創(chuàng )新奇智科技集團股份有限公司
中國信通院人工智能研究所
近日，中國信息通信研究院（簡(jiǎn)稱(chēng)“中國信通院”）在北京召開(kāi)2024人工智能賦能新型工業(yè)化大會(huì )。會(huì )上，創(chuàng )新奇智聯(lián)合中國信通院共同發(fā)布“人工智能+制造業(yè)應用落地研究報告”。報告深入剖析了人工智能在制造業(yè)技術(shù)應用的現狀與關(guān)鍵創(chuàng )新方向，結合行業(yè)典型案例，揭示其在研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、運營(yíng)管理和產(chǎn)品服務(wù)等全流程中的智能化升級作用。同時(shí)，報告對制造業(yè)人工智能的未來(lái)發(fā)展趨勢進(jìn)行了前瞻性展望，旨在為政策制定者和行業(yè)從業(yè)者提供科學(xué)決策支持，共同推動(dòng)我國制造業(yè)在人工智能時(shí)代的轉型升級與可持續發(fā)展。
制造業(yè)作為現代經(jīng)濟的基石，反映了一個(gè)國家的工業(yè)化水平，也是衡量綜合國力和國際競爭力的重要指標。中國制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，其規模居于世界首位，承載著(zhù)國家經(jīng)濟發(fā)展的重任。然而，當前制造業(yè)面臨著(zhù)諸多挑戰，包括技術(shù)更新緩慢、勞動(dòng)力成本上升以及市場(chǎng)競爭加劇等問(wèn)題。在這種背景下，人工智能的引入為制造業(yè)帶來(lái)了新的機遇與可能性。人工智能賦能制造業(yè)能夠降本提效，提高制造業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，加速產(chǎn)品創(chuàng )新，提升我國制造業(yè)競爭力。
（一）制造業(yè)是國民經(jīng)濟重要支柱，發(fā)展面臨挑戰（三）全球主要經(jīng)濟體高度重視制造業(yè)人工智能發(fā)展（四）我國積極布局制造業(yè)人工智能發(fā)展（一） 制造業(yè)人工智能技術(shù)應用情況（二） 制造業(yè)人工智能產(chǎn)業(yè)結構三、人工智能+制造業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及應用（四）產(chǎn)品服務(wù)環(huán)節（一）研發(fā)設計環(huán)節數據獲取及整合困難（二）生產(chǎn)制造環(huán)節場(chǎng)景復雜安全風(fēng)險高（三）運營(yíng)管理環(huán)節組織制度滯后于技術(shù)變革（四）產(chǎn)品服務(wù)環(huán)節需求變化快且差異大（一）設計研發(fā)環(huán)節通過(guò)自動(dòng)化實(shí)現創(chuàng )新驅動(dòng)（二）生產(chǎn)制造環(huán)節通過(guò)人機協(xié)同實(shí)現高效化（三）運營(yíng)管理環(huán)節通過(guò)大小模型協(xié)同實(shí)現自動(dòng)化（四）產(chǎn)品服務(wù)環(huán)節通過(guò)數據驅動(dòng)實(shí)現精準化
制造業(yè)正迎來(lái)人工智能技術(shù)的全面滲透與深度融合的新階段，其中，人工智能專(zhuān)用小模型技術(shù)已廣泛植根于制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節，而大模型技術(shù)亦逐步嶄露頭角，展現出其在復雜應用場(chǎng)景中的巨大潛力。同時(shí)，制造業(yè)人工智能領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)結構日益完善，基礎層雖面臨國外技術(shù)主導的挑戰，但國產(chǎn)化進(jìn)程加速，潛力無(wú)限；技術(shù)平臺層構建起較為成熟的生態(tài)體系；應用層則遍地開(kāi)花，在多個(gè)行業(yè)實(shí)現了廣泛而深入的應用，共同驅動(dòng)著(zhù)制造業(yè)向智能化、高效化轉型升級。
人工智能+制造業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及應用
目前，人工智能技術(shù)已賦能制造業(yè)全流程，從研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、運營(yíng)管理到產(chǎn)品服務(wù)，不僅提升了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，還優(yōu)化了資源配置與管理決策，推動(dòng)了制造業(yè)的轉型升級和可持續發(fā)展。
研發(fā)設計
人工智能賦能制造業(yè)研發(fā)設計環(huán)節，幫助優(yōu)化產(chǎn)品設計、縮短研發(fā)周期，關(guān)鍵任務(wù)包括智能原型設計、智能工藝設計、智能仿真模擬。
在設計研發(fā)階段，大模型可以根據客戶(hù)需求自動(dòng)設計制造原型，提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率。在這方面，創(chuàng )新奇智打造基于大模型技術(shù)的計算機輔助設計工具ChatCAD，通過(guò)訓練大量制造業(yè)CAD數據，能夠通過(guò)與用戶(hù)的交互式對話(huà)，充分理解用戶(hù)的設計需求，自動(dòng)生成符合工程要求的設計草案。
理想汽車(chē)的總裝車(chē)間利用人工智能技術(shù)實(shí)現自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)設計。理想汽車(chē)北京工廠(chǎng)基于人工智能技術(shù)平臺設計規劃并建造實(shí)施整個(gè)總裝車(chē)間產(chǎn)線(xiàn)。該產(chǎn)線(xiàn)采用AI賦能的智能設計工具、信息化軟件系統、預防性維護系統，快速定制實(shí)施了總裝車(chē)間全部傳送系統、輪胎座椅線(xiàn)裝配及存儲系統、車(chē)門(mén)裝配系統、動(dòng)力總成裝配系統，并接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，解決智能產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化裝配的需求。理想汽車(chē)還在探索基于大模型的生成式工業(yè)設計在汽車(chē)裝配車(chē)間的應用，幫助工程師縮短規劃周期，加快交付速度。相較于傳統方式，基于A(yíng)I的方式可以將產(chǎn)線(xiàn)配置時(shí)間降低50%左右，將系統集成效率提高了43%，縮減有效技術(shù)工時(shí)70%。
生產(chǎn)制造
人工智能賦能制造業(yè)生產(chǎn)制造環(huán)節，重要應用場(chǎng)景包括智能生產(chǎn)調度、質(zhì)量檢測、預測性維護、智能安全管理等。一方面體現在A(yíng)I與工業(yè)軟件的融合，通過(guò)人工智能技術(shù)與制造執行系統MES及設備管理系統EAM等核心工業(yè)軟件，實(shí)現對生產(chǎn)數據和歷史記錄的深度學(xué)習和分析，實(shí)現生產(chǎn)流程的自動(dòng)化、智能化管理決策。
制造業(yè)與AI的融合還體現在智能化的硬件設備，比如將工業(yè)機器人與新興的人工智能大模型技術(shù)融合，形成智能工業(yè)機器人。在國內大模型廠(chǎng)商中，創(chuàng )新奇智的ChatRobot生成式工業(yè)機器人，借助工業(yè)大模型能力，構建了多模態(tài)、端到端的視覺(jué)－語(yǔ)言－動(dòng)作模型（VLA），實(shí)現了自然語(yǔ)言驅動(dòng)的機器人操作控制。
廈門(mén)天馬應用大模型技術(shù)快速實(shí)現液晶面板缺陷檢測。
天馬光電子的廈門(mén)工廠(chǎng)使用基于機器視覺(jué)的檢測平臺，覆蓋液晶面板生產(chǎn)的CF、ARRAY、Cell三個(gè)工藝段的36種設備，可在不同設備上實(shí)現液晶玻璃的雙邊檢測、四邊檢測、正反全面檢測?；阼Υ脵z測算法，可以將破片率從原來(lái)的萬(wàn)分之二降為十萬(wàn)分之二，將設備每年的維修成本降低了1100萬(wàn)-1700萬(wàn)元，并且減少破片導致的設備維修時(shí)間，可以將工廠(chǎng)的產(chǎn)能每年提升約3萬(wàn)片。同時(shí)，追溯查詢(xún)等功能可以幫助工廠(chǎng)溯源生產(chǎn)數據，驅動(dòng)工廠(chǎng)提升生產(chǎn)工藝。
寶鋼股份應用人工智能技術(shù)實(shí)現卸船機無(wú)人化作業(yè)鏈斗式連續卸船機人工作業(yè)存在安全風(fēng)險、作業(yè)強度大、作業(yè)環(huán)境復雜、司機培養周期長(cháng)、連續作業(yè)率有待提升、無(wú)統一管控等問(wèn)題。寶鋼股份與賽迪奇智開(kāi)展智能化改造，構建以感知為眼、決策為腦、控制為手的智能化系統，涵蓋卸船機的船艙內外作業(yè)、關(guān)鍵部位點(diǎn)檢、皮帶流量監控、數字孿生、遠程智能駕艙的全天候、全流程智能作業(yè)系統。該系統融合實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)感知識別、工業(yè)大模型和多模態(tài)能力，自主規劃編排、空間融合動(dòng)態(tài)轉化技術(shù)、機載決策模型、取料作業(yè)模型，充分吸取寶鋼股份專(zhuān)家作業(yè)經(jīng)驗，轉化為精確標準的智能化作業(yè)流程，實(shí)現無(wú)人化作業(yè)，單船通算能力提升6.25%，其智能化水平達到業(yè)內領(lǐng)先。
運營(yíng)管理
人工智能賦能制造業(yè)運營(yíng)管理環(huán)節，幫助降低運營(yíng)成本、提高智能化決策，典型應用場(chǎng)景包括智能供應鏈管理、智能運營(yíng)數據洞察、知識管理。在運營(yíng)管理階段，大模型可以通過(guò)將生產(chǎn)、銷(xiāo)售、庫存等各個(gè)環(huán)節的數據整合分析，提供更為精準的預算預測和智能分析。通過(guò)分析設備運行狀態(tài)數據進(jìn)行設備診斷和維護，減少因設備故障導致的損失。
中國巨石應用大模型實(shí)現交互式生產(chǎn)數據分析洞察中國巨石股份有限公司是專(zhuān)業(yè)玻璃纖維制造商，其生產(chǎn)工廠(chǎng)在實(shí)現了數字化和信息化后，面對海量的生產(chǎn)數據，對數據洞察的需求更加迫切。傳統的生產(chǎn)場(chǎng)景中，需要專(zhuān)人制造上百張動(dòng)態(tài)報表來(lái)分析生產(chǎn)情況，但仍然很難涵蓋管理者的全部需求。巨石將基于工業(yè)大模型的產(chǎn)品結合工業(yè)軟件打造智能生產(chǎn)制造數據分析方案，實(shí)時(shí)獲得海量生產(chǎn)數據的深度洞察，其支持多種格式的數據源、支持結構化查詢(xún)語(yǔ)言（SQL）代碼的展示、利用主動(dòng)召回技術(shù)給出更專(zhuān)業(yè)和精確的答案，以及高級別的數據安全保障，讓用戶(hù)操作起來(lái)更加方便和安全。例如可以自動(dòng)查詢(xún)并以圖表的方式反饋某月某機位每天的開(kāi)機率及變化趨勢，在這個(gè)基礎上可以繼續追問(wèn)，實(shí)現多輪對話(huà)。用戶(hù)只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊、拖拽的操作，就快速制作出車(chē)間的生成數據看板，為企業(yè)的各級管理人員提供深度數據分析和洞察。晶合集成用大模型技術(shù)提升企業(yè)內部運營(yíng)管理水平合肥晶合集成電路股份有限公司致力于提升企業(yè)內部的數字化和智能化系統建設。通過(guò)在“事件管理平臺”系統中引入大模型技術(shù)，顯著(zhù)增強了其在半導體行業(yè)知識問(wèn)答和事件內容智能分析方面的能力。大模型技術(shù)使得系統能夠利用主動(dòng)召回功能和分析總結能力，提供更加專(zhuān)業(yè)、準確的事件解析和行業(yè)知識問(wèn)答，無(wú)論對于新到崗位的員工還是高級工程師，都能夠顯著(zhù)提升信息檢索和問(wèn)題解答的效率。此外，公司生產(chǎn)和運營(yíng)過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的數據，通過(guò)引入大模型技術(shù)，晶合“數據分析平臺”不僅能夠整合多種數據格式，還具備自動(dòng)處理和分析數據的能力。系統能夠根據用戶(hù)的意圖自動(dòng)查詢(xún)出相關(guān)數據并以圖表的形式快速展現，同時(shí)系統支持多輪對話(huà)，用戶(hù)可以通過(guò)多輪對話(huà)進(jìn)一步探討特定事件的詳細信息及其潛在影響，從而實(shí)現更加精準的決策。天奇自動(dòng)化工程股份有限公司的企業(yè)內部知識類(lèi)文檔數量龐大，知識檢索難度高，效率低，而且數據分析需要專(zhuān)業(yè)人士提供，無(wú)法獲得實(shí)時(shí)的數據分析和報表。天奇股份基于大模型技術(shù)，在中試車(chē)間打造智能交互及數字化展示平臺，助力企業(yè)實(shí)現從傳統運營(yíng)到數字化、智能化的轉型，減少了對人工操作的依賴(lài)，有助于降低長(cháng)期運營(yíng)成本，同時(shí)通過(guò)智能化工具提升產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量，增強企業(yè)在市場(chǎng)中的競爭力。
產(chǎn)品服務(wù)
人工智能賦能制造業(yè)產(chǎn)品服務(wù)環(huán)節，幫助提供定制化服務(wù)、提高售后效率。大模型技術(shù)正在通過(guò)對用戶(hù)需求和市場(chǎng)趨勢的分析，生成個(gè)性化的產(chǎn)品設計和優(yōu)化方案，滿(mǎn)足不同客戶(hù)的采購定制需求，提升客戶(hù)滿(mǎn)意度和市場(chǎng)競爭力。同時(shí)，大模型可以理解和處理客戶(hù)的查詢(xún)和投訴，提供快速、準確地響應，提升客戶(hù)服務(wù)效率。
飛鶴奶粉應用云平臺與機器學(xué)習平臺打通生產(chǎn)全流程飛鶴奶粉在零售領(lǐng)域的智能化轉型中，與創(chuàng )新奇智合作，基于創(chuàng )新奇智Cloud云平臺和Orion分布式機器學(xué)習平臺，共同開(kāi)發(fā)了一套基于A(yíng)I圖像識別技術(shù)的智能管理系統。對于零售端，AI圖像識別技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)檢查，實(shí)現了對貨架布局的實(shí)時(shí)監控與智能分析；云平臺作為數據處理中樞基于產(chǎn)品數據反饋營(yíng)銷(xiāo)計劃，為零售端打造基于A(yíng)I圖像識別技術(shù)的渠道陳列洞察方案，實(shí)現渠道與終端貨架智能化管理。通過(guò)為營(yíng)銷(xiāo)計劃制定提供穩定數據支持以及為費用核銷(xiāo)提供真實(shí)可靠的憑證，可減少50%+的營(yíng)銷(xiāo)費用的浪費，實(shí)現零售端運營(yíng)成本的顯著(zhù)降低與整體效益的顯著(zhù)提升。
報告梳理了制造業(yè)在設計研發(fā)、生產(chǎn)制造、運營(yíng)管理以及產(chǎn)品服務(wù)全流程中面臨的挑戰，梳理了人工智能賦能制造業(yè)的發(fā)展趨勢。具體地說(shuō)，人工智能賦能制造業(yè)面臨數據獲取及整合困難、場(chǎng)景復雜安全風(fēng)險高、組織制度滯后、需求變化快等核心挑戰。未來(lái)，人工智能賦能制造業(yè)將通過(guò)自動(dòng)化實(shí)現創(chuàng )新驅動(dòng)、通過(guò)人機協(xié)同實(shí)現高效化、通過(guò)大小模型協(xié)同實(shí)現自動(dòng)化、通過(guò)數據驅動(dòng)實(shí)現營(yíng)銷(xiāo)精準化。
本報告編寫(xiě)過(guò)程中，得到以下單位的大力支持，
在此特別感謝（按拼音首字母排序）：
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