人工智能真正賦能制造業(yè) 將成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心動(dòng)力

去年年末，新華社中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息社發(fā)布《中國(guó)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展報(bào)告(2019)》(白皮書(shū))。該報(bào)告對(duì)國(guó)內(nèi)外制造業(yè)的前沿動(dòng)態(tài)進(jìn)行了比較研究，發(fā)現(xiàn)我國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力在持續(xù)增強(qiáng)的同時(shí)，“大而不強(qiáng)”的問(wèn)題依然存在，關(guān)鍵核心技術(shù)與高端裝備依然高度依賴(lài)外力，勞動(dòng)生產(chǎn)率依然落后于美、德、日等傳統(tǒng)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)。因此，在新的一年，我國(guó)制造業(yè)亟待進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，由要素驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，以緩解由全球貿(mào)易結(jié)構(gòu)變化帶來(lái)的壓力。

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和制造業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展、向價(jià)值鏈中上游邁進(jìn)，向效率要紅利的過(guò)程中，更深層次的自動(dòng)化、數(shù)字化，特別是智能化將毫無(wú)疑問(wèn)地起到關(guān)鍵推動(dòng)作用，必將成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心動(dòng)力。作為制造業(yè)大國(guó)的中國(guó)，同時(shí)也是人工智能的強(qiáng)國(guó)，只要兩者結(jié)合得當(dāng)，無(wú)疑將給中國(guó)制造業(yè)插上一雙有力的翅膀，飛躍智能化轉(zhuǎn)型的高峰。

“自家的和尚好念經(jīng)”，研究院打造真正適合聯(lián)想的智能排產(chǎn)

然而，相關(guān)市場(chǎng)研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)的人工智能公司中真正關(guān)注工業(yè)領(lǐng)域的尚不足5%，幾百項(xiàng)大型人工智能投資項(xiàng)目中，與制造業(yè)有關(guān)的不到1%。原因何在?有媒體分析認(rèn)為，除了工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)和標(biāo)注不足、相關(guān)算法不夠成熟之外，算法工程師對(duì)工業(yè)流程和技術(shù)等實(shí)際問(wèn)題不夠了解，以及工業(yè)企業(yè)對(duì)“外來(lái)”人工智能公司和解決方案的不信任，是更加深層次的原因。在這一背景下，我們更多看到的是企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，尤其是人工智能團(tuán)隊(duì)，在自身企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

全球PC市場(chǎng)占有率第一的聯(lián)想集團(tuán)旗下的合肥生產(chǎn)基地——聯(lián)寶科技，全球每售出8臺(tái)筆記本電腦就有1臺(tái)來(lái)自這里。短短幾年，產(chǎn)品累計(jì)出貨超過(guò)1.2億臺(tái)，年訂單數(shù)超過(guò)60萬(wàn)，定制化小單比例超過(guò)80%，面向全球100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)高效供應(yīng)。如此龐大的生產(chǎn)需求對(duì)生產(chǎn)排程提出了很高的要求，整個(gè)排產(chǎn)過(guò)程需要考慮包括人員、設(shè)備、物料、生產(chǎn)工序與方法、環(huán)境在內(nèi)等數(shù)十種復(fù)雜的變量，因此人工排產(chǎn)逐漸變得力不從心。針對(duì)這一問(wèn)題，聯(lián)想研究院人工智能實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)打造了使用多交互增強(qiáng)學(xué)習(xí)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)和基于注意力機(jī)制的最優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的人工智能排產(chǎn)方案，可以模擬多變的生產(chǎn)環(huán)境，自動(dòng)尋找最佳排產(chǎn)策略。在制造企業(yè)最關(guān)注的產(chǎn)品數(shù)、訂單數(shù)、訂單交期滿(mǎn)足率和產(chǎn)能合理利用率四個(gè)指標(biāo)上，人工智能算法相比人工排產(chǎn)均有明顯提升，排產(chǎn)耗時(shí)也大幅減少，從原來(lái)的每天6小時(shí)縮短到1.5分鐘，生產(chǎn)效率也獲得了16%的提升。而且隨著數(shù)據(jù)的積累和模型的訓(xùn)練，智能排產(chǎn)模型的能力還會(huì)進(jìn)一步提高。

以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，聯(lián)想人工智能大有作為

聯(lián)想研究院人工智能實(shí)驗(yàn)室機(jī)器學(xué)習(xí)總監(jiān)范偉曾表示，聯(lián)想的機(jī)器學(xué)習(xí)研究目標(biāo)是把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)決策，把技術(shù)轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)力，從而提高集團(tuán)業(yè)績(jī)并創(chuàng)造實(shí)際價(jià)值。在這個(gè)過(guò)程中，優(yōu)秀的算法固然是重要的一環(huán)，然而真正能夠“一錘定音”的是基于生產(chǎn)環(huán)境下各種實(shí)際問(wèn)題的，對(duì)不同算法的深度理解和靈活運(yùn)用。聯(lián)想機(jī)器學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)目前由26名員工組成，其中14位是算法工程師，都是對(duì)算法擁有深入理解并對(duì)實(shí)際問(wèn)題擁有敏銳認(rèn)知的人才。

以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，聯(lián)想機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在垂直行業(yè)的深度融合應(yīng)用中具有優(yōu)秀的可擴(kuò)展性。這在團(tuán)隊(duì)的另外兩款明星產(chǎn)品——智能服務(wù)備件前瞻分析和智慧物流系統(tǒng)中，得到了充分的體現(xiàn)。

智能服務(wù)備件前瞻分析系統(tǒng)的核心目標(biāo)是預(yù)測(cè)聯(lián)想售后服務(wù)站對(duì)產(chǎn)品備件的需求，并實(shí)現(xiàn)提前采購(gòu)，提前調(diào)度，提前在離用戶(hù)最近的服務(wù)站備貨，在用戶(hù)的產(chǎn)品發(fā)生故障以前就感知到需求，這樣當(dāng)需求真正發(fā)生時(shí)就能以最快的速度完成對(duì)用戶(hù)備件的更換，最大化用戶(hù)滿(mǎn)意度，同時(shí)也能平衡企業(yè)的庫(kù)存成本。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，機(jī)器學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)不僅需要對(duì)服務(wù)站所需的成千上萬(wàn)種備件進(jìn)行精細(xì)的分析，還需要針對(duì)因服務(wù)量較少而數(shù)據(jù)稀疏，或者受季節(jié)性地理環(huán)境影響較大的地區(qū)，靈活切換不同的算法。目前，智能預(yù)測(cè)精度已實(shí)現(xiàn)比人工提升7%，每年為聯(lián)想節(jié)省上千萬(wàn)美元成本。

智慧物流系統(tǒng)的核心目標(biāo)是通過(guò)優(yōu)化配送路徑，助力聯(lián)想城市配送中心降低運(yùn)營(yíng)成本，提升服務(wù)質(zhì)量。據(jù)最新調(diào)查統(tǒng)計(jì)，末端配送成本占端到端物流總成本的比例高達(dá)41%，可優(yōu)化空間巨大。最后一公里的服務(wù)質(zhì)量也直接決定了用戶(hù)體驗(yàn)。高達(dá)84%的客戶(hù)表示，令人沮喪的末端配送體驗(yàn)，讓他們放棄再次選擇購(gòu)買(mǎi)相關(guān)產(chǎn)品或服務(wù)。與智能排產(chǎn)類(lèi)似，末端配送的優(yōu)化也是一個(gè)典型的運(yùn)籌學(xué)問(wèn)題。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，機(jī)器學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)對(duì)聯(lián)想北京配送中心的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研和梳理，綜合考慮產(chǎn)品數(shù)量、種類(lèi)、運(yùn)單數(shù)量、體積以及配送地址、客戶(hù)類(lèi)型、服務(wù)時(shí)長(zhǎng)等多種因素，通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)建立圖深度網(wǎng)絡(luò)模型，挖掘出“訂單-客戶(hù)-路線(xiàn)”之間的復(fù)雜關(guān)系，動(dòng)態(tài)生成了一套智能調(diào)度方案。與人工派車(chē)方案相比，智慧物流系統(tǒng)可有效降低運(yùn)輸里程44.1%和平均用時(shí)42.9%，提升車(chē)輛裝載率32.6%，減少車(chē)次46.0%。從而在提升配送服務(wù)水平和客戶(hù)體驗(yàn)的同時(shí)，極大的降低了運(yùn)力成本。

聯(lián)想集團(tuán)副總裁，聯(lián)想研究院人工智能實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人徐飛玉博士曾在多個(gè)場(chǎng)合表示，聯(lián)想人工智能研究的長(zhǎng)項(xiàng)在于研究與業(yè)務(wù)緊密結(jié)合，形成了閉環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。相信在未來(lái)十年，在人工智能的應(yīng)用趨勢(shì)逐漸從消費(fèi)端的“酷炫”功能轉(zhuǎn)向針對(duì)商用端“對(duì)癥下藥”的大背景下，擺在聯(lián)想研究院面前的必將是更將廣闊的天地。