人工智能與智能制造關鍵技術的應用以及發(fā)展趨勢

　　各位領導、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，產學研媒用資。產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鍵技術的應用以及發(fā)展趨勢。我本人來自浙江大學，現在搞智能制造他們說既要懂信息化的技術，又要懂制造技術，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，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)轉型要用人工智能技術?第二個問題，制造業(yè)轉型要用到哪些人工智能技術?第三個問題，制造業(yè)轉型怎么樣應用人工智能技術?

　　制造業(yè)是人類賴以生存和發(fā)展的基礎產業(yè)，是個古老的產業(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，過去以產品為中心，現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)內部的變化，產品多樣性、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，沈陽機床廠了國家銀行350億的債務，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，非常權威，現在他們要破產了，為什么他們不能適應現在的市場呢?從根本上來說，它不能適應市場的挑戰(zhàn)，原來批量生產是沒有問題的，現在向多樣化、個性化的需求轉變，帶來的挑戰(zhàn)。企業(yè)管理人員、工程技術人員和質量研究的科技人員在不同層面都面臨一個新的研究課題，就是如何實現我國制造業(yè)的轉型升級。

　　在新型技術的牽引下，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，包括先進制造的感知控制、智能制造技術平臺和先進材料制造。

　　德國推出了工業(yè)4.0，強調三大主題，智能工廠、智能生產、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，就是數字化制造、網絡化制造和智能化制造。我們這個會已經開了三屆了，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)新設計發(fā)展戰(zhàn)略，中國制造業(yè)經過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)新設計不夠，江蘇、浙江等等，以紡織生產為主。路甬祥當機械工程會長的時候，提出了創(chuàng)新設計發(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，我也是大數據課題的主要負責人之一。

　　人工智能在很多領域都有應用，但是最典型的應用，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?現在眾說紛紜。我本人通過研究總結了什么是智能制造?有兩句話可以表明，第一個，智能制造是智能技術與制造技術的融合，第二個，我們的目的是用智能的技術解決制造業(yè)的問題，包括產品設計問題、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，后來把它產業(yè)化的四條腿的機器人，能走能奔能跳能跑，現在學術界和工業(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，我們現在搞智能制造，波司登大狗也是智能制造的產業(yè)，它本身是智能化產品，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、旋轉手段都是非常自如的。最近網絡上推出了消息，波司登動力公司推出了兩個機器人，跟我們人一樣，而且行走、翻跟頭、運動非常自如，智能化程度非常高。從技術觀點上，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。現在這三個手機廠都不行了，技術在更新，技術在發(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)，前幾年我就感覺到了，最近幾年業(yè)界已經公人了就是華為，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，現在蘋果X拍賣1萬塊錢?為什么?虛擬現實、深度學習做進去了。

　　第三個是智能化汽車，時間關系，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，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建知識庫，你只要把下棋規(guī)則告訴他，百戰(zhàn)百勝，到現在為止，沒有人下得過它，非常厲害，說明人工智能四大熱點非常關鍵。

　　人工智能為什么比較熱呢?從技術觀點看，它主要有八大關鍵技術，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，一個是數據搜索方法，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，含義是玉門關一片蕭條，秋天的景象，萬物蕭條。但是你要理解到，不大容易。科大訊飛做得非常好，而且現在高新技術發(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能通過附加設備。一項技術了，對產業(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、自學習、自決策。

　　第三個問題，我講一講制造業(yè)轉型如何用人工智能技術。制造業(yè)的應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。

　　現在看起來，市帶徒弟至少有三點局限性，第一點，現在新材料、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、寶貴經驗總結出來。目標是什么呢?過去的產品拍個照片，非要請個專業(yè)攝影師來，沒有經過專業(yè)培訓，照片是拍不好的?，F在誰拿手機出來都可以拍漂亮的照片。根據加工的要求，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驗總結出來，而且要把制造加工的知識總結出來，把我們管理人員的經驗總結出來，把服務人員的知識總結出來，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。我們在座的領導經常出差住旅館，服務還是跟不上，軟實力跟不上，制造企業(yè)也是這樣，大連機床廠設備不好嗎?射陽機床廠的設備一大批，但就是經營、管理、設備不行，生產的老機床賣不掉，新機床生產不出來，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用，還有四個方面的問題需要關注，第一個問題就是智能化硬件，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，現在企業(yè)最缺少的就是核心技術，怎么樣掌握核心技術呢?就要通過基礎研究和應用基礎。蘋果大家都想吃，但是種蘋果的事關心的少。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始，要從基礎研究開始，我們才能掌握它的核心技術。

　　第三個，人才是第一位的。

　　再一個，人工智能的應用驅動。我們要找到很好的應用點，這個應用點能夠在行業(yè)當中有示范效應，美國很早又開始了，但是中國的語音設備更困難一點，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?？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)解決了不少問題，包括超大型的空分、高檔數控機床等等。

　　我把我的聯系團隊發(fā)一下，因為時間關系，沒有充分展開。我們歡迎在座的各位領導、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交流、項目合作、人才培養(yǎng)等等。

　　因為時間關系，我們的報告就講到這里，謝謝大家!