人工智能與智能制造關(guān)鍵技術(shù)的應用以及發(fā)展趨勢

　　各位領(lǐng)導、各位專(zhuān)家，大家上午好!很高興來(lái)到北京參加這個(gè)會(huì )議，這個(gè)會(huì )的我覺(jué)得非常好，為什么呢?工程院陸院長(cháng)提出了六個(gè)字，產(chǎn)學(xué)研媒用資。產(chǎn)學(xué)研我們大家都知道，后面的的三個(gè)字，媒體、用戶(hù)以及投資界。

　　我這個(gè)報告的題目是人工智能與智能制造關(guān)鍵技術(shù)的應用以及發(fā)展趨勢。我本人來(lái)自浙江大學(xué)，現在搞智能制造他們說(shuō)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(xué)到手也很困難。我本人初始學(xué)歷很低，但是我比較好學(xué)，最后在三個(gè)學(xué)科都有一些成果，我最后是浙江大學(xué)數學(xué)系博士。

　　給我10幾分鐘，我就講三個(gè)問(wèn)題，第一個(gè)問(wèn)題，為什么制造業(yè)轉型要用人工智能技術(shù)?第二個(gè)問(wèn)題，制造業(yè)轉型要用到哪些人工智能技術(shù)?第三個(gè)問(wèn)題，制造業(yè)轉型怎么樣應用人工智能技術(shù)?

　　制造業(yè)是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎產(chǎn)業(yè)，是個(gè)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(gè)變化來(lái)自?xún)蓚€(gè)部分，一個(gè)是企業(yè)外部的變化，過(guò)去以產(chǎn)品為中心，現在過(guò)渡到以市場(chǎng)為中心，進(jìn)一步發(fā)展到以顧客為中心。企業(yè)外部的變化帶來(lái)企業(yè)內部的變化，產(chǎn)品多樣性、個(gè)性化的需求給制造企業(yè)帶來(lái)挑戰。我們非常痛心的看到，前兩天有一條消息，機床行業(yè)兩個(gè)大佬，大連機床廠(chǎng)開(kāi)始向法院申請破產(chǎn)，沈陽(yáng)機床廠(chǎng)了國家銀行350億的債務(wù)，正在考慮重組。

　　我在湖州機床廠(chǎng)工作過(guò)幾年，對這兩個(gè)機床廠(chǎng)頂禮膜拜，非常權威，現在他們要破產(chǎn)了，為什么他們不能適應現在的市場(chǎng)呢?從根本上來(lái)說(shuō)，它不能適應市場(chǎng)的挑戰，原來(lái)批量生產(chǎn)是沒(méi)有問(wèn)題的，現在向多樣化、個(gè)性化的需求轉變，帶來(lái)的挑戰。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(gè)新的研究課題，就是如何實(shí)現我國制造業(yè)的轉型升級。

　　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(gè)變化主要是向數字化、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)的戰略計劃，有三大戰略計劃比較知名，一個(gè)是美國先進(jìn)制造業(yè)國家戰略計劃，強大三大有限突破技術(shù)，包括先進(jìn)制造的感知控制、智能制造技術(shù)平臺和先進(jìn)材料制造。

　　德國推出了工業(yè)4.0，強調三大主題，智能工廠(chǎng)、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(shí)施中國制造2025，主要解決三大核心問(wèn)題，就是數字化制造、網(wǎng)絡(luò )化制造和智能化制造。我們這個(gè)會(huì )已經(jīng)開(kāi)了三屆了，中國制造2025起源于中國工程院的重大咨詢(xún)項目，最近中國工程院推出了個(gè)重大咨詢(xún)項目，得到了黨中央、國務(wù)院的高度重視。

　　第一個(gè)是制造強國發(fā)展戰略，這是中國制造2025的一個(gè)藍本，一個(gè)建議稿。第二個(gè)是路甬祥提出了創(chuàng )新設計發(fā)展戰略，中國制造業(yè)經(jīng)過(guò)30多年改革開(kāi)放取得了很大成績(jì)，這個(gè)成績(jì)不能否定，但是后來(lái)還有一句話(huà)，還存在很多的問(wèn)題，我們不能因為只看到成績(jì)，看不到問(wèn)題，反過(guò)來(lái)，我們也不能只看到問(wèn)題看不到成績(jì)，兩種偏激的觀(guān)點(diǎn)我本人都不贊成，我們既存在很大的成績(jì)，也存在很多的問(wèn)題。

　　最大的問(wèn)題是什么?創(chuàng )新設計不夠，江蘇、浙江等等，以紡織生產(chǎn)為主。路甬祥當機械工程會(huì )長(cháng)的時(shí)候，提出了創(chuàng )新設計發(fā)展戰略。

　　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(xún)項目。這三位領(lǐng)導非常湊巧，跟我本人都在學(xué)習工作上有很深的交集。在我的老家湖州實(shí)行中國制造2025示范城市的會(huì )議上說(shuō)的，華中科技大學(xué)三代師生都來(lái)了，我本人是周濟院長(cháng)的學(xué)生，他給我上過(guò)課。潘云鶴、路甬祥都是我們浙江大學(xué)兩任校長(cháng)，而且他們兩個(gè)的重點(diǎn)實(shí)驗室我都兼任了副主任，這三個(gè)咨詢(xún)項目我本人都參與了。

　　人工智能2.0主要有五個(gè)子課題，我也是大數據課題的主要負責人之一。

　　人工智能在很多領(lǐng)域都有應用，但是最典型的應用，一個(gè)是智能城市，第二個(gè)是智能制造，第三個(gè)是智能醫療。三大戰略計劃都把制造業(yè)作為重點(diǎn)，工信部部長(cháng)苗圩在會(huì )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(jué)得畫(huà)龍點(diǎn)睛講得非常對。什么是智能制造?現在眾說(shuō)紛紜。我本人通過(guò)研究總結了什么是智能制造?有兩句話(huà)可以表明，第一個(gè)，智能制造是智能技術(shù)與制造技術(shù)的融合，第二個(gè)，我們的目的是用智能的技術(shù)解決制造業(yè)的問(wèn)題，包括產(chǎn)品設計問(wèn)題、加工問(wèn)題、裝配問(wèn)題、全生命周期的問(wèn)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(gè)歸納，人工智能是這四個(gè)人在60年以前提出來(lái)的，但是在相當長(cháng)的時(shí)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(gè)熱點(diǎn)，第一個(gè)熱點(diǎn)就是波司登大狗的。就是美國波司登大學(xué)研發(fā)的，后來(lái)把它產(chǎn)業(yè)化的四條腿的機器人，能走能奔能跳能跑，現在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界公認，我們現在搞機器人，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(gè)，我們現在搞智能制造，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(xué)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(dòng)力公司推出了兩個(gè)機器人，跟我們人一樣，而且行走、翻跟頭、運動(dòng)非常自如，智能化程度非常高。從技術(shù)觀(guān)點(diǎn)上，波司登大狗有遠程控制、負重爬坡、行進(jìn)速度等等。

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

　　我們國家涌現了一批隱形冠軍，中國有創(chuàng )新的企業(yè)，前幾年我就感覺(jué)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(jué)到壓力很大，為什么?蘋(píng)果X推出來(lái)，過(guò)去五千六千塊錢(qián)，現在蘋(píng)果X拍賣(mài)1萬(wàn)塊錢(qián)?為什么?虛擬現實(shí)、深度學(xué)習做進(jìn)去了。

　　第三個(gè)是智能化汽車(chē)，時(shí)間關(guān)系，我不展開(kāi)。

　　第四個(gè)熱點(diǎn)，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(gè)角度說(shuō)是不成熟的版，阿爾法這個(gè)名字取得很謙虛，適用版在進(jìn)行中。

　　阿爾法狗對戰韓國選手李世石取勝，今年對戰柯潔主動(dòng)人數，柯潔還發(fā)表一個(gè)微博，向阿爾法狗學(xué)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(xué)習算法。

　　最近美國推出了阿爾法狗棋譜，通過(guò)自己學(xué)習可以構建知識庫，你只要把下棋規則告訴他，百戰百勝，到現在為止，沒(méi)有人下得過(guò)它，非常厲害，說(shuō)明人工智能四大熱點(diǎn)非常關(guān)鍵。

　　人工智能為什么比較熱呢?從技術(shù)觀(guān)點(diǎn)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(gè)就是深度學(xué)習算法，第二個(gè)是增強學(xué)習算法，再一個(gè)是模式識別算法，一個(gè)是機器視覺(jué)算法，一個(gè)是數據搜索方法，一個(gè)是知識工程方法及一個(gè)是自然語(yǔ)言理解，一個(gè)是類(lèi)腦交互決策?？赡怯嵎亲龅梅浅：?，在語(yǔ)音理解設備上，我們中國語(yǔ)言很豐富，語(yǔ)音理解的最高境界是什么呢?搞語(yǔ)言學(xué)的人知道，中國的唐詩(shī)有一句叫春風(fēng)不度玉門(mén)關(guān)，含義是玉門(mén)關(guān)一片蕭條，秋天的景象，萬(wàn)物蕭條。但是你要理解到，不大容易?？拼笥嶏w做得非常好，而且現在高新技術(shù)發(fā)展的很快，很大程度是科大訊飛帶動(dòng)的，它可以帶動(dòng)幾千億產(chǎn)能通過(guò)附加設備。一項技術(shù)了，對產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)非常大。

　　但是人工智能的最高境界，就是類(lèi)腦交互決策。專(zhuān)門(mén)搞計算機的專(zhuān)家也在研究，也有很大進(jìn)展。對于我們制造業(yè)來(lái)說(shuō)，這八大算法，我們制造業(yè)做到自感知、自適應、自學(xué)習、自決策。

　　第三個(gè)問(wèn)題，我講一講制造業(yè)轉型如何用人工智能技術(shù)。制造業(yè)的應用屈院長(cháng)講的非常好，我個(gè)人理解就是培養千百萬(wàn)工匠，中國要從制造大國走向制造強國，沒(méi)有千百萬(wàn)的工匠是不行的。工匠怎么培養呢?過(guò)去很大程度是師傅帶徒弟，我這個(gè)徒弟進(jìn)工廠(chǎng)操作，我本人就是學(xué)徒工出身。比如我加工一個(gè)復合材料的零件，土地不知道，只好問(wèn)師傅。

　　現在看起來(lái)，市帶徒弟至少有三點(diǎn)局限性，第一點(diǎn)，現在新材料、新工藝很多，師傅也不知道，嚴格來(lái)說(shuō)，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(diǎn)，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(gè)模型才能共享，這是師傅的短項，很多師傅的操作沒(méi)有問(wèn)題，但是要教別人是有難度的。第三點(diǎn)，舊社會(huì )里有一句話(huà)叫教會(huì )了徒弟餓死了師傅，師傅要留一手。

　　我們現在搞智能制造，我認為最寶貴的，就是把千百萬(wàn)師傅的寶貴知識、寶貴經(jīng)驗總結出來(lái)。目標是什么呢?過(guò)去的產(chǎn)品拍個(gè)照片，非要請個(gè)專(zhuān)業(yè)攝影師來(lái)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓，照片是拍不好的?，F在誰(shuí)拿手機出來(lái)都可以拍漂亮的照片。根據加工的要求，向你推送一個(gè)智能化加工方案，按照這個(gè)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)驗總結出來(lái)，而且要把制造加工的知識總結出來(lái)，把我們管理人員的經(jīng)驗總結出來(lái)，把服務(wù)人員的知識總結出來(lái)，用知識工程牽引智能制造。

　　非常高興的是，前幾天工程院開(kāi)會(huì )，就人工智能2.0指導下的智能制造，周濟院長(cháng)又搞了新的課題，也提了這個(gè)觀(guān)點(diǎn)。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(shí)力跟不上，制造企業(yè)也是這樣，大連機床廠(chǎng)設備不好嗎?射陽(yáng)機床廠(chǎng)的設備一大批，但就是經(jīng)營(yíng)、管理、設備不行，生產(chǎn)的老機床賣(mài)不掉，新機床生產(chǎn)不出來(lái)，創(chuàng )新能力不足。從蘋(píng)果到華為，手機過(guò)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(guò)程的智能化和制造工具的智能化。

　　從智能手機逐步過(guò)渡到智能終端，我們要營(yíng)造一個(gè)智能家居，智能家居我們因延伸到智能裝備，無(wú)人駕駛很熱，我們要無(wú)人系統。

　　人工智能在智能制造中的應用，還有四個(gè)方面的問(wèn)題需要關(guān)注，第一個(gè)問(wèn)題就是智能化硬件，我們現在用機器人、傳感器搞智能制造、自動(dòng)化流水線(xiàn)都非常好，但是非常遺憾，很多企業(yè)智能硬件都是進(jìn)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(gè)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(méi)有。我們要掌握核心技術(shù)，現在企業(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(guò)基礎研究和應用基礎。蘋(píng)果大家都想吃，但是種蘋(píng)果的事關(guān)心的少。我們搞人工智能在制造業(yè)當中的應用，搞智能制造要從算法開(kāi)始，要從基礎研究開(kāi)始，我們才能掌握它的核心技術(shù)。

　　第三個(gè)，人才是第一位的。

　　再一個(gè)，人工智能的應用驅動(dòng)。我們要找到很好的應用點(diǎn)，這個(gè)應用點(diǎn)能夠在行業(yè)當中有示范效應，美國很早又開(kāi)始了，但是中國的語(yǔ)音設備更困難一點(diǎn)，因為中國的方言太多，特別是浙江人、福建人講話(huà)，北方人都不懂，它要是能夠識別出來(lái)方言是非常不容易的?？拼笥嶏w的成功就是它智能應用做得比較好。

　　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(wèn)題，包括超大型的空分、高檔數控機床等等。

　　我把我的聯(lián)系團隊發(fā)一下，因為時(shí)間關(guān)系，沒(méi)有充分展開(kāi)。我們歡迎在座的各位領(lǐng)導、各位專(zhuān)家、各位企業(yè)家到杭州來(lái)，到我們浙江大學(xué)來(lái)進(jìn)行技術(shù)交流、項目合作、人才培養等等。

　　因為時(shí)間關(guān)系，我們的報告就講到這里，謝謝大家!