【人工智能對(duì)裝備制造業(yè)的影響分析】2017年，柯潔與阿爾法狗的那場(chǎng)經(jīng)典人機(jī)大戰(zhàn)讓全世界都領(lǐng)略到了人工智能AI（ArtificialIntelligence）的巨大威力，相信未來(lái)人工智能就如同水和空氣一樣，成為人類(lèi)社會(huì)的基本要素和不可逆的發(fā)展趨勢(shì)。

當(dāng)前，人工智能的總體發(fā)展還處于爆發(fā)前的混沌階段，雖然諸多行業(yè)都有所觸及，但只在汽車(chē)、零售、金融、醫(yī)療等數(shù)據(jù)基礎(chǔ)較好的領(lǐng)域應(yīng)用相對(duì)成熟。那么對(duì)于以“傻大笨粗”為特征的裝備制造業(yè)而言，人工智能又能和它碰闖出什么火花？會(huì)給它帶來(lái)什么意想不到的影響呢？

新一代人工智能的最大特征是具備了從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)的能力（即大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的人工智能），這就使得信息的產(chǎn)生、獲取、應(yīng)用和傳播的效率發(fā)生了革命性變化。展望未來(lái)3-5年，人工智能必將對(duì)傳統(tǒng)裝備制造業(yè)帶來(lái)全面、深刻乃至顛覆性的影響和沖擊。

一、主要影響領(lǐng)域

（一）研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

在裝備制造的研發(fā)和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，人工智能可應(yīng)用于市場(chǎng)需求挖掘、行業(yè)深度洞察、用戶(hù)個(gè)性畫(huà)像等多個(gè)方面。

比如，在裝備設(shè)計(jì)軟件中集成人工智能模塊后，軟件不僅會(huì)自動(dòng)理解設(shè)計(jì)師的個(gè)性化需求，還可以與宏觀(guān)趨勢(shì)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)、客戶(hù)需求、原材料價(jià)格等多元化數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)接，形成相關(guān)分析模型，甚至?xí)詣?dòng)推薦設(shè)計(jì)方案。

再如，在海爾公司的COSMO平臺(tái)上就有如何利用群體智能的功能，其實(shí)質(zhì)就是把碎片化的大家的主意、想法收集起來(lái)，然后進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了用體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)取代產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)、從大規(guī)模制造向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)變，并建立起以用戶(hù)為中心的社群生態(tài)經(jīng)濟(jì)。

此外，新型裝備的研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程往往是一個(gè)不斷反饋微調(diào)、迭代完善的過(guò)程，人工智能的應(yīng)用將會(huì)顯著縮短這一過(guò)程，明顯提升裝備研發(fā)設(shè)計(jì)的效率。

（二）生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)

在裝備制造的生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)，人工智能可應(yīng)用于產(chǎn)品檢驗(yàn)、自動(dòng)生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化制造、大批量定制、智能工廠(chǎng)建設(shè)等多個(gè)方面，對(duì)生產(chǎn)流程、生產(chǎn)模式和供應(yīng)鏈管理體系等產(chǎn)生巨大影響。

首先，AI能夠提升產(chǎn)品質(zhì)量。裝備制造企業(yè)可以利用人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)挖掘產(chǎn)品缺陷與物聯(lián)網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，形成控制規(guī)則，同時(shí)集成專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)學(xué)習(xí)結(jié)果，改善產(chǎn)品質(zhì)量。

其次，AI能夠優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)器需要進(jìn)行諸多參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整。如在注塑過(guò)程中，需要控制塑料的溫度、冷卻時(shí)間表、速度等指標(biāo)，人工智能可以通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)自動(dòng)設(shè)置和調(diào)整機(jī)器的參數(shù)。

再次，AI能夠轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式。人工智能程序不僅可以自動(dòng)完成任務(wù)，還可以根據(jù)客戶(hù)的個(gè)性化需求自定義裝備配置，做到個(gè)性化裝備生產(chǎn)。未來(lái)，市場(chǎng)上將沒(méi)有兩臺(tái)挖掘機(jī)是完全一模一樣的。

（三）流通銷(xiāo)售環(huán)節(jié)

在裝備制造的流通和銷(xiāo)售環(huán)節(jié)，人工智能可以應(yīng)用于智能物流配送、智能倉(cāng)儲(chǔ)、營(yíng)銷(xiāo)決策、店鋪分析、客流分析、互聯(lián)網(wǎng)金融服務(wù)等多個(gè)方面。

比如，裝備制造企業(yè)可利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型分析潛在客戶(hù)構(gòu)成，預(yù)測(cè)哪些客戶(hù)比較容易流失，以及哪些潛在客戶(hù)更加容易轉(zhuǎn)化，以提升銷(xiāo)售效率。

（四）服務(wù)維護(hù)環(huán)節(jié)

在裝備制造的后期服務(wù)和維護(hù)環(huán)節(jié)，企業(yè)可以利用安裝在裝備上傳感器對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)建立設(shè)備故障的分析模型，在故障發(fā)生前，將可能發(fā)生故障的工件替換，從而保障設(shè)備的持續(xù)無(wú)故障運(yùn)行。

比如在數(shù)控機(jī)床行業(yè)，企業(yè)應(yīng)用人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)算法模型和智能傳感器等手段監(jiān)測(cè)加工過(guò)程中的刀具、主軸和電機(jī)的功率、電流、電壓等信息，辯識(shí)刀具的受力、磨損、破損狀態(tài)及機(jī)床加工的穩(wěn)定性狀態(tài)，并根據(jù)這些狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整加工參數(shù)和加工指令，預(yù)判何時(shí)需要換刀，以提高加工精度、縮短產(chǎn)線(xiàn)停工時(shí)間并提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。

二、對(duì)國(guó)內(nèi)裝備企業(yè)的建議

當(dāng)前，人工智能與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器人、3D打印等先進(jìn)技術(shù)深入融合，共同改變著傳統(tǒng)制造業(yè)，制造智能化已成為不可回避的發(fā)展趨勢(shì)。知名咨詢(xún)公司埃森哲近期的一項(xiàng)研究表明，善用人工智能技術(shù)的工業(yè)設(shè)備制造商，能將其市值提升多達(dá)25%。

對(duì)國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)而言，應(yīng)提前做好以下兩方面準(zhǔn)備，以更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)兩化融合的浪潮：

一是智能化改造應(yīng)與本企業(yè)實(shí)際需求緊密結(jié)合。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到人工智能不是萬(wàn)能靈藥，歸根到底它還是一種推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展的工具。在人工智能應(yīng)用過(guò)程中，裝備企業(yè)絕不能生搬硬套、急于求成，必須結(jié)合企業(yè)自身實(shí)際應(yīng)用需求，結(jié)合現(xiàn)有軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施、人員技術(shù)條件以及資金規(guī)劃，深入分析人工智能技術(shù)在本企業(yè)如何用好，從企業(yè)最適宜的環(huán)節(jié)入手，在合適應(yīng)用場(chǎng)景做出范例后，再逐步推廣。

二是抓緊培養(yǎng)儲(chǔ)備既懂裝備又懂AI的復(fù)合型人才。對(duì)于傳統(tǒng)裝備企業(yè)而言，應(yīng)用人工智能的主要障礙在于人工智能技術(shù)的復(fù)雜性，涉及到數(shù)據(jù)采集、組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目?jī)?yōu)先次序等，原有裝備制造團(tuán)隊(duì)往往一竅不通，但同時(shí)AI技術(shù)公司又不了解裝備行業(yè)和企業(yè)運(yùn)作流程，因此，就需要培養(yǎng)自己的懂裝備、懂AI、懂管理的“子弟兵”來(lái)參與企業(yè)的智能化改造。全球智能裝備市場(chǎng)現(xiàn)狀及前景分析

三、全球智能裝備市場(chǎng)現(xiàn)狀及前景分析

1、全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)現(xiàn)狀及前景分析

（1）全球工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展概況

工業(yè)機(jī)器人是智能制造業(yè)最具代表性的裝備。日本、美國(guó)、德國(guó)和韓國(guó)是工業(yè)機(jī)器人強(qiáng)國(guó)。日本號(hào)稱(chēng)“機(jī)器人王國(guó)”，在工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)、出口和使用方面都居世界榜首；日本工業(yè)機(jī)器人的裝備量約占世界工業(yè)機(jī)器人裝備量的60%。

（2）全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模分析

據(jù)國(guó)際機(jī)器人協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1998年以來(lái)全球新裝工業(yè)機(jī)器人年均增速達(dá)9%。金融危機(jī)影響后，全球機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，2015年全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量超過(guò)25.4萬(wàn)臺(tái)。

（3）全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)分析

從全球工業(yè)機(jī)器人的年安裝量變化情況來(lái)看，據(jù)IFR的統(tǒng)計(jì)，2016年中國(guó)安裝量占比提升至31.0%，北美、日本、韓國(guó)和德國(guó)的安裝量比重略有下滑。整體來(lái)看，2016年亞太地區(qū)依然是工業(yè)機(jī)器人安裝量增量最大的市場(chǎng)。據(jù)IFR的預(yù)測(cè)，到2019年，中國(guó)安裝量比重將進(jìn)一步上升至38.6%。

（4）全球工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域分析

從下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)領(lǐng)域來(lái)看，工業(yè)機(jī)器人傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域是汽車(chē)行業(yè)，2015年汽車(chē)行業(yè)工業(yè)機(jī)器人需求量達(dá)到9.5萬(wàn)臺(tái)，約占總需求量的38.8%，仍為下游最大的應(yīng)用領(lǐng)域。但是從增速來(lái)看，非汽車(chē)領(lǐng)域（電子、金屬、橡膠和塑料等）是主要增速較快的幾個(gè)領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言，繼汽車(chē)以后，3C、家電等領(lǐng)域有望接棒汽車(chē)行業(yè)需求。

（5）全球工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)及前景分析

1）機(jī)器人與信息技術(shù)深入融合

2）機(jī)器人產(chǎn)品易用性與穩(wěn)定性提升

3）機(jī)器人向模塊化、智能化和系統(tǒng)化方向發(fā)展

4）新型智能機(jī)器人市場(chǎng)需求增加

2、全球數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)現(xiàn)狀及前景分析

（1）全球數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展概況

美國(guó)、德國(guó)、日本三國(guó)是當(dāng)前世界數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)、使用實(shí)力最強(qiáng)的國(guó)家，是世界數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展、開(kāi)拓的先驅(qū)。

當(dāng)前，世界四大國(guó)際機(jī)床展上數(shù)控機(jī)床技術(shù)方面的創(chuàng)新，主要來(lái)自美國(guó)、德國(guó)、日本；美、德、日等國(guó)的廠(chǎng)商在四大國(guó)際機(jī)床展上競(jìng)相展出高精、高速、復(fù)合化、直線(xiàn)電機(jī)、并聯(lián)機(jī)床、五軸聯(lián)動(dòng)、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保化機(jī)床。

（2）全球數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)規(guī)模分析

數(shù)控機(jī)床不斷高端化、智能化，成為智能制造業(yè)的重要組成部分。2015年全球機(jī)床市場(chǎng)規(guī)模1172億美元，同比增長(zhǎng)11.2%。其中，機(jī)床電子市場(chǎng)規(guī)模313億美元，日德美等發(fā)達(dá)國(guó)家占市場(chǎng)份額的90%以上。全球機(jī)床電子市場(chǎng)中，數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)模為200億美元，占機(jī)床電子市場(chǎng)總規(guī)模的63.9%。

（3）全球數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)分析

世界機(jī)床行業(yè)的發(fā)展與兩次世界大戰(zhàn)關(guān)系密切，當(dāng)時(shí)歐洲機(jī)床最具代表性，之后向美國(guó)轉(zhuǎn)移，二戰(zhàn)之后，亞洲才得以迅速崛起。隨著世界科技技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生，目前，歐盟、亞洲和美洲三足鼎立的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局已經(jīng)形成。

（4）全球數(shù)控機(jī)床應(yīng)用領(lǐng)域分析

自從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來(lái)，數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車(chē)、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無(wú)論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。

（5）全球數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)及前景分析

全球數(shù)控機(jī)床行業(yè)呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)：

1）高精度化

2）高速化

3）高可靠性

4）系統(tǒng)化

5）微型化

6）智能化

7）由傳統(tǒng)的萬(wàn)能機(jī)床向機(jī)床功能專(zhuān)用化和產(chǎn)品多樣化發(fā)展