fā)展的可能途徑

目前，新一代人工智能仍處于高速發(fā)展期，各種新思路、新方法不斷涌現(xiàn)，但其技術(shù)脈絡(luò)已清晰可辨，業(yè)界公認(rèn)，深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即所謂“深度學(xué)習(xí)”（Deep Learning）構(gòu)成了新一代人工智能的核心技術(shù)。一般認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)擅長從大批量、高維度的復(fù)雜數(shù)據(jù)中提取、挖掘隱藏的模式，其強(qiáng)大威力已得到包括機(jī)器視覺、機(jī)器翻譯、電腦圍棋等一大批項(xiàng)目的驗(yàn)證?；谏疃葘W(xué)習(xí)的技術(shù)特性，我們認(rèn)為，新一代人工智能與制造業(yè)融合發(fā)展至少存在以下三個(gè)切入點(diǎn)——

（一）對(duì)產(chǎn)品的創(chuàng)新與改進(jìn)。這是指企業(yè)利用人工智能技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品，或者為現(xiàn)有產(chǎn)品增加新功能。舉例來說，廣泛應(yīng)用的“人臉識(shí)別系統(tǒng)”就是在A.I.技術(shù)支撐下的產(chǎn)品創(chuàng)新。如果沒有新一代人工智能的突破，人臉識(shí)別只是一個(gè)幻想。目前，人工智能已滲入汽車、家電、通訊等各類產(chǎn)品中。在A.I.技術(shù)的賦能下，汽車正走向“自動(dòng)駕駛”甚至“無人駕駛”;家電正變得更加“善解人意”;而手機(jī)更全面擁抱人工智能。可以預(yù)期，隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來，將有更多產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)化”、“智能化”。值得一提的是，中國已進(jìn)入老齡化社會(huì)，對(duì)養(yǎng)老、保健、護(hù)理類產(chǎn)品（服務(wù)）的需求將持續(xù)增加。眾所周知，老年人行動(dòng)能力較弱。這就對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的自動(dòng)化、智能化提出了更高的要求。從長期看，智能化養(yǎng)老、護(hù)理產(chǎn)品（服務(wù)）將形成巨大的市場(chǎng)藍(lán)海。此外，須要特別指出的是，A.I.促進(jìn)產(chǎn)品創(chuàng)新的途徑并不僅限于為產(chǎn)品增加某項(xiàng)新功能，利用人工智能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，企業(yè)可以更好的了解消費(fèi)者或客戶的潛在需求，從而為產(chǎn)品創(chuàng)新提供更好的激勵(lì)與指引。

（二）對(duì)生產(chǎn)工藝的改造與優(yōu)化。這是指企業(yè)借助人工智能技術(shù)對(duì)制造流程進(jìn)行改進(jìn)，主要涉及兩個(gè)方向：一是用人工智能替代工人去完成某些特定的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。現(xiàn)階段，這突出表現(xiàn)為機(jī)器視覺在生產(chǎn)線上的運(yùn)用。所謂“機(jī)器視覺”，就是用機(jī)器替代人眼進(jìn)行觀察和判斷。機(jī)器視覺是新一代人工智能最成熟、最普及的落地應(yīng)用。在大批量、重復(fù)性的勞動(dòng)過程中，用機(jī)器代替肉眼不僅能節(jié)約人力投入，還能提高產(chǎn)品品質(zhì)。舉例來說，制造業(yè)生產(chǎn)線大多包含“檢測(cè)”環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方式依賴肉眼去觀察、判斷某個(gè)元器件有沒有瑕疵、是否光滑平整等等。目前，機(jī)器視覺已能勝任這一工作。富士康公司開發(fā)的機(jī)器視覺電路板檢測(cè)系統(tǒng)，可承擔(dān)數(shù)千名質(zhì)檢員方能完成的工作。機(jī)器視覺的另一項(xiàng)工業(yè)應(yīng)用是”產(chǎn)品分揀”。在卷煙廠，煙葉原料往往會(huì)混入一些雜草。在加工過程中，必須把雜草與煙葉分開。食品、采礦、倉儲(chǔ)、物流等許多行業(yè)都涉及這一流程。過去，產(chǎn)品分揀只能人工進(jìn)行，效率低、成本高。目前，機(jī)器視覺已能承擔(dān)產(chǎn)品分揀的工作。從長遠(yuǎn)看，隨著技術(shù)的進(jìn)步，A.I.將實(shí)現(xiàn)對(duì)人類感知能力（包括視覺、聽覺、觸覺等）的全面模仿與超越。最終，人工智能將推動(dòng)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)真正意義的自動(dòng)化、無人化。二是利用A.I.強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，對(duì)生產(chǎn)線的運(yùn)行過程進(jìn)行干預(yù)、調(diào)節(jié)。這包含許多方面，以下是兩種典型的應(yīng)用場(chǎng)景。（1）故障預(yù)警與處理。利用A.I.分析生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)，從中歸納出故障發(fā)生的征兆。一旦相關(guān)條件被觸發(fā)，系統(tǒng)將發(fā)出預(yù)警，從而盡可能避免故障的實(shí)際發(fā)生。假如故障最終還是發(fā)生了，A.I.又能及時(shí)給出解決方案，甚至自動(dòng)修復(fù)故障;（2）運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)化。工業(yè)生產(chǎn)線在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（如，溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、化學(xué)濃度等等，即“工業(yè)大數(shù)據(jù)”，見下文），利用A.I.對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到節(jié)約成本、提高效率的目標(biāo)。舉例來說，光伏材料廠商天合光能與阿里巴巴集團(tuán)合作對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行智能化改造。阿里團(tuán)隊(duì)利用A.I.技術(shù)構(gòu)建模型，對(duì)產(chǎn)品制造流程、工藝參數(shù)進(jìn)行分析，最終在絲網(wǎng)印刷環(huán)節(jié)找到了影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，據(jù)此對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，良品率得到大幅提升。

（三）對(duì)企業(yè)整體運(yùn)營狀態(tài)的改進(jìn)與優(yōu)化。這是指企業(yè)利用A.I.技術(shù)對(duì)公司的原料、庫存、銷售、人力資源、財(cái)務(wù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，包括供應(yīng)鏈管理、營銷管理、人力資源管理、財(cái)務(wù)管理等諸多方面。具體而言，利用A.I.分析供應(yīng)鏈的歷史數(shù)據(jù)，企業(yè)可以預(yù)測(cè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的可能變化，發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈的薄弱環(huán)節(jié)，從而提前采取行動(dòng)，降低風(fēng)險(xiǎn);通過對(duì)歷史銷售數(shù)據(jù)的分析，企業(yè)可以預(yù)測(cè)消費(fèi)者或客戶需求的未來變化，為制定營銷策略、調(diào)整庫存目標(biāo)提供有效依據(jù);在人力資源方面，已有企業(yè)利用A.I.技術(shù)，對(duì)員工進(jìn)行評(píng)價(jià)。亞馬遜公司通過A.I.追蹤倉庫系統(tǒng)員工的工作效率，一旦系統(tǒng)判斷某人長時(shí)間消極怠工，就發(fā)出警告;IBM公司開發(fā)了一套人工智能系統(tǒng)，通過搜集員工的行為數(shù)據(jù)，提前預(yù)判此人是否打算跳槽，進(jìn)而向管理者預(yù)警。還有企業(yè)試圖借助人工智能，改進(jìn)員工與崗位之間的匹配度，實(shí)現(xiàn)人盡其才;在財(cái)務(wù)管理領(lǐng)域，人工智能可以從復(fù)雜的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)中發(fā)掘隱藏信息，為企業(yè)決策提供支撐。A.I.還可以幫助企業(yè)預(yù)警潛在的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)避某些可能的損失。

三、政策建議

要充分發(fā)揮人工智能技術(shù)的潛在優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)人工智能與制造業(yè)融合發(fā)展，政府部門應(yīng)著力做好以下三個(gè)方面的引導(dǎo)工作。

（一）支持、鼓勵(lì)工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。工業(yè)大數(shù)據(jù)指的是：在工業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的，反映生產(chǎn)線運(yùn)行狀況的各類數(shù)據(jù)（如轉(zhuǎn)速、能耗、溫度等等），而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則是工業(yè)大數(shù)據(jù)搜集、存儲(chǔ)、傳輸及處理的關(guān)鍵性手段，是實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物全面互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。業(yè)界公認(rèn)：新一代人工智能是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型技術(shù)。換言之，要在某一領(lǐng)域開發(fā)、部署人工智能，就必須向電腦輸入大量數(shù)據(jù)（比如，AlphaGo就輸入了16萬盤人類棋手的對(duì)弈數(shù)據(jù)）。毫不夸張的說，“數(shù)據(jù)可得性”關(guān)乎人工智能系統(tǒng)的成敗。越是擁有豐富歷史數(shù)據(jù)的行業(yè)，越易于開發(fā)、部署人工智能系統(tǒng)。正因?yàn)榇?，工業(yè)大數(shù)據(jù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了人工智能與制造業(yè)融合發(fā)展的基石。目前，中央已將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)列入新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（新基建）范疇，明確指出要加強(qiáng)該領(lǐng)域建設(shè)力度。近期，工信部發(fā)布了《推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供了行動(dòng)指南。在當(dāng)前形勢(shì)下，我們要堅(jiān)持政府推動(dòng)、市場(chǎng)主導(dǎo)、多方參與、開放合作的發(fā)展理念，深入實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)制造業(yè)與人工智能在更廣范圍、更深程度、更高水平上的融合。

（二）加快引進(jìn)和培養(yǎng)專業(yè)復(fù)合型人才。人工智能與制造業(yè)融合發(fā)展，離不開大批既了解傳統(tǒng)制造業(yè)，又熟悉人工智能技術(shù)的專業(yè)復(fù)合型人才。遺憾的是，在現(xiàn)階段，此類人才極為稀缺，這已成為制約智能制造快速發(fā)展的重要瓶頸性因素。為補(bǔ)齊人才短板，一方面，政府要鼓勵(lì)和支持相關(guān)企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)，在全球范圍內(nèi)通過各種渠道招才引智;另一方面，要根據(jù)智能制造企業(yè)的實(shí)際需求，及時(shí)調(diào)整相關(guān)高等院校的系科、專業(yè)設(shè)置，打造高層次學(xué)術(shù)交流、成果培育轉(zhuǎn)化和人才培養(yǎng)基地，強(qiáng)化對(duì)“人工智能+制造業(yè)”復(fù)合型人才的培養(yǎng)。通過多種形式，滿足制造業(yè)企業(yè)智能化升級(jí)的人才需求，為制造業(yè)與人工智能深度融合提供充分的人才保障。

（三）合理應(yīng)對(duì)人工智能帶來的就業(yè)沖擊。人工智能技術(shù)在制造業(yè)的推廣應(yīng)用，無疑將導(dǎo)致某些就業(yè)崗位的流失，從而可能引發(fā)結(jié)構(gòu)性失業(yè)。為此，我們建議：1.對(duì)因受人工智能沖擊而失業(yè)的工人，政府應(yīng)及時(shí)提供職業(yè)培訓(xùn)、就業(yè)指導(dǎo)等服務(wù)，鼓勵(lì)其轉(zhuǎn)向新崗位。對(duì)因年齡、技能等因素，確實(shí)無法順利轉(zhuǎn)崗的人員，政府應(yīng)予以救助;2.工資自由浮動(dòng)可削弱新技術(shù)對(duì)勞動(dòng)力的替代效應(yīng)。為此，應(yīng)強(qiáng)化市場(chǎng)機(jī)制對(duì)勞動(dòng)力薪酬的決定作用，消除各種身份、戶籍歧視，減少勞動(dòng)力市場(chǎng)的運(yùn)行摩擦;3.適時(shí)調(diào)整大專院校、職業(yè)學(xué)校的課程、專業(yè)設(shè)置，削減易受人工智能影響系科的招生規(guī)模;4.從歷史經(jīng)驗(yàn)看，技術(shù)進(jìn)步在消滅某些就業(yè)崗位的同時(shí)，也會(huì)創(chuàng)造新工作、新崗位，從而不會(huì)對(duì)整體就業(yè)率造成長期影響。我們完全無須因擔(dān)心失業(yè)加劇而限制人工智能技術(shù)的應(yīng)用。

（作者單位：江蘇省社會(huì)科學(xué)院，經(jīng)濟(jì)研究所）