智能制造：數(shù)據(jù)智能“液體化”制造業(yè)

魔猴君  行業(yè)資訊   2136天前

我們正身處大融合的時(shí)代
我們正身處大融合的時(shí)代，在人類發(fā)展史上, 大科學(xué)與大技術(shù)第一次形成歷史性交匯：信息技術(shù)不再僅僅應(yīng)用在信息化領(lǐng)域，演變成為大技術(shù)的數(shù)據(jù)革命和智能技術(shù)已經(jīng)滲透到50%的科學(xué)研究中。
與此同時(shí)，社會(huì)、城市、產(chǎn)業(yè)，個(gè)人都在被數(shù)據(jù)革命和智能技術(shù)影響和滲透，智能手機(jī)在過去的十年里滲透、影響了至少30億人，對(duì)社會(huì)模式產(chǎn)生了巨大大的影響，甚至是看起來更像是純粹物理世界里的城市，工廠，也因?yàn)閿?shù)據(jù)化、智能化的滲透而產(chǎn)生了新的變化。
在產(chǎn)業(yè)端，新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的融合，預(yù)計(jì)會(huì)產(chǎn)生數(shù)個(gè)十萬億量級(jí)的產(chǎn)業(yè)，形成新的、數(shù)據(jù)化、智能化的大產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。因此，當(dāng)我們今天身處大科學(xué)、大技術(shù)、大產(chǎn)業(yè)、大社會(huì)進(jìn)行大融合的時(shí)代，企業(yè)的未來將取決于企業(yè)與未來如何做好連接，如何與新一代信息技術(shù)做好連接，如何利用數(shù)據(jù)和智能的能力，我們應(yīng)當(dāng)相信，新技術(shù)加新模式會(huì)帶來一個(gè)又一個(gè)大風(fēng)口。
更加智能的“新物理世界”即將到來
過去十年，智能手機(jī)與APP改變了消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)，從2007年蘋果手機(jī)問世，到2012年快速進(jìn)入轉(zhuǎn)折點(diǎn)，再到2018年智能手機(jī)的普及。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)作為基礎(chǔ)設(shè)施，把人，商品，服務(wù)連接了起來，人類就此進(jìn)入了以App為代表的消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。從現(xiàn)在開始的下一個(gè)十年，云、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)會(huì)共同構(gòu)成新的技術(shù)環(huán)境，數(shù)字技術(shù)會(huì)進(jìn)一步滲透到物理世界，推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)變革的發(fā)生，這是與過去十年最大的不同：消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代本質(zhì)上消除的是信息不對(duì)稱，解決的是產(chǎn)品、服務(wù)、消費(fèi)者連接的問題，但今天的物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)，要遠(yuǎn)比移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的滲透能力更強(qiáng)，除了用于消費(fèi)和生活，它還會(huì)滲透到物理世界為主的各個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。
實(shí)際上，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不止是互聯(lián)網(wǎng)，或者說，不止是連接和網(wǎng)絡(luò)，更重要的是塑造一個(gè)新物理世界：過去十年，我們把消費(fèi)世界抽象為數(shù)據(jù)，做千人千面做精準(zhǔn)推薦；未來10到15年，我們將基于所有的技術(shù)，智能化地塑造一個(gè)新的物理世界。今天，我們的世界還是上帝造的，但未來的物理世界很有可能一半是由人類制造的，這中間必然會(huì)經(jīng)歷一個(gè)很大的變革和革命。
那么，影響未來競爭格局的關(guān)鍵是什么？答案是來自于產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)里的硬科技與物理世界的大融合。
過去的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，工業(yè)是人類所有技術(shù)的集大成者，未來15年更是如此，這里面包括新材料、生物科技、新能源，以及制造技術(shù)與智能技術(shù)。新技術(shù)最重要的使命和價(jià)值，是它們將快速、徹底的打破行業(yè)邊界，原來看上去互不相干的十幾個(gè)大行業(yè)會(huì)產(chǎn)生大融合，而這，正是制造遇見智能的一個(gè)本質(zhì)變化。
比如說，5G的到來就會(huì)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生革命性的影響，它會(huì)是技術(shù)融入工業(yè)的一個(gè)入口，緊隨而來的是人工智能、AR/VR、自動(dòng)駕駛等一系列技術(shù)，十年以后的汽車，無疑將因此成為新技術(shù)落地的一個(gè)最大的領(lǐng)域。雖然說現(xiàn)在在少數(shù)領(lǐng)先的汽車制造工廠，人工智能、3D打印、協(xié)同機(jī)器人、AR/VR、數(shù)字孿生等技術(shù)已經(jīng)可以相互配合完成復(fù)雜的設(shè)計(jì)、裝配與物流工作，但隨著技術(shù)的不斷成熟，以及成本的降低，新技術(shù)將更大范圍地應(yīng)用到以汽車為代表的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中。
持續(xù)演進(jìn)的數(shù)字孿生更加成熟
提到“新物理世界”和智能科技，們經(jīng)常會(huì)提到一個(gè)詞——“數(shù)字孿生”，這是美國國防部在數(shù)字化研發(fā)F35戰(zhàn)機(jī)過程中，發(fā)現(xiàn)的一個(gè)有效的工程工具。簡單來說，研發(fā)工程師可以利用數(shù)字技術(shù)讓物理世界生產(chǎn)與裝配更精準(zhǔn)?；靖拍罹褪菍⑽锢砜臻g中的“物”以數(shù)字化的方式映射到虛擬空間，模擬其在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為特征，從而達(dá)到工程效率的大幅提高。
更進(jìn)一步理解數(shù)字孿生，我們可以從“算法”這個(gè)流行詞來看：整個(gè)世界今天無論小到原子、分子，還是大到城市，看起來都服從于一個(gè)統(tǒng)一的內(nèi)在規(guī)律----就像杰弗里·韋斯特所寫的《規(guī)?！芬粫枋龅哪菢?，這個(gè)內(nèi)在規(guī)律看起來就像是“上帝算法”，我們不禁要問，我們所身處世界的最本質(zhì)的規(guī)律，那個(gè)能滲透（或者說描述）到量子級(jí)別的“算法”到底是什么？
可惜的是，人類對(duì)“算法”的探索才剛剛開始，我們隱隱約約的感覺到是存在“上帝算法”的，但是對(duì)于目前人類的智力和認(rèn)知水平來說，這個(gè)“上帝算法”太難破解了。
但是，這卻給了我們新的啟發(fā)：雖然我們不能破解這個(gè)從量子級(jí)別直至城市都遵循的“上帝算法”，但是我們知道，邏輯上來說，我們可以利用大量的數(shù)據(jù)和算法，有限度的去模擬、去構(gòu)建，去在虛擬空間中建設(shè)“數(shù)字化的物理世界”，這就是數(shù)字孿生。
過去這兩年，我們經(jīng)常講數(shù)據(jù)跑腿、人不跑腿，因?yàn)槿绻麛?shù)據(jù)到位，我們可以節(jié)約大量的時(shí)間與成本。同樣，如果可以在數(shù)字空間中模擬物理對(duì)象的一舉一動(dòng)， 就無需在物理世界中為試錯(cuò)付出高昂的成本。這將極大地降低在物理世界試錯(cuò)迭代成本，讓我們能夠借助在數(shù)字空間的驗(yàn)證結(jié)果更加精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)人類對(duì)物理世界的改進(jìn)。并且，數(shù)字孿生概念最早被從工業(yè)界提出時(shí)，還沒有碰到人工智能，但今天的情形變得更加令人激動(dòng)：數(shù)字孿生與人工智能以及整個(gè)泛智能進(jìn)行疊加，將對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生真正革命性的影響。
從大融合時(shí)代，講到新物理世界，再到數(shù)字孿生，我們到底能夠看到工業(yè)制造發(fā)生哪些變化？接下來，我們來看看一些垂直領(lǐng)域的革命：
出行的未來變遷
未來的出行會(huì)產(chǎn)生非常大的影響，如果在法律方面有恰當(dāng)?shù)陌才牛?5年后無人駕駛汽車可能根本不需要用鋼鐵來打造，而是可以由3D打印出來，屆時(shí)只需要15%的車輛即可以滿足今天所有的運(yùn)力需求。
3D打印重塑生產(chǎn)
未來呼之欲來的還有3D打印技術(shù)，比如說，今天我特意穿了一雙3D打印的鞋來參加今天的活動(dòng)，未來的10年我再來參加活動(dòng)時(shí)，是不是早晨根據(jù)我穿的牛仔褲決定打一雙鞋，然后來到現(xiàn)場，晚上回去把鞋熔化了明天再換一雙？這意味著，未來物流行業(yè)可能80%的運(yùn)力會(huì)被“作廢”。
在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)根本沒有辦法達(dá)到今天3D金屬打印鑄件的精確度和訂制化水平，3D金屬打印的技術(shù)在今天以百倍的速度和高精度的可以打印出單個(gè)鑄件，這對(duì)制造業(yè)會(huì)產(chǎn)生極大的影響，關(guān)鍵部件的個(gè)性化打印對(duì)于未來的星際旅行尤其重要，理論上在外太空破損的部件可以由飛船上的3D打印機(jī)打印出來。在醫(yī)療行業(yè)，牙齒也可以3D打印了，而在10年20年之后，誰說肝臟不可能被3D打印？
“藥神”存在于智能研發(fā)中
去年有一個(gè)感動(dòng)人心的電影叫《我不是藥神》，去年還有一些新聞是幾個(gè)最大的藥廠關(guān)閉了他們傳統(tǒng)的研發(fā)中心，他們新建的研發(fā)中心開始用云計(jì)算、深度學(xué)習(xí)來做新藥的研發(fā)。這一變化背后的本質(zhì)是什么？
以人類發(fā)現(xiàn)癌癥藥品的過程來說，過去基本上需要10年的時(shí)間發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)，但今天找到靶點(diǎn)的速度比人快10倍；在藥物臨床實(shí)驗(yàn)方面，大量的藥物副作用、臨床效果是可以用數(shù)據(jù)來模擬的，當(dāng)然，這些都將在數(shù)字孿生的數(shù)字空間解決。
全球前50名最大的研發(fā)投入公司是哪三類公司？看最近的排名，第一是IT公司，第二是汽車公司，第三是制藥公司。在制藥這樣一個(gè)極高利潤的行業(yè)，我們可以用人工智能技術(shù)在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)提高效率，加快新藥研發(fā)的速度，提高新藥的藥物有效性，減少毒副作用。
對(duì)于醫(yī)療行業(yè)來說，未來可能更需要的是新一代的醫(yī)療人員，以及跨界的、雙學(xué)科的合作，即基因科學(xué)專業(yè)研究人員與人工智能專家之間的合作。
制造業(yè)呈現(xiàn)“液體化”的服務(wù)化屬性
智能的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，今天數(shù)據(jù)給了制造業(yè)一個(gè)最大的機(jī)遇，既給了一個(gè)再造液體化形態(tài)的機(jī)會(huì)，從此制造業(yè)開始變得柔軟了，可以用服務(wù)的方式，隨時(shí)隨地感知到哪個(gè)廠房需要補(bǔ)貨，哪一個(gè)生產(chǎn)需要精準(zhǔn)地傳遞一個(gè)新的備件，這是數(shù)據(jù)給制造業(yè)最大的價(jià)值。
C2M+智能化
最早工業(yè)界碰到互聯(lián)網(wǎng)，是先做一個(gè)電商平臺(tái)，而現(xiàn)在更重要的是用利用智能技術(shù)帶來生產(chǎn)效率的提高。
在數(shù)字化與智能化的工廠，產(chǎn)能狀況、設(shè)備開工情況可以實(shí)時(shí)獲知，工廠的管理者可以根據(jù)訂單的變化進(jìn)行智能排產(chǎn)、 動(dòng)態(tài)定價(jià)。除此之外，基于這些動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)形成的“工廠畫像”，金融機(jī)構(gòu)可以為每一家中小微企業(yè)提供量身訂制的、動(dòng)態(tài)化的授信貸款與租賃服務(wù)。
比如說，淘寶“天天特賣”數(shù)據(jù)顯示，雙12當(dāng)天賣出了超1000萬件保暖家用品，原因很簡單，這些商品品質(zhì)好、價(jià)格低，但在這背后，正是淘寶深入制造端，用數(shù)字化提高工廠生產(chǎn)效率的結(jié)果。
據(jù)悉，未來3年，淘寶將打造1萬家天天特賣訂制工廠，通過銷售預(yù)測與行情預(yù)測、設(shè)立動(dòng)態(tài)定價(jià)模型、打通全鏈路服務(wù)等措施完善C2M柔性供應(yīng)鏈的落地，幫助中小微制造企業(yè)完成數(shù)字化升級(jí)。
另外是各種智能的用品，包括人工智能的音響，我還有一雙有芯片的運(yùn)動(dòng)鞋，天天記錄我跑步時(shí)候的力度。最重要的是這些反饋會(huì)給到研發(fā)和生產(chǎn)者們，告訴他們下一代產(chǎn)品怎么做。
所以，未來的制造業(yè)交付，不再僅僅是交付產(chǎn)品，交付產(chǎn)品只是是制造業(yè)服務(wù)的開始，消費(fèi)者與制造業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)和智能技術(shù)永遠(yuǎn)保持連接，這會(huì)使得我們的制造業(yè)可以提前計(jì)劃下一代產(chǎn)品的理念、技術(shù)，包括整個(gè)供應(yīng)鏈的體系。
產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)呼喚智能化的數(shù)字內(nèi)場
今天面臨的時(shí)代，可以用兩個(gè)數(shù)字來總結(jié)：30億和100億，即到了2020年，會(huì)有30億人在用智能手機(jī)，并且有100億個(gè)物聯(lián)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，無論是人與人之間、人與設(shè)備之間還是設(shè)備與設(shè)備之間，都是以光速進(jìn)行溝通和連接的。
這就意味著企業(yè)競爭力的關(guān)鍵在于，組織有多快的速度感知外部的人，機(jī)，物，能不能在管理層有一個(gè)協(xié)作的工具，能不能在企業(yè)內(nèi)部有一個(gè)光速溝通的數(shù)字內(nèi)場，能不能有一個(gè)柔性平臺(tái)進(jìn)行工作，他們需要面對(duì)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的5個(gè)特征：大產(chǎn)業(yè)、重垂直、多邊市場、資源重構(gòu)、跨界創(chuàng)新；制造業(yè)最重要的未來是能夠跨界創(chuàng)新，產(chǎn)生新物種，否則僅僅把互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)做一個(gè)工具就浪費(fèi)了這個(gè)時(shí)代。
展望一下未來，萬物智能的目的是什么？是喚醒萬物有靈的世界。我們每個(gè)人心里都有一個(gè)萬物有靈的世界，關(guān)鍵是怎么喚醒它，每一架次的飛機(jī)都不會(huì)孤獨(dú)，因?yàn)樗麄冇幸粋€(gè)孿生的影子；每一部手機(jī)都不在冰冷，因?yàn)樗麄兪俏覀兣c新物理世界連接的窗口；每一輛汽車都不會(huì)沒有目的地，因?yàn)樗麄兛倳?huì)找到歸家的路途。
未來，我們每一個(gè)人，包括我們的孩子、老人，在變老的時(shí)候，希望幫助給我們提供服務(wù)的所有物品，都能夠有一種萬物有靈的感覺，這將是對(duì)我們?nèi)诵曰拘枨蟮臉O大滿足和安慰，制造通過技術(shù)實(shí)現(xiàn)智造，更通過技術(shù)回歸人性，通過智能喚醒萬物的靈性。

來源：中國3D打印網(wǎng)