人工智能與智能制造關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢

　　各位領(lǐng)導、各位專家，大家上午好!很高興來到北京參加這個會議，這個會的我覺得非常好，為什么呢?工程院陸院長提出了六個字，產(chǎn)學研媒用資。產(chǎn)學研我們大家都知道，后面的的三個字，媒體、用戶以及投資界。

　　我這個報告的題目是人工智能與智能制造關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢。我本人來自浙江大學，現(xiàn)在搞智能制造他們說既要懂信息化的技術(shù)，又要懂制造技術(shù)，兩化融合首先是人才融合，如果你信息知識不懂，要搞智能制造很困難，光有信息技術(shù)，要把智能制造知識學到手也很困難。我本人初始學歷很低，但是我比較好學，最后在三個學科都有一些成果，我最后是浙江大學數(shù)學系博士。

　　給我10幾分鐘，我就講三個問題，第一個問題，為什么制造業(yè)轉(zhuǎn)型要用人工智能技術(shù)?第二個問題，制造業(yè)轉(zhuǎn)型要用到哪些人工智能技術(shù)?第三個問題，制造業(yè)轉(zhuǎn)型怎么樣應(yīng)用人工智能技術(shù)?

　　制造業(yè)是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是個古老的產(chǎn)業(yè)，但到20世紀末21世紀初，全球制造業(yè)發(fā)生了深刻的變化，這個變化來自兩個部分，一個是企業(yè)外部的變化，過去以產(chǎn)品為中心，現(xiàn)在過渡到以市場為中心，進一步發(fā)展到以顧客為中心。企業(yè)外部的變化帶來企業(yè)內(nèi)部的變化，產(chǎn)品多樣性、個性化的需求給制造企業(yè)帶來挑戰(zhàn)。我們非常痛心的看到，前兩天有一條消息，機床行業(yè)兩個大佬，大連機床廠開始向法院申請破產(chǎn)，沈陽機床廠了國家銀行350億的債務(wù)，正在考慮重組。

　　我在湖州機床廠工作過幾年，對這兩個機床廠頂禮膜拜，非常權(quán)威，現(xiàn)在他們要破產(chǎn)了，為什么他們不能適應(yīng)現(xiàn)在的市場呢?從根本上來說，它不能適應(yīng)市場的挑戰(zhàn)，原來批量生產(chǎn)是沒有問題的，現(xiàn)在向多樣化、個性化的需求轉(zhuǎn)變，帶來的挑戰(zhàn)。企業(yè)管理人員、工程技術(shù)人員和質(zhì)量研究的科技人員在不同層面都面臨一個新的研究課題，就是如何實現(xiàn)我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

　　在新型技術(shù)的牽引下，制造業(yè)發(fā)生了深刻的變化，這個變化主要是向數(shù)字化、智能化、擬人化、綠色化方向發(fā)展。在這樣的背景下，世界各國對制造業(yè)高度重視，紛紛出臺了一些振興制造業(yè)的戰(zhàn)略計劃，有三大戰(zhàn)略計劃比較知名，一個是美國先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃，強大三大有限突破技術(shù)，包括先進制造的感知控制、智能制造技術(shù)平臺和先進材料制造。

　　德國推出了工業(yè)4.0，強調(diào)三大主題，智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流。

　　我們國家在中國工程院的建議下，工業(yè)和工信部都決定實施中國制造2025，主要解決三大核心問題，就是數(shù)字化制造、網(wǎng)絡(luò)化制造和智能化制造。我們這個會已經(jīng)開了三屆了，中國制造2025起源于中國工程院的重大咨詢項目，最近中國工程院推出了個重大咨詢項目，得到了黨中央、國務(wù)院的高度重視。

　　第一個是制造強國發(fā)展戰(zhàn)略，這是中國制造2025的一個藍本，一個建議稿。第二個是路甬祥提出了創(chuàng)新設(shè)計發(fā)展戰(zhàn)略，中國制造業(yè)經(jīng)過30多年改革開放取得了很大成績，這個成績不能否定，但是后來還有一句話，還存在很多的問題，我們不能因為只看到成績，看不到問題，反過來，我們也不能只看到問題看不到成績，兩種偏激的觀點我本人都不贊成，我們既存在很大的成績，也存在很多的問題。

　　最大的問題是什么?創(chuàng)新設(shè)計不夠，江蘇、浙江等等，以紡織生產(chǎn)為主。路甬祥當機械工程會長的時候，提出了創(chuàng)新設(shè)計發(fā)展戰(zhàn)略。

　　去年中國工程院潘云鶴院士提出了中國人工智能2.0的重大咨詢項目。這三位領(lǐng)導非常湊巧，跟我本人都在學習工作上有很深的交集。在我的老家湖州實行中國制造2025示范城市的會議上說的，華中科技大學三代師生都來了，我本人是周濟院長的學生，他給我上過課。潘云鶴、路甬祥都是我們浙江大學兩任校長，而且他們兩個的重點實驗室我都兼任了副主任，這三個咨詢項目我本人都參與了。

　　人工智能2.0主要有五個子課題，我也是大數(shù)據(jù)課題的主要負責人之一。

　　人工智能在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，但是最典型的應(yīng)用，一個是智能城市，第二個是智能制造，第三個是智能醫(yī)療。三大戰(zhàn)略計劃都把制造業(yè)作為重點，工信部部長苗圩在會議上提出，智能制造是我們推出中國制造2025的主要抓手，我覺得畫龍點睛講得非常對。什么是智能制造?現(xiàn)在眾說紛紜。我本人通過研究總結(jié)了什么是智能制造?有兩句話可以表明，第一個，智能制造是智能技術(shù)與制造技術(shù)的融合，第二個，我們的目的是用智能的技術(shù)解決制造業(yè)的問題，包括產(chǎn)品設(shè)計問題、加工問題、裝配問題、全生命周期的問題等等。

　　制造業(yè)要用到哪些人工智能技術(shù)呢?我這里做了一個歸納，人工智能是這四個人在60年以前提出來的，但是在相當長的時間，人工智能技術(shù)發(fā)展的非常緩慢，最近幾年人工智能炒熱了，有四個熱點，第一個熱點就是波司登大狗的。就是美國波司登大學研發(fā)的，后來把它產(chǎn)業(yè)化的四條腿的機器人，能走能奔能跳能跑，現(xiàn)在學術(shù)界和工業(yè)界公認，我們現(xiàn)在搞機器人，它反映了機器人的最高水平，為什么呢?它的自主性非常好，能夠自主決策走路。

　　第二個，我們現(xiàn)在搞智能制造，波司登大狗也是智能制造的產(chǎn)業(yè)，它本身是智能化產(chǎn)品，它的智能性非常強，可以學習決策，它又是智能制造的最高水平之一。波司登大狗一下炒熱了，跨欄手段、旋轉(zhuǎn)手段都是非常自如的。最近網(wǎng)絡(luò)上推出了消息，波司登動力公司推出了兩個機器人，跟我們?nèi)艘粯?，而且行走、翻跟頭、運動非常自如，智能化程度非常高。從技術(shù)觀點上，波司登大狗有遠程控制、負重爬坡、行進速度等等。

　　第二個熱點就是智能手機，人工智能是不是離我們很遠?其實不遠，我們每個人都在用智能化手機，蘋果公司推出了智能手機，一下顛覆了摩托羅拉和諾基亞。過去在杭州濱江有三個手機廠，我培養(yǎng)的很多優(yōu)秀生被他們挖走了，工資非常高?，F(xiàn)在這三個手機廠都不行了，技術(shù)在更新，技術(shù)在發(fā)展。

　　我們國家涌現(xiàn)了一批隱形冠軍，中國有創(chuàng)新的企業(yè)，前幾年我就感覺到了，最近幾年業(yè)界已經(jīng)公人了就是華為，華為是中國最具有創(chuàng)新性的企業(yè)。我想最近華為感覺到壓力很大，為什么?蘋果X推出來，過去五千六千塊錢，現(xiàn)在蘋果X拍賣1萬塊錢?為什么?虛擬現(xiàn)實、深度學習做進去了。

　　第三個是智能化汽車，時間關(guān)系，我不展開。

　　第四個熱點，最近人工智能炒熱了，就是阿爾法狗。阿爾法狗是下圍棋的機器人，阿爾法狗不是狗，是go，go就是去。阿爾法什么意思?希臘字母的α，我們搞軟件的人都知道，α、β就是試用版，換個角度說是不成熟的版，阿爾法這個名字取得很謙虛，適用版在進行中。

　　阿爾法狗對戰(zhàn)韓國選手李世石取勝，今年對戰(zhàn)柯潔主動人數(shù)，柯潔還發(fā)表一個微博，向阿爾法狗學到了不少新的方法。阿爾法狗為什么取勝呢?它采用了深度學習算法。

　　最近美國推出了阿爾法狗棋譜，通過自己學習可以構(gòu)建知識庫，你只要把下棋規(guī)則告訴他，百戰(zhàn)百勝，到現(xiàn)在為止，沒有人下得過它，非常厲害，說明人工智能四大熱點非常關(guān)鍵。

　　人工智能為什么比較熱呢?從技術(shù)觀點看，它主要有八大關(guān)鍵技術(shù)，在我們制造業(yè)當中也可以用，第一個就是深度學習算法，第二個是增強學習算法，再一個是模式識別算法，一個是機器視覺算法，一個是數(shù)據(jù)搜索方法，一個是知識工程方法及一個是自然語言理解，一個是類腦交互決策?？赡怯嵎亲龅梅浅：?，在語音理解設(shè)備上，我們中國語言很豐富，語音理解的最高境界是什么呢?搞語言學的人知道，中國的唐詩有一句叫春風不度玉門關(guān)，含義是玉門關(guān)一片蕭條，秋天的景象，萬物蕭條。但是你要理解到，不大容易?？拼笥嶏w做得非常好，而且現(xiàn)在高新技術(shù)發(fā)展的很快，很大程度是科大訊飛帶動的，它可以帶動幾千億產(chǎn)能通過附加設(shè)備。一項技術(shù)了，對產(chǎn)業(yè)的帶動非常大。

　　但是人工智能的最高境界，就是類腦交互決策。專門搞計算機的專家也在研究，也有很大進展。對于我們制造業(yè)來說，這八大算法，我們制造業(yè)做到自感知、自適應(yīng)、自學習、自決策。

　　第三個問題，我講一講制造業(yè)轉(zhuǎn)型如何用人工智能技術(shù)。制造業(yè)的應(yīng)用屈院長講的非常好，我個人理解就是培養(yǎng)千百萬工匠，中國要從制造大國走向制造強國，沒有千百萬的工匠是不行的。工匠怎么培養(yǎng)呢?過去很大程度是師傅帶徒弟，我這個徒弟進工廠操作，我本人就是學徒工出身。比如我加工一個復合材料的零件，土地不知道，只好問師傅。

　　現(xiàn)在看起來，市帶徒弟至少有三點局限性，第一點，現(xiàn)在新材料、新工藝很多，師傅也不知道，嚴格來說，任何人的知識總是有限的，老材料、老工藝是也不一定全部知道。第二點，很多師傅操作是很熟練的，但是你要教別人，就需要知識表達，甚至知識建模，建立一個模型才能共享，這是師傅的短項，很多師傅的操作沒有問題，但是要教別人是有難度的。第三點，舊社會里有一句話叫教會了徒弟餓死了師傅，師傅要留一手。

　　我們現(xiàn)在搞智能制造，我認為最寶貴的，就是把千百萬師傅的寶貴知識、寶貴經(jīng)驗總結(jié)出來。目標是什么呢?過去的產(chǎn)品拍個照片，非要請個專業(yè)攝影師來，沒有經(jīng)過專業(yè)培訓，照片是拍不好的?，F(xiàn)在誰拿手機出來都可以拍漂亮的照片。根據(jù)加工的要求，向你推送一個智能化加工方案，按照這個方案，我們加工的質(zhì)量是最好的，加工的效率是最高的，加工的成本是最低的，我們不僅要把師傅的經(jīng)驗總結(jié)出來，而且要把制造加工的知識總結(jié)出來，把我們管理人員的經(jīng)驗總結(jié)出來，把服務(wù)人員的知識總結(jié)出來，用知識工程牽引智能制造。

　　非常高興的是，前幾天工程院開會，就人工智能2.0指導下的智能制造，周濟院長又搞了新的課題，也提了這個觀點。我們在座的領(lǐng)導經(jīng)常出差住旅館，服務(wù)還是跟不上，軟實力跟不上，制造企業(yè)也是這樣，大連機床廠設(shè)備不好嗎?射陽機床廠的設(shè)備一大批，但就是經(jīng)營、管理、設(shè)備不行，生產(chǎn)的老機床賣不掉，新機床生產(chǎn)不出來，創(chuàng)新能力不足。從蘋果到華為，手機過半年一念舊推出新款，這是主要的。

　　智能制造包括職能產(chǎn)品的智能化、制造過程的智能化和制造工具的智能化。

　　從智能手機逐步過渡到智能終端，我們要營造一個智能家居，智能家居我們因延伸到智能裝備，無人駕駛很熱，我們要無人系統(tǒng)。

　　人工智能在智能制造中的應(yīng)用，還有四個方面的問題需要關(guān)注，第一個問題就是智能化硬件，我們現(xiàn)在用機器人、傳感器搞智能制造、自動化流水線都非常好，但是非常遺憾，很多企業(yè)智能硬件都是進口的，我們國家在智能硬件方面要加強投入、加強研發(fā)。

　　第二個就是智能算法，我們前面講了很多算法，也用了很多算法，但是中國自己的算法還是偏少的，基本上沒有。我們要掌握核心技術(shù)，現(xiàn)在企業(yè)最缺少的就是核心技術(shù)，怎么樣掌握核心技術(shù)呢?就要通過基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)。蘋果大家都想吃，但是種蘋果的事關(guān)心的少。我們搞人工智能在制造業(yè)當中的應(yīng)用，搞智能制造要從算法開始，要從基礎(chǔ)研究開始，我們才能掌握它的核心技術(shù)。

　　第三個，人才是第一位的。

　　再一個，人工智能的應(yīng)用驅(qū)動。我們要找到很好的應(yīng)用點，這個應(yīng)用點能夠在行業(yè)當中有示范效應(yīng)，美國很早又開始了，但是中國的語音設(shè)備更困難一點，因為中國的方言太多，特別是浙江人、福建人講話，北方人都不懂，它要是能夠識別出來方言是非常不容易的。科大訊飛的成功就是它智能應(yīng)用做得比較好。

　　我本人的小團隊也做了很多裝備制造業(yè)數(shù)字化、信息化和智能化方面的工作，幫助企業(yè)解決了不少問題，包括超大型的空分、高檔數(shù)控機床等等。

　　我把我的聯(lián)系團隊發(fā)一下，因為時間關(guān)系，沒有充分展開。我們歡迎在座的各位領(lǐng)導、各位專家、各位企業(yè)家到杭州來，到我們浙江大學來進行技術(shù)交流、項目合作、人才培養(yǎng)等等。

　　因為時間關(guān)系，我們的報告就講到這里，謝謝大家!