最新進展！李伯虎院士報告講述新一代AI引領下的智慧製造
【編者按】在近日舉辦的一行業活動上，中國工程院院士、國家制造強國戰略諮詢委員會委員李伯虎報道了在人工智慧引領下的智慧製造初步實踐。
本文轉自《電能革命》，未經李伯虎院士稽核，經億歐編輯，供讀者參考。
由中國智慧製造百人會主辦的“2018智造百強榜高峰會暨2019中國智慧製造百人會年會上”於2019年1月11日在北京科技會堂舉行。中國工程院院士、國家制造強國戰略諮詢委員會委員李伯虎做“新一代人工智慧引領下的智造製造初步實踐”的演講。
以下為演講的速記文字，未經本人審閱;
尊敬的倪院士，李院長，各位親愛嘉賓、各位代表大家好，很高興參加這個年會，首先祝賀這個年會成功召開，剛才聽了兩位領導的講話還有看了個錄影，很受鼓舞，我用半小時的時間給大家彙報我們做的工作。
上一次年會我的題目是新一代人工智慧引領下加快發展我國的智慧製造，這一次談談我們進一步的理解和我們做的新工作。
我的題目新一代人工智慧技術引領下智慧製造系統初步實踐，有千多人在這裡個大的團隊裡。
從四個方面向大家彙報一下:
第一個是新一代人工智慧引領下的智慧製造系統；
第二個新一代人工智慧技術引領下的之凝製造系統雛形，航天雲網中的關鍵技術；
第三個航天雲網應用範例；
第四個新一代人工智慧技術引領下的智慧製造系統發展。
第一個，什麼是智慧製造，工程院對這個有一個定義，團隊怎麼解釋智慧製造技術， 是將先進資訊科技與先進製造技術深度融合，貫穿於產品設計、生產、服務等製造全生命週期的各個環節。
具有對製造全系統、全生命週期活動裡面的人機物環境資訊的認知、學習、決策控制與執行等智慧特徵的製造技術、系統與應用的總稱，其目標是持續提高產品的質量、效益、服務水平，減少消耗，推動製造業創新綠色協調開放共享發展。
這裡談到新一代人工智慧的內涵，中國企業在前年7月份頒佈的發展規劃： 第一步2020年在人工智慧總體技術的應用和世界先進水平同步，2025年有重大突破，2030年達到世界領先水平 。 也就是說人工智慧+新時代時代正在到來，這裡面智慧製造有一個很重要的原因。
新一代人工智慧的內涵技術特徵與重點任務，它初步定義基於新的資訊環境，新技術和新的發展目標的人工智慧， 新的資訊環境 包括 新網際網路 、 移動裝置 ， 網路社群 ， 感測器網路 等。
新的技術主要是 大資料 、 高效能運算技術 、 新的模型與演算法 等， 新的發展目標 巨集觀到微觀的智慧化新領域如 智慧城市 、 數字經濟 、 智慧製造 、 智慧醫療 等。
新一代人工智慧主要的內涵趨勢是多方面的， 第一個是資料驅動下深度強化學習智慧 ； 第二個基於網路的群體智慧 ； 第三個人機和腦機互動的技術導向混合智慧 ； 第四個跨媒體推理智慧 ； 第五個自主智慧無人系統 。
任務在規劃裡五個方面， 一個科技創新體系 ； 第二個跟我們這個有關培育高階高階智慧經濟 ； 第三個建設安全便捷的智慧社會 ； 第四個構建泛載安全高效智慧化基礎設施體系 ； 最後就是一系列前瞻工具新型人工智慧智慧重大科技專案 。
新一代人工智慧引領下的智慧製造的內涵，它的 模式 、 手段 、 業態 都與眾不同，從技術手段來說，基於新網際網路，藉助新一代智慧科學技術。
新制造科學技術， 新資訊通訊技術 ， 新制造應用領域技術 四類技術深度融合 數字化 、 網路化 、 雲化 、 智慧化技術 手段構成使用者為中心的統一經營智慧製造資源、產品與能力的服務雲，使使用者通過智慧終端及智慧製造服務平臺隨時隨地按需智慧製造資源、產品與能力服務。
模式就是以使用者為中心，人機物環境資訊融合，互聯服務、個性、柔性、社會化、智慧化的智慧製造新模式。
生態泛在互聯，資料驅動，共享服務，跨界融合，自主智慧，萬眾創新。
特徵跟以前的製造企業有什麼不同？ 是製造全系統、全生命週期人機物環境進行自主智慧地感知、互聯、學習、分析、認知、決策、控制與執行 。
實施內容，六個要素， 人、技術裝置，管理，資料，材料，資金 六要素，以及人流，管理流，資料化，物流，資金流整合優化，製造產品，服務使用者，提高市場能力，這個就是我們對它的理解。
引領要基於新的網際網路，藉助新一代智慧科學技術，新制造科學技術，新資訊通訊科學技術， 新制造應用領域數字化、網路化、雲化、智慧化技術新手段，不僅僅是人工智慧。
根據這樣的內涵構成的系統把它叫做基於新一代人工智慧技術引領下的智慧製造系統，它的體系架構在我們原來委員會的進一步發展，第一個在新一代人工智慧技術引領下的智慧製造系統的體系架構。
第一個新智慧資源、能力、產品層，新智慧感知、接入、通訊、邊緣處理層，新智慧製造系統雲端服務平臺層，新虛擬智慧資源能力產品層，新制造雲服務支撐功能層，新智慧使用者介面層，新智慧製造雲服務應用層。
裡面有新一代人工智慧技術引領下的大資料網生的各種服務，再上面就是各種各樣的應用層，每一層都有它的標準，新一代人工智慧引領下的製造或者是雲，就是人、資訊、空間與物理空間融合的新智慧製造資源能力產品，智慧互聯協同製造系統，它可以橫向製造全生命週期活動。
為此我們提出新一代人工智慧引領下的智慧製造系統的技術體系，以前最主要的把新一代人工智慧引領下的這四類技術用到各個層次。
包括總體、產品、感知接入通訊，邊緣處理，雲端服務平臺，及產品、生產裝備、經營管理、模擬試驗，以及售前售中售後的服務。這就是新一代人工智慧技術引領下的智慧製造系統的解讀。
第二個，新一代人工智慧技術引領下的航天雲網是基於本團隊提出的雲製造2.0的理念技術模式生態的進一步拓展。
具體來說我們把它叫做雛形， 融合了部分新一代人工智慧技術與部分的製造科學技術、新資訊通訊科學技術和新的製造應用領域專業技術，主要有八個方面 。
第一個體系架構和平臺。 不是空穴來潮，航天這麼一個複雜產品，本身內生系統大汽裝配，多頻率，小批量，變批量的改造，國家大家很熟悉了，現在不斷提中國製造2025，總而言之是五類，我們要從要素向創新驅動，從傳統向數字化網路化智慧化。從粗放到質量效應。從資源消耗、環境汙染到綠色製造。從生產向生產+服務，通過對製造技術體系、標準體系、產品體系的重塑以及產業鏈的升級，構建更加完美的製造生態，這是我們的願景。
目前做的主要是體系架構的認知，這裡面就是整體層，一個就是資源產品、能力產品，把工業服務、工業裝置、工業產品納入進來，工業互聯產品，平臺接入層，平臺服務層，應用APP。
對我們自己做的平臺叫做INDICS，西門子Mindsphere，GE的Predix，提供的工業應用能力、安全可控性方面都有一個比較，我們自己認為把它定義為具有中國特色的以兩化融合為主線的智慧製造支援或者是2.0、3.0、4.0都支援的平臺，這是第一個問題。
第二個關鍵技術你要連起來。 所以我們就做了多協議的工業閘道器SMARTIOT，提供工業裝置的通訊互聯能力，支援主流工業現場通訊協議的通訊互聯，支援工業現場匯流排、有線網路、無線網路的通訊互聯，這個是一個系列。
提供一個自主智慧財產權的SMARTIOT系列產品，包括感測器系列、標準系列也包括高效能系列，同時提供了軟體接入系統，以及提供支援雲端計算+邊緣計算混合計算模式。
目前全要素資源能力產品接入提供有生產能力14類66小類，試驗能力12類139小類，計算檢測能力3類30小類，同時還包括各種各樣21類工業產品裝置的接入，把生產工藝能力和專業技術能力和工業產品製造能力接入起來。
第三個雲端計算和邊緣計算。 在現場就要馬上處理，不然到雲轉一圈就來不及了，可以在雲的邊緣這一側完成及時資料清洗、資料融合、資料處理，或者把預處理以後的資料上傳雲端，經過優化模型下發到模型進行邊緣計算、分析、預測等服務。
為此，在六年以前我們就做了一個邊緣計算系統，去年得到了總裝置的支援，現在我們用自己的晶片在明年考核完成，這個是邊緣計算框架，融合新一代人工智慧技術、新興計算機科學技術，以及現代建模模擬技術和超級計算及系統技術四類技術形成軟硬結合的重大科學裝置。
邊緣計算用我們的觀點就叫做邊緣模擬，這裡面模型可以全數字可以硬體軟體投入，這是總裝設定。
它支援民主模擬和支援個性計算，邊緣演算法，跟以前的不同不是基於CPU搞的演算法，這裡面有三個專件，一個就是人工智慧專件，就是一個大資料專件以及介面的專件，詳細的我就不多說了。單機櫃峰值速度不小於20萬億次，有很多的特點我就不多說了。
目前我們是軟硬結合搞智慧製造，從邊緣計算拉進來。
第四個關鍵技術基於大資料的核心技術。 DAAS這是一種以資料為核心的新型雲端計算服務，按需為使用者隨時隨地為使用者提供資料各類服務，包括智慧管理、資料處理等。
第五個PAAS，基於容器技術的平臺服務技術，容器技術可以讓開發者在一個資源隔離的程序中執行應用。 進行應用程式所必需的元件都將打包成一個映象並複用，提供一個彈性伸縮環境，向上可以提供統一開發的應用，下發提供多叢集、跨區域多雲架構支援。
第六個建模，模擬引擎服務。 從它的認證、研發、執行、銷售、售後服務，通過虛實互動反饋，資料融合分析，實現和支撐製造全過程全系統的優化。
我們有一個新虛擬工廠，在雲平臺構建與實際工廠物理環境，完全對應虛擬製造系統，來支援規劃模擬，實時監控整個分析。
第七個技術就是工業應用APP。 跟消費的不一樣，沒有這個東西光一個作業系統、平臺是沒用的，我們現在有兩類對原生工業應用APP，包括之凝商務，之凝研發，智慧管控，智慧服務，還有第三方以多樣化、個性化的使用者需求。
原生應用APP雲協作，企業線上對接、交易並支撐後臺的過程監控、信用評控，以及跨企業協同設計、生產和智慧生產管控，智慧服務同時第三方目前工業軟體148項，包括專業軟體以及協同類軟體。
第八個關鍵技術基於雲平臺怎麼來做社會化協同製造 ，基於雲服務怎麼搞雙創，這就是基於雲平臺實現智慧雲工廠的方案，是通過線上線下雲協作，CPDM、雲ERP、CRP、CMES和虛擬工廠等APP，線下要對它的裝置，MES，DNC系統，產線進行之凝化改造與建設，航天雲網現在賺錢就靠這個。
這個就是整個社會協同解決方案，對小微、中型、大企業都有各種各樣的支援。
這個是智慧服務，基於平臺生產裝置的管理、優化、創新。
最後就是雙創，萬眾創新，大眾創業，這裡面提供協同設計、協同模擬、協同生產、協同保障實現創新創業全活動支援，包括對創意啟動階段、創意種子培育期、創意加速期都有各種各樣的服務，這就是部分新一代人工智慧，部分製造技術，部分商業技術。
目前我們做了三種雲網，專有云註冊單位548家，公有云，目前250萬企業註冊，國際雲註冊企業1萬餘家，成交金額航天雲網成交金額4200餘億元，雲端成交共計2100餘億元，資訊釋出15萬億元。
初步效益，資訊共同，資源共享，能力協同，開放合作互利共贏。從縱向來說區域雲、企業雲、車網雲、裝置雲，分別對應他們企業的問題，搞個性化定製、協同研發、協同採購、智慧生產、智慧營銷、智慧服務，打勾的就是現在取得了一定收益，我們按照問題在哪兒，解決方案是什麼，時間問題我就不多說了。
我們是怎麼進一步發展的，現在已經到四級了，每一年都會有一個建議，四級有核心思想，新一代人工智慧技術搞智慧製造，這是一個很好的機遇，我稍微談一下。
智慧製造雲的發展需要，政府引導，市場驅動，高質量全生命週期製造要上去，圍繞這樣的需要，我們要注重企業為中心的政產學研金用的結合技術創新體系的建立，中國航天數量當時勘察我們，美國人當時勘察我們，我們探索了一個基於創新體系不斷的迴圈。
這個搞了30年了，各類跨行業人才培養，國家基礎建設，政策支援，技術應用產業的協調發展，技術上面我們提出六個重視，第一個要重視新一代人工智慧技術引領下將新制造技術、智慧製造技術系統的發展。
第一個就是我剛才說的平臺，新一代人工智慧技術引領下的智慧製造系統的體系架構。
第二個絕對不是自動化，智慧化，要特別加強在智慧雲環境中的設計、生產、管理試驗保障本身的模式，比如手段和生態的研究，它是智慧製造系統的基礎。
第三個要重視資料庫、演算法庫、模型庫大資料平臺、計算能力基礎能力研究與研究。
第四個要重視分享經濟的商業模式技術研究。
第五個要重視安全技術及相關標準和評估指標體系的技術研究。
第六個要實現智慧化感知、接入、互聯層的技術研究，新智慧需求，以前對感知、接入、互聯層做的不夠，以及泛在的模組，還有支援邊緣製造，這一個一定要重視。
產業方面有六個加強，智慧製造雲工具集，晶片現在很重要，工業軟體是很大的問題，這裡面要對工具下很大的力氣。
第二個雲製造智慧產品。
第三個加強智慧雲製造系統的構建與執行產業。
第四個加強雲製造運營中心的運營服務產業。
應用特別是當前要圍繞行業的指導發展，特殊行業、企業特點，要以問題為導向，手段和業態的變革，絕對不是一個純技術，整合化、優化和智慧化。最後就是講系統化工程，一把手掛帥，制定好各階段的實施方案和發展階段。
新一代人工智慧引領下的智慧製造系統是新網際網路+雲端計算+大資料+人工智慧時代的一種智慧製造系統，新一代智慧技術引領下的智慧製造系統，還是正在發展的製造新模式，手段和業態。
特別感謝大家！