2015年,我國工業互聯網發展的大幕徐徐拉開。這一年,“互聯網+”與《中國制造 2025》戰略先后提出,為工業互聯網概念的豐富與發展注入了強勁動力。2017年,國務院發布《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,這一綱領性文件的出臺,為我國工業互聯網的發展明確了方向。自此,我國工業互聯網踏上了高速發展的征程。
十年間,我國工業互聯網發展成績斐然,階段性戰略目標全部完成,部分目標甚至超額完成。站在新的起點上,尤其是“人工智能+”的洶涌而至,為工業互聯網的發展開辟了全新路徑。
近日,中國信息通信研究院院長余曉暉公開演講時表示,未來十年將會是工業互聯網發展更激動人心的新階段,會迎來工業互聯網在工業中的大規模應用,同時人工智能會對工業互聯網全面升級重塑。
大、小模型協同 構建工業互聯網雙引擎
當制造業企業將大模型部署在云端時,生產線上數以萬計的微型傳感器正通過輕量化AI模型實現毫秒級決策。這種看似矛盾的技術融合,恰恰揭示了工業互聯網進化的新范式——大模型與小模型的協同進化正在重構工業互聯網的底層邏輯。
余曉暉也指出,當前,大模型在工業領域的應用呈現“微笑曲線”分布,即在知識密集型的研發設計和與自然語言高度契合的營銷服務環節應用廣泛,而在生產制造環節的應用相對較少。這反映出大模型依賴大量數據訓練和泛化能力的特點。相比之下,小模型則恰恰相反,在生產制造等特定任務場景中應用更為廣泛,具有高度專用性,能有效解決具體問題。
例如在汽車制造領域,大模型通過分析供應鏈波動、設備狀態等數據,動態生成柔性生產計劃,實現多品種訂單的快速切換;而小模型則聚焦高精度任務,如工業視覺檢測系統通過微米級圖像分析,將缺陷識別率提升至99.86%。某鋼廠利用大模型預測煤氣平衡趨勢,結合小模型實時調節高爐參數,每年節約能源成本超千萬元。
中國信息通信研究院信息化與工業化融合研究所副所長田洪川指出,人工智能與工業互聯網融合已形成兩條技術應用路線:一是以場景化小模型為代表的專用智能應用,正從工業視覺識別等外圍應用走向數據與機理融合的深度分析。二是以大模型為代表的工業綜合智能探索還處于初期,但模型自身能力以及與領域知識的融合程度持續增強。
面向未來,在余曉暉看來,工業智能化的發展趨勢將是大模型與小模型的協同融合。大模型負責任務規劃與協調,小模型在具體場景中精準執行。田洪川表示未來,大模型持續提升泛化性與綜合分析能力,并與AI小模型協同,加速“研-產-管-服”全鏈條變革。東南大學教授夏志杰也認為,工業大模型和小模型基于應用的不同需求與場景,將會長期共存。
持續深化人工智能開拓工業互聯網多元場景
當前,人工智能與工業互聯網的融合已取得諸多階段性成果。工業視覺識別、智能質檢等場景的廣泛應用,大幅提升了生產效率與產品質量。但這僅僅是開端,隨著技術的進步,工業互聯網的應用場景亟待向更深層次、更廣闊領域拓展。
在產品設計環節,借助人工智能技術,企業能夠在產品設計時進行復雜的建模仿真與計算,通過對材料配比、參數設置等多方面的深度學習,大幅降低試錯成本,提高設計效率與質量。
在生產制造過程中,通過人工智能對生產數據的實時分析與預測,制造過程正朝著精益化、無人化方向邁進。在先進的智能工廠中,工業機器人借助人工智能視覺識別技術,不僅能夠精準抓取和裝配零部件,還能根據實時數據自動調整操作參數,實現生產過程的柔性化和智能化,高效應對多品種、小批量的生產需求。
此外,在質量管控、運營管理和客戶服務等方面,人工智能的應用成效也得到了高度評價。在質量管控上,基于人工智能的機器視覺檢測系統檢測效率和準確率遠超人工檢測,極大降低了次品率;運營管理中,利用人工智能算法綜合分析市場需求、生產能力等數據,優化了企業資源配置,提升了整體運營效率;客戶服務領域,人工智能客服快速響應客戶咨詢,收集反饋,為企業產品改進和服務優化提供有力支撐,實現定制化客戶服務能力的顯著提升。
持續深化人工智能在工業互聯網中的應用,開拓多元場景,是推動制造業轉型升級的關鍵。隨著技術的不斷進步和應用的不斷深入,人工智能將為工業互聯網注入更強動力。
共同發力夯實工業互聯網發展根基
人工智能賦能工業互聯網已勢不可擋。然而,要持續深化人工智能應用,仍面臨諸多挑戰。數據質量與安全問題首當其沖,工業數據的準確性、完整性和安全性直接影響人工智能模型的訓練與應用效果。中國信息通信研究院信息通信網絡安全響應中心副主任趙爽坦言,近年來,針對我國工業企業的網絡攻擊持續呈高發頻發態勢,伴隨人工智能等數字技術的發展應用,針對工業領域的勒索軟件、供應鏈攻擊、挖礦攻擊等新型攻擊正不斷衍生,防御難度不斷加大。
其次,隨著人工智能在工業互聯網中的深度應用,構建新型基礎設施的支撐亦是重中之重。在中國信息通信研究院技術與標準研究所副所長湯立波看來,隨著制造業高端化、智能化、綠色化發展,工業網絡體系正在加速升級變革。新型工業網絡體系架構向著技術體系更開放、設備設施更先進、產業生態更自主方向發展。
具體而言,它的新體現在三大層面。一是具有新的五大能力特征(泛在互聯、確定承載、控網算融合、開放智能、安全可控);二是形成控網算一體化協同的開放智能新架構,將新型工控分層管控模式,工業有線/工業無線等創新網聯技術,端邊云三級的工業算力都有機融合到新型工業網絡體系架構中;三是打造開放自主的新生態,運營商、通信設備商、互聯網企業等大量新勢力不斷加入,產業創新更活躍,也為形成開放自主的新技術體系和產業生態創造條件。
然而,加快搭建人工智能供需對接平臺也是需要考慮的。中國工業互聯網研究院智能化研究所高級工程師李優曾指出,深入挖掘企業在技術與應用銜接過程中的痛點與難題,通過精準匹配、線上線下交流活動等方式,切實解決企業面臨的問題。助力制造業企業快速獲取所需的人工智能技術與解決方案,推動新技術與傳統制造業深度融合,從而實現制造業新舊動能的高效轉換,促進產業的高質量發展。
站在新的十年起點,工業互聯網與人工智能的融合將推動制造業發生翻天覆地的變革。未來十年,在人工智能的加持下工業互聯網從“立柱架梁”走向“積厚成勢”的關鍵期。當大模型的“智慧大腦”與小模型的“靈巧雙手”深度協同,中國制造業定能在工業互聯網的浪潮中,完成從“制造大國”到“智造強國”的躍遷。
(審核編輯: 光光)
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