人工智能新技術(shù)對(duì)陶瓷產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的影響研究

顧子瞻 陸振宇

摘 要：人工智能新技術(shù)利用仿人腦智慧，實(shí)現(xiàn)超人工效能，被廣泛運(yùn)用于各行業(yè)。陶瓷產(chǎn)業(yè)因其對(duì)人工智能新技術(shù)的引入，在產(chǎn)品優(yōu)化、生產(chǎn)智能監(jiān)控與市場(chǎng)銷(xiāo)售各環(huán)節(jié)均產(chǎn)生了前所未有的變化。人工智能新技術(shù)有效地提升了陶瓷產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力與企業(yè)的效能，成為中國(guó)制造業(yè)從傳統(tǒng)向現(xiàn)代轉(zhuǎn)型的典型案例。我們對(duì)這一現(xiàn)象及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)加以討論，希望從學(xué)理上形成共識(shí)，更好地推進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)的新振興。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)；陶瓷產(chǎn)業(yè)；智能管理與生產(chǎn)；市場(chǎng)效應(yīng)

肇始于20世紀(jì)50年代的人工智能，作為人類(lèi)社會(huì)文明進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志，正深刻改變著人類(lèi)的生產(chǎn)生活方式和思維模式。人工智能新技術(shù)的顯性標(biāo)志：一方面通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)科技新發(fā)展，改變著人類(lèi)的行為與思維方式；另一方面，利用這一新技術(shù)變革，重塑了傳統(tǒng)行業(yè)結(jié)構(gòu)，顯示出超乎尋常的前沿性與戰(zhàn)略性。毫無(wú)疑問(wèn)，人工智能已經(jīng)成為全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力。相較于其他領(lǐng)域，人工智能新技術(shù)在制造行業(yè)的運(yùn)用，帶來(lái)的創(chuàng)新更為普遍與有效，尤其表現(xiàn)在提升企業(yè)全要素生產(chǎn)率、轉(zhuǎn)變制造業(yè)發(fā)展模式和重構(gòu)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈等領(lǐng)域，通過(guò)科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)帶來(lái)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同樣離不開(kāi)人工智能新技術(shù)的植入，其積極效應(yīng)主要表現(xiàn)在陶瓷材料的優(yōu)化利用、產(chǎn)品性能的完善與提升、生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控與管理、產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)的市場(chǎng)化開(kāi)拓等。

1 人工智能新技術(shù)引入陶瓷產(chǎn)業(yè)的學(xué)理機(jī)制

陶瓷在中國(guó)具有非常久遠(yuǎn)的歷史，是代表東方文化特征的人工造物，屬于中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要組成部分。在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的進(jìn)程中，陶瓷產(chǎn)業(yè)的振興具有重要的價(jià)值。在我國(guó)，陶瓷不僅是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊环N造物材料，同時(shí)也是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)特色且基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。大體上，陶瓷產(chǎn)業(yè)涉及日用瓷、建筑陶瓷、工業(yè)陶瓷、藝術(shù)陳設(shè)瓷以及新型的結(jié)構(gòu)陶瓷、電子陶瓷和生物陶瓷。陶瓷產(chǎn)品不僅是重要的生活日用器具，同時(shí)還可用于廣播、電視、通訊、導(dǎo)航、電子、航空、冶金、礦山、化工、工業(yè)高頻加熱等多個(gè)領(lǐng)域。

人工智能是一門(mén)新技術(shù)，主要利用“算法”完成一系列相關(guān)工作，模擬、延伸與擴(kuò)展人腦的智能，隸屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)。隨著人工智能與大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、機(jī)器人、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)等深度融合，人工智能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)開(kāi)始扮演著基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性和前沿性的核心角色［1］，表現(xiàn)領(lǐng)域主要有機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、文本處理等，其基本原理是通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算或深度學(xué)習(xí)，借助數(shù)據(jù)、算力與算法，實(shí)現(xiàn)模擬人腦機(jī)能，從而歸納總結(jié)出事物發(fā)展之規(guī)律，推演與決策對(duì)象的未來(lái)走勢(shì)，實(shí)現(xiàn)超越人類(lèi)的能力。

人工智能新技術(shù)與陶瓷產(chǎn)業(yè)的對(duì)接，主要利用人工智能的“算法”與“學(xué)習(xí)”機(jī)制。首先，對(duì)陶瓷產(chǎn)品材料性能進(jìn)行優(yōu)選與改造，更好地適用其產(chǎn)品功能的發(fā)揮；其次，在材料基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善其工藝制作技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計(jì)造型與裝飾，提升產(chǎn)品的物質(zhì)品質(zhì)與藝術(shù)性；再次，參與生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控與管理，不僅服務(wù)于效益的提升，同時(shí)確保其科學(xué)與安全；最后是產(chǎn)品典范市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)，借助人工智能的參與，對(duì)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)的跟蹤觀察與預(yù)警、對(duì)消費(fèi)者心理動(dòng)向的智能分析與前瞻性預(yù)設(shè)、對(duì)產(chǎn)品銷(xiāo)售渠道的大數(shù)據(jù)采集與運(yùn)算等。人工智能新技術(shù)對(duì)陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，從學(xué)理上可以概括為：一方面，將人工智能新技術(shù)廣泛應(yīng)用于陶瓷生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)境，甚至延伸至非生產(chǎn)性領(lǐng)域；另一方面，涉及人工智能的具體機(jī)制，表現(xiàn)為自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘方法、VR、深度學(xué)習(xí)等。

2 人工智能新技術(shù)助力陶瓷產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的具體表現(xiàn)

人工智能新技術(shù)助力陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)生在陶瓷生產(chǎn)的全過(guò)程，具體包括陶瓷材料選擇與調(diào)配的研制、產(chǎn)品外觀與制作工藝的精良設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的科學(xué)化監(jiān)控與管理、產(chǎn)品銷(xiāo)售的宣傳與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等，可以說(shuō)人工智能新技術(shù)已經(jīng)參與到陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)。

2.1 陶瓷材料選擇、調(diào)配的研制

陶瓷生產(chǎn)首先涉及對(duì)材料的選擇。傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)業(yè)所運(yùn)用的材料，大多依賴“經(jīng)驗(yàn)”加“實(shí)踐”，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的“試錯(cuò)”，逐步認(rèn)識(shí)到相應(yīng)材料的性能與可利用的價(jià)值。引進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)之后，陶瓷材料的性能獲得了飛躍變化，但受制于科學(xué)介入的程度，陶瓷材料的更新仍然存在很大的拓展空間。人工智能技術(shù)被利用之后，廣泛切入陶瓷的原料遴選、配方優(yōu)化等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了陶瓷材料運(yùn)用的本質(zhì)變化。據(jù)相關(guān)材料顯示，有學(xué)者早在20世紀(jì)90年代就借助計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行材料配方的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)“廣義杠桿規(guī)則”“線性規(guī)劃”“逐次線性回歸分析”“陶瓷原料預(yù)均化技術(shù)”等方法對(duì)陶瓷材料配方展開(kāi)創(chuàng)新性研究， 進(jìn)而研發(fā)出陶瓷坯釉料配方最優(yōu)化計(jì)算集成軟件， 運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐［2］。

在陶瓷材料革新探索中，對(duì)古陶瓷材料的分析與利用也成為另一種有效的途徑。中國(guó)古代陶瓷工藝極為發(fā)達(dá)，考古發(fā)掘最早的古陶瓷達(dá)一萬(wàn)年之久，其中留存了諸多有效的經(jīng)驗(yàn)，包括對(duì)陶瓷材料的選擇與含量配比。人工智能新技術(shù)的運(yùn)用，可以進(jìn)一步考察傳統(tǒng)陶瓷材料運(yùn)用的情況，從中提取相關(guān)信息，為今天的材料開(kāi)發(fā)提供借鑒。比如，為研制開(kāi)發(fā)高性能古陶瓷修復(fù)材料，通?？梢詮牟牧现苽洮F(xiàn)狀、增材制造技術(shù)及機(jī)器學(xué)習(xí)算法等方面展開(kāi)。針對(duì)古陶瓷碎片的識(shí)別與精準(zhǔn)分類(lèi)、古陶瓷修復(fù)件品質(zhì)預(yù)測(cè)的可靠性與數(shù)據(jù)處理效率以及3D打印部件尺寸收縮與熱變形等難點(diǎn)，運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法可以高效地優(yōu)化設(shè)計(jì)AM制造工藝參數(shù)，證實(shí)了ML算法在AM精準(zhǔn)制造高性能古陶瓷修復(fù)件具有顯著應(yīng)用價(jià)值，并為AM制造技術(shù)的精準(zhǔn)化發(fā)展方向提供全新設(shè)計(jì)思路［3］。人工智能新技術(shù)的運(yùn)用，有效地提升了陶瓷材料的適應(yīng)性與科學(xué)品質(zhì)，為陶瓷產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代轉(zhuǎn)型提供了保證。

2.2 產(chǎn)品外觀與制作工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)陶瓷屬于手工藝產(chǎn)品，其外觀與制作工藝均非常個(gè)性化，這也是陶瓷具有更豐富文化意涵的重要前提。中國(guó)先民的智慧與情感均附著在每件陶瓷的物質(zhì)形態(tài)上，仿佛具有可感的溫度與人情味。批量化生產(chǎn)的陶瓷，仍然保留了陶瓷制品的外觀造型與工藝的人性化特點(diǎn)，在實(shí)用之外具有審美的觀賞價(jià)值。工業(yè)化生產(chǎn)之后，中國(guó)陶瓷產(chǎn)品仍然發(fā)揮著這一傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，使之具有東方文化的獨(dú)特魅力。為此，在陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，產(chǎn)品外觀與制作工藝設(shè)計(jì)仍然是其中的重要環(huán)節(jié)。人工智能新技術(shù)引進(jìn)之后，不僅可以結(jié)合對(duì)古陶瓷材料的分析研究兼及其制作工藝的探尋，而且借助3D打印技術(shù)可以在復(fù)原古陶瓷造型過(guò)程中，輔助對(duì)陶瓷造物的觀察與借取，進(jìn)而通過(guò)深度學(xué)習(xí)，臨仿與改造傳統(tǒng)經(jīng)典樣式與工藝，力求在外觀與工藝上實(shí)現(xiàn)新的突破。人工智能新技術(shù)的全面介入，使得現(xiàn)代陶瓷產(chǎn)品的外觀審美更具品味，制作工藝更為精良，很好地順應(yīng)了消費(fèi)者的需求與產(chǎn)品的精致化。

2.3 產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的科學(xué)監(jiān)控與管理

陶瓷的生產(chǎn)制作過(guò)程十分漫長(zhǎng)與復(fù)雜，人工智能技術(shù)所發(fā)揮的作用非常有效，可以說(shuō)它參與了陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控與管理的科學(xué)化。陶瓷產(chǎn)品從材料選擇、配比運(yùn)用，到外觀設(shè)計(jì)與工藝制作，初步完成了其“胚胎”的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，接下來(lái)最重要生產(chǎn)過(guò)程便是入窯燒制，其中工業(yè)窯爐工況監(jiān)控與故障診斷是最為核心的工作。人工智能的智能控制與計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)是實(shí)現(xiàn)其精準(zhǔn)控制的最佳方式，而其人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更為有效地監(jiān)測(cè)生產(chǎn)中涉及質(zhì)量的每個(gè)細(xì)節(jié)。特別是“模糊控制”的有效利用，被廣泛運(yùn)用于窯爐智能控制系統(tǒng)，這是因?yàn)槟：刂戚^接近人的思維推理邏輯與方式， 在對(duì)陶瓷工業(yè)窯爐的智能監(jiān)控探索中， 模糊控制技術(shù)被廣泛采用。以“窯爐監(jiān)控”為例，智能監(jiān)控充分利用人工智能技術(shù)中的“模糊集合理論”，模擬人的模糊推理和決策過(guò)程的模糊控制，結(jié)合“專(zhuān)家系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制理論”形成一種“專(zhuān)家控制方法”，利用“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”用于實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制［4］。

2.4 產(chǎn)品的宣傳銷(xiāo)售與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)

陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更重要的還是要看產(chǎn)品銷(xiāo)售的整體趨勢(shì)與發(fā)展前景，圍繞市場(chǎng)所關(guān)聯(lián)的各個(gè)細(xì)節(jié)均為陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可忽視的問(wèn)題。再好的陶瓷產(chǎn)品如果沒(méi)有市場(chǎng)，其所有的投入都是白費(fèi)力氣。事實(shí)上產(chǎn)品的宣傳與銷(xiāo)售本身涉及的問(wèn)題也是一個(gè)系統(tǒng)，它從源頭上是基于消費(fèi)者消費(fèi)心理所派生的服務(wù)設(shè)計(jì)等一系列問(wèn)題，不單是產(chǎn)品利潤(rùn)管理的問(wèn)題，而人工智能新技術(shù)有效幫扶了陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展所涉及的產(chǎn)品宣傳、銷(xiāo)售與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)。從簡(jiǎn)單的層面，陶瓷生產(chǎn)廠家可以充分利用人工智能的數(shù)據(jù)挖掘與情感分析等功能，窺視消費(fèi)者對(duì)陶瓷產(chǎn)品的心理認(rèn)同與實(shí)際需求，有效調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與市場(chǎng)供給。人工智能技術(shù)的進(jìn)一步植入是對(duì)市場(chǎng)的全覆蓋大數(shù)據(jù)分析與智能優(yōu)選，可以充分利用關(guān)聯(lián)規(guī)則來(lái)操控市場(chǎng)的走向。人工智能新技術(shù)能從宏觀與微觀雙向通道去反向刺激陶瓷產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行與高質(zhì)量發(fā)展，在陶瓷產(chǎn)品個(gè)性化、定制化與引導(dǎo)性、批量化矛盾中實(shí)現(xiàn)一種動(dòng)態(tài)的科學(xué)平衡，從而維護(hù)企業(yè)利潤(rùn)的最大化。

由以上分析我們可以看出，陶瓷產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，每個(gè)環(huán)節(jié)都離不開(kāi)人工智能新技術(shù)的參與和支持。正是人工智能的逐步深度切入，才使具有中國(guó)特色的陶瓷制造業(yè)獲得了新提級(jí)增效，實(shí)現(xiàn)了新飛躍。

3 人工智能技術(shù)之于陶瓷產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的影響期許

隨著我國(guó)人工智能新技術(shù)的發(fā)展與在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，人工智能新技術(shù)給陶瓷產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效應(yīng)被普遍關(guān)注與積極提倡。從陶瓷產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率來(lái)觀察，人工智能新技術(shù)的突破與應(yīng)用有利于陶瓷制造生產(chǎn)力的全面提升，從而提高了陶瓷產(chǎn)業(yè)的全要素生產(chǎn)率，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。我們還可以透過(guò)陶瓷產(chǎn)業(yè)一些微觀數(shù)據(jù)，進(jìn)一步驗(yàn)證人工智能新技術(shù)對(duì)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型所發(fā)揮的積極作用，其提升了陶瓷產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)力生產(chǎn)率。從陶瓷產(chǎn)業(yè)本身的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，人工智能服務(wù)和技術(shù)的運(yùn)用促使了各要素的有效流動(dòng)，進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與升級(jí)。至于陶瓷產(chǎn)業(yè)全球價(jià)值鏈，人工智能同樣可以提高產(chǎn)品貿(mào)易質(zhì)量，帶動(dòng)產(chǎn)品附加值的提升，這將更好地促進(jìn)我國(guó)陶瓷制造業(yè)的企業(yè)出口升級(jí)，最終推動(dòng)產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈的中高端，提升其在全球價(jià)值鏈中的分工地位。

為更有效地促進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)的高速增效，在利用人工智能新技術(shù)方面我們還要在以下幾方面著力：第一，進(jìn)一步促進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，深化人工智能在陶瓷產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用與融合發(fā)展。既然人工智能新技術(shù)能夠如此有效地促進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，那么人工智能行業(yè)自身的發(fā)展同樣重要，而且在應(yīng)用與融合上要向深度延伸。第二，科學(xué)合理地推動(dòng)人工智能應(yīng)用與陶瓷產(chǎn)業(yè)區(qū)域的協(xié)同發(fā)展。人工智能新技術(shù)的運(yùn)用與融合，因各區(qū)域的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展差異而形成多樣化狀態(tài)，這便涉及區(qū)域政策的整體規(guī)劃，要避免盲目跟風(fēng)等不良現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)區(qū)域優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成市場(chǎng)要素的合理流動(dòng)，因勢(shì)利導(dǎo)發(fā)揮各區(qū)域自身的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)本地區(qū)陶瓷產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。第三，利用人工智能，充分發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新、人力資本結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)對(duì)陶瓷產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的作用。這將涉及科技創(chuàng)新、人才隊(duì)伍、產(chǎn)學(xué)研合作、科技成果轉(zhuǎn)化、市場(chǎng)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等各項(xiàng)內(nèi)容的協(xié)調(diào)與融合發(fā)展［5］。

4 結(jié)語(yǔ)

陶瓷產(chǎn)業(yè)屬于現(xiàn)代中國(guó)的制造業(yè)，制造業(yè)是立國(guó)之本、強(qiáng)國(guó)之基，是保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。如何更有效地推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展不僅是構(gòu)筑核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在，也是順應(yīng)世界大勢(shì)。人工智能新技術(shù)所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，正是制造業(yè)吸收、接納的重要對(duì)象。正是因?yàn)槿斯ぶ悄苄录夹g(shù)的加盟，陶瓷產(chǎn)業(yè)加速了行業(yè)的更新?lián)Q代，其突出的標(biāo)志就是更“智能”、更“高效”。人工智能新技術(shù)的運(yùn)用也更廣泛，這為振興我國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)和提高陶瓷工業(yè)生產(chǎn)力水平做出了重要貢獻(xiàn)。當(dāng)然，人工智能也不是萬(wàn)能的，雖然它在很多領(lǐng)域取得了巨大成功，但在運(yùn)用中仍然面臨一些瓶頸：從理論上，人工智能可解釋性差、倫理對(duì)齊困難、認(rèn)知推理能力弱［6］；在實(shí)際運(yùn)用中，數(shù)據(jù)獲取困難、核心技術(shù)缺乏、人才隊(duì)伍較弱、企業(yè)規(guī)模與人工智能實(shí)施不匹配等。這些發(fā)展中存在的問(wèn)題，是我們必須要面對(duì)的，當(dāng)然這些問(wèn)題最終將在新一代人工智能自身的提級(jí)與陶瓷產(chǎn)業(yè)順應(yīng)新技術(shù)變革的推進(jìn)中逐步突破。

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（責(zé)任編輯：劉 麗）