在當(dāng)今全球化浪潮滾滾向前、技術(shù)發(fā)展日新月異的時代,制造業(yè)面臨著前所未有的競爭壓力。傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造方式,在運營優(yōu)化、成本降低以及滿足客戶千變?nèi)f化的需求等方面,逐漸顯得力不從心。
而人工智能(AI)就如同一場及時雨,憑借其處理海量數(shù)據(jù)、從模式中學(xué)習(xí)并做出明智決策的強大能力,成為推動制造業(yè)變革的關(guān)鍵力量。在制造業(yè)中應(yīng)用人工智能,早已不是一種可有可無的選擇,而是大勢所趨。
德國工業(yè)巨頭博世在蘇州工廠的實踐,就很好地展現(xiàn)了人工智能在質(zhì)量控制與檢驗方面的革新。在汽車電子生產(chǎn)的末端,自動光學(xué)檢測設(shè)備(AOI)雖然能檢測焊接質(zhì)量,卻容易產(chǎn)生誤報,還得依靠人工二次確認(rèn)。博世引入人工智能圖像識別技術(shù),以數(shù)百萬張圖片為基礎(chǔ),運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí),制定匹配的數(shù)學(xué)邏輯,讓系統(tǒng)具備了預(yù)測性。這個系統(tǒng)能夠自動判斷 AOI 報警的是否為真正的不良產(chǎn)品,從而代替人工操作,實現(xiàn)了自動化與智能化。而且,人工糾偏信息還能反饋給 AI 系統(tǒng),讓模型不斷自我優(yōu)化。通過這種人機協(xié)作的方式,博世將 ECU 的缺陷檢出率提高到 99.99%,檢測時間縮短了 50%,產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率都大幅提升。
全球最大的電子產(chǎn)品代工制造企業(yè)富士康,在生產(chǎn)管理與優(yōu)化上取得了突破。富士康的生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜得如同迷宮,為了優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度和資源分配,他們開發(fā)了 “FoxConn Neural Manufacturing” AI 生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。這個系統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)和強化學(xué)習(xí)技術(shù),運用深度強化學(xué)習(xí)算法(比如 DQN),通過與生產(chǎn)環(huán)境交互來學(xué)習(xí)最優(yōu)調(diào)度策略。它連接多個系統(tǒng),能夠?qū)崟r收集和分析生產(chǎn)數(shù)據(jù),構(gòu)建數(shù)字孿生模型,實時反映車間的運行狀態(tài)。一旦遇到緊急訂單或者設(shè)備故障,系統(tǒng)能迅速調(diào)整生產(chǎn)計劃,重新分配資源。該系統(tǒng)在多個工廠應(yīng)用后,部分車間的生產(chǎn)效率提高了 10% 以上,庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)縮短了 20%,產(chǎn)品質(zhì)量和交付準(zhǔn)時率也都有所提升。
美的集團在供應(yīng)商風(fēng)險評估與管理方面進行了升級。美的有著龐大且復(fù)雜的供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò),傳統(tǒng)的供應(yīng)商風(fēng)險管理方法在動態(tài)的市場環(huán)境中顯得捉襟見肘。于是,美的開發(fā)了基于機器學(xué)習(xí)的供應(yīng)商風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)。這個系統(tǒng)以全面的供應(yīng)商數(shù)據(jù)平臺為核心,從多個內(nèi)外部渠道收集整合供應(yīng)商財務(wù)、交付表現(xiàn)、質(zhì)量、宏觀環(huán)境等多維度數(shù)據(jù)。它應(yīng)用決策樹、隨機森林和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機器學(xué)習(xí)算法建立風(fēng)險評估模型,自動提取風(fēng)險特征,生成實時的風(fēng)險評分和等級。當(dāng)供應(yīng)商風(fēng)險評分超過閾值或者出現(xiàn)重大風(fēng)險事件時,系統(tǒng)會自動預(yù)警,還會推薦風(fēng)險緩釋策略。通過 AI 驅(qū)動的風(fēng)險管理,美的實現(xiàn)了風(fēng)險的早期識別和主動防控。
除了這些典型案例,人工智能在自動化生產(chǎn)線控制和優(yōu)化方面也有廣泛的應(yīng)用。利用機器學(xué)習(xí)算法和傳感器數(shù)據(jù)建立模型,能夠監(jiān)測和優(yōu)化生產(chǎn)線的各個環(huán)節(jié),提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。比如優(yōu)化生產(chǎn)線調(diào)度和排程,減少生產(chǎn)停機時間和能耗。強化學(xué)習(xí)作為人工智能的重要分支,也在制造業(yè)中嶄露頭角。它可以用于自適應(yīng)過程控制和優(yōu)化,讓智能系統(tǒng)通過與環(huán)境互動反饋自動調(diào)整生產(chǎn)參數(shù);還能實現(xiàn)自主機器人和物料搬運的智能化。就像亞馬遜倉庫里使用強化學(xué)習(xí)訓(xùn)練的機器人,能在復(fù)雜環(huán)境中高效完成物品搬運任務(wù)。
人工智能為制造業(yè)帶來的全方位變革,價值十分凸顯。在效率提升方面,人工智能驅(qū)動的自動化大大簡化了生產(chǎn)流程,減少了體力勞動和人為錯誤。系統(tǒng)能夠快速執(zhí)行任務(wù),處理重復(fù)性操作,整體運營效率、吞吐量和生產(chǎn)力都得到了提高。成本降低也是人工智能帶來的重要好處之一,其預(yù)測性維護和質(zhì)量控制解決方案,能幫助企業(yè)優(yōu)化維護計劃,減少計劃外停機和生產(chǎn)延誤,從而降低成本。
在數(shù)據(jù)驅(qū)動決策上,制造業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),人工智能算法可以實時分析這些數(shù)據(jù),為企業(yè)決策提供有價值的見解,助力企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程,提高整體績效。生產(chǎn)安全保障方面,人工智能驅(qū)動的機器人和自動化設(shè)備,能夠承擔(dān)危險或體力要求高的任務(wù),降低了工作場所事故和傷害的風(fēng)險。供應(yīng)鏈優(yōu)化上,人工智能通過分析大量的供應(yīng)鏈數(shù)據(jù),像需求預(yù)測、庫存水平和物流信息等,幫助企業(yè)優(yōu)化供應(yīng)鏈運營,提高績效,降低成本。
隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,它有望徹底改變制造業(yè)。制造企業(yè)應(yīng)該積極擁抱人工智能技術(shù),這樣才能在快速變化的市場中獲得競爭優(yōu)勢,滿足全球市場不斷變化的需求。