人工智慧與智慧製造關鍵技術的應約以及發展趨勢

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，為什麼呢？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，後面的的三個字，媒體、使用者以及投資界。

我這個報告的題目是人工智慧與智慧製造關鍵技術的應約以及發展趨勢。我本人來自浙江大學，現在搞智慧製造他們說既要懂資訊化的技術，又要懂製造技術，兩化融合首先是人才融合，如果你資訊知識不懂，要搞智慧製造很困難，光有資訊科技，要把智慧製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，最後在三個學科都有一些成果，我最後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，為什麼製造業轉型要用人工智慧技術？第二個問題，製造業轉型要用到哪些人工智慧技術？第三個問題，製造業轉型怎麼樣應用人工智慧技術？

製造業是人類賴以生存和發展的基礎產業，是個古老的產業，但到20世紀末21世紀初，全球製造業發生了深刻的變化，這個變化來自兩個部分，一個是企業外部的變化，過去以產品為中心，現在過渡到以市場為中心，進一步發展到以顧客為中心。企業外部的變化帶來企業內部的變化，產品多樣性、個性化的需求給製造企業帶來挑戰。我們非常痛心的看到，前兩天有一條訊息，機床行業兩個大佬，大連機床廠開始向法院申請破產，瀋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，為什麼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，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。企業管理人員、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，就是如何實現我國製造業的轉型升級。

在新型技術的牽引下，製造業發生了深刻的變化，這個變化主要是向數字化、智慧化、擬人化、綠色化方向發展。在這樣的背景下，世界各國對製造業高度重視，紛紛出臺了一些振興製造業的戰略計劃，有三大戰略計劃比較知名，一個是美國先進製造業國家戰略計劃，強大三大有限突破技術，包括先進製造的感知控制、智慧製造技術平臺和先進材料製造。

德國推出了工業4.0，強調三大主題，智慧工廠、智慧生產、智慧物流。

我們國家在中國工程院的建議下，工業和工信部都決定實施中國製造2025，主要解決三大核心問題，就是數字化製造、網路化製造和智慧化製造。我們這個會已經開了三屆了，中國製造2025起源於中國工程院的重大諮詢專案，最近中國工程院推出了個重大諮詢專案，得到了黨中央、國務院的高度重視。

第一個是製造強國發展戰略，這是中國製造2025的一個藍本，一個建議稿。第二個是路甬祥提出了創新設計發展戰略，中國製造業經過30多年改革開放取得了很大成績，這個成績不能否定，但是後來還有一句話，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。

最大的問題是什麼？創新設計不夠，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，提出了創新設計發展戰略。

去年中國工程院潘雲鶴院士提出了中國人工智慧2.0的重大諮詢專案。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製造2025示範城市的會議上說的，華中科技大學三代師生都來了，我本人是賙濟院長的學生，他給我上過課。潘雲鶴、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，這三個諮詢專案我本人都參與了。

人工智慧2.0主要有五個子課題，我也是大資料課題的主要負責人之一。

人工智慧在很多領域都有應用，但是最典型的應用，一個是智慧城市，第二個是智慧製造，第三個是智慧醫療。三大戰略計劃都把製造業作為重點，工信部部長苗圩在會議上提出，智慧製造是我們推出中國製造2025的主要抓手，我覺得畫龍點睛講得非常對。什麼是智慧製造？現在眾說紛紜。我本人通過研究總結了什麼是智慧製造？有兩句話可以表明，第一個，智慧製造是智慧技術與製造技術的融合，第二個，我們的目的是用智慧的技術解決製造業的問題，包括產品設計問題、加工問題、裝配問題、全生命週期的問題等等。

製造業要用到哪些人工智慧技術呢？我這裡做了一個歸納，人工智慧是這四個人在60年以前提出來的，但是在相當長的時間，人工智慧技術發展的非常緩慢，最近幾年人工智慧炒熱了，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的，後來把它產業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，為什麼呢？它的自主性非常好，能夠自主決策走路。

第二個，我們現在搞智慧製造，波司登大狗也是智慧製造的產業，它本身是智慧化產品，它的智慧性非常強，可以學習決策，它又是智慧製造的最高水平之一。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。最近網路上推出了訊息，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，智慧化程度非常高。從技術觀點上，波司登大狗有遠端控制、負重爬坡、行進速度等等。

第二個熱點就是智慧手機，人工智慧是不是離我們很遠？其實不遠，我們每個人都在用智慧化手機，蘋果公司推出了智慧手機，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，我培養的很多優秀生被他們挖走了，工資非常高。現在這三個手機廠都不行了，技術在更新，技術在發展。

我們國家湧現了一批隱形冠軍，中國有創新的企業，前幾年我就感覺到了，最近幾年業界已經公人了就是華為，華為是中國最具有創新性的企業。我想最近華為感覺到壓力很大，為什麼？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？為什麼？虛擬現實、深度學習做進去了。

第三個是智慧化汽車，時間關係，我不展開。

第四個熱點，最近人工智慧炒熱了，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。阿爾法什麼意思？希臘字母的α，我們搞軟體的人都知道，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。

阿爾法狗對戰韓國選手李世石取勝，今年對戰柯潔主動人數，柯潔還發表一個微博，向阿爾法狗學到了不少新的方法。阿爾法狗為什麼取勝呢？它採用了深度學習演算法。

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，你只要把下棋規則告訴他，百戰百勝，到現在為止，沒有人下得過它，非常厲害，說明人工智慧四大熱點非常關鍵。

人工智慧為什麼比較熱呢？從技術觀點看，它主要有八大關鍵技術，在我們製造業當中也可以用，第一個就是深度學習演算法，第二個是增強學習演算法，再一個是模式識別演算法，一個是機器視覺演算法，一個是資料搜尋方法，一個是知識工程方法及一個是自然語言理解，一個是類腦互動決策。可那訊非做得非常好，在語音理解裝置上，我們中國語言很豐富，語音理解的最高境界是什麼呢？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裝置。一項技術了，對產業的帶動非常大。

但是人工智慧的最高境界，就是類腦互動決策。專門搞計算機的專家也在研究，也有很大進展。對於我們製造業來說，這八大演算法，我們製造業做到自感知、自適應、自學習、自決策。

第三個問題，我講一講製造業轉型如何用人工智慧技術。製造業的應用屈院長講的非常好，我個人理解就是培養千百萬工匠，中國要從製造大國走向製造強國，沒有千百萬的工匠是不行的。工匠怎麼培養呢？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。比如我加工一個複合材料的零件，土地不知道，只好問師傅。

現在看起來，市帶徒弟至少有三點侷限性，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，舊社會裡有一句話叫教會了徒弟餓死了師傅，師傅要留一手。

我們現在搞智慧製造，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。目標是什麼呢？過去的產品拍個照片，非要請個專業攝影師來，沒有經過專業培訓，照片是拍不好的。現在誰拿手機出來都可以拍漂亮的照片。根據加工的要求，向你推送一個智慧化加工方案，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，而且要把製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，用知識工程牽引智慧製造。

非常高興的是，前幾天工程院開會，就人工智慧2.0指導下的智慧製造，賙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，製造企業也是這樣，大連機床廠裝置不好嗎？射陽機床廠的裝置一大批，但就是經營、管理、裝置不行，生產的老機床賣不掉，新機床生產不出來，創新能力不足。從蘋果到華為，手機過半年一念舊推出新款，這是主要的。

智慧製造包括職能產品的智慧化、製造過程的智慧化和製造工具的智慧化。

從智慧手機逐步過渡到智慧終端，我們要營造一個智慧家居，智慧家居我們因延伸到智慧裝備，無人駕駛很熱，我們要無人系統。

人工智慧在智慧製造中的應用，還有四個方面的問題需要關注，第一個問題就是智慧化硬體，我們現在用機器人、感測器搞智慧製造、自動化流水線都非常好，但是非常遺憾，很多企業智慧硬體都是進口的，我們國家在智慧硬體方面要加強投入、加強研發。

第二個就是智慧演算法，我們前面講了很多演算法，也用了很多演算法，但是中國自己的演算法還是偏少的，基本上沒有。我們要掌握核心技術，現在企業最缺少的就是核心技術，怎麼樣掌握核心技術呢？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。我們搞人工智慧在製造業當中的應用，搞智慧製造要從演算法開始，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，人工智慧的應用驅動。我們要找到很好的應用點，這個應用點能夠在行業當中有示範效應，美國很早又開始了，但是中國的語音裝置更困難一點，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慧應用做得比較好。

我本人的小團隊也做了很多裝備製造業數字化、資訊化和智慧化方面的工作，幫助企業解決了不少問題，包括超大型的空分、高檔數控機床等等。

我把我的聯絡團隊發一下，因為時間關係，沒有充分展開。我們歡迎在座的各位領導、各位專家、各位企業家到杭州來，到我們浙江大學來進行技術交流、專案合作、人才培養等等。

因為時間關係，我們的報告就講到這裡，謝謝大家！

人工智慧賽博物理作業系統

AI-CPS OS

“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧）分支用來的今天，企業領導者必須瞭解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中，利用AI-CPS OS形成數字化+智慧化力量，實現行業的重新佈局、企業的重新構建和自我的煥然新生。

AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能，而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+資訊化、智造+產品+服務和資料+分析一體化，這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合，沒有顛覆現狀的意願，這些將不可能實現。

領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業作業系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智慧化力量，領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位：

1. 重新行業佈局：你的世界觀要怎樣改變才算足夠？你必須對行業典範進行怎樣的反思？

2. 重新構建企業：你的企業需要做出什麼樣的變化？你準備如何重新定義你的公司？

3. 重新打造自己：你需要成為怎樣的人？要重塑自己並在數字化+智慧化時代保有領先地位，你必須如何去做？

AI-CPS OS是數字化智慧化創新平臺，設計思路是將大資料、物聯網、區塊鏈和人工智慧等無縫整合在雲端，可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系，實現各個前沿技術在雲端的優勢協同。AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉，形成了領導力模式，使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置：

1. 精細：這種力量能夠使人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切，進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

2. 智慧：模型隨著時間（資料）的變化而變化，整個系統就具備了智慧（自學習）的能力。

3. 高效：企業需要建立實時或者準實時的資料採集傳輸、模型預測和響應決策能力，這樣智慧就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。

4. 不確定性：數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗，其結果就是形成了複合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含於三個領域：技術、文化、制度。

5. 邊界模糊：數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化，還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量通過三個方式激發經濟增長：

1. 創造虛擬勞動力，承擔需要適應性和敏捷性的複雜任務，即“智慧自動化”，以區別於傳統的自動化解決方案；

2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升，提高資本效率；

3. 人工智慧的普及，將推動多行業的相關創新，開闢嶄新的經濟增長空間。

給決策制定者和商業領袖的建議：

1. 超越自動化，開啟新創新模式：利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智慧，為企業創造新商機；

2. 迎接新一代資訊科技，迎接人工智慧：無縫整合人類智慧與機器智慧，重新

   評估未來的知識和技能型別；

3. 制定道德規範：切實為人工智慧生態系統制定道德準則，並在智慧機器的開

   發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐；

4. 重視再分配效應：對人工智慧可能帶來的衝擊做好準備，制定戰略幫助面臨

   較高失業風險的人群；

5. 開發數字化+智慧化企業所需新能力：員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來說，創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。”  《論語·子路》雲端計算、大資料、物聯網、區塊鏈和 人工智慧，像君子一般融合，一起體現科技就是生產力。

如果說上一次哥倫布地理大發現，擴充的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現，擴充的就是人們的數字空間。在數學空間，建立新的商業文明，從而發現新的創富模式，為人類社會帶來新的財富空間。雲端計算，大資料、物聯網和區塊鏈，是進入這個數字空間的船，而人工智慧就是那船上的帆，哥倫布之帆！

新一代技術+商業的人工智慧賽博物理作業系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從巨集觀到微觀各領域的智慧化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。

產業智慧官  AI-CPS

用“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧），在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智慧；實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈。

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新技術：“雲端計算”、“大資料”、“物聯網”、“區塊鏈”、“人工智慧”；新產業：“智慧製造”、“智慧金融”、“智慧零售”、“智慧駕駛”、“智慧城市”；新模式：“財富空間”、“工業網際網路”、“資料科學家”、“賽博物理系統CPS”、“供應鏈金融”。

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