工业人工智能(AI)赋予人们前所未有的“超能力”,开启效率、创新、安全与可持续性全面提升的新时代。
从放大人类知识到超级英雄般的前瞻洞察,新兴AI技术正在影响决策。
随着技术快速演进,我们有机会为人类投资并借助AI发挥作用。
在先进制造领域,采用工业人工智能(AI)的创新型领导者为员工赋予“超人”能力。配备自主学习和自我适应技术的人类劳动力,正在实现前所未有的产量和质量水平,同时加速迈向可持续发展与安全目标。
AI作为经济的驱动力
AI有潜力对先进制造业产生重大影响。报告《释放制造业中人工智能的价值》发现,AI每年可将国内生产总值提升2%。
尽管许多人担心AI与传统劳动力之间是零和取舍,但预计AI实际上将创造数百万个新就业岗位。世界经济论坛的《2023年《未来就业报告》指出,AI与机器学习专家、数据分析师与科学家以及数字化转型专家等新兴岗位,是增长最快的职业之一。
世界经济论坛如何为人工智能建立护栏?
AI卓越中心汇聚各行业领导者,理解人工智能的快速演进及其对经济体和社会的影响。它支持就AI应用所涉及的机遇、风险和权衡展开知情对话。
中心通过可信赖的交流空间和协作性倡议,帮助合作伙伴建立共同认识,并携手推动负责任的AI创新与应用。
AI造福人类
尽管就业增长整体上是正面的,但劳动力短缺和人口老龄化将在未来十年继续制约全球劳动力。根据第八版年度《智能制造现状报告》,46%的制造商缺乏能够帮助其在竞争中脱颖而出的技术工人。
与对就业被取代的担忧相反,工业AI并未取代人类;它通过简化问题解决过程来增强我们的能力。在传统制造中,大量时间被用于优化参数,以便为特定产品找到规模化生产的最佳配方。生产过程中,操作人员常常守在机器工位旁,不断调整参数以保持工艺受控,并应对产品质量的偏差。
借助AI,配方可以在投产前于虚拟环境中自动优化,原生AI控制算法还能处理设备中的常规调整。这一能力使操作人员能够“管理”更广泛的工艺流程,并将更多精力投入到战略性问题解决,而非战术性的手动调整中。
这种融合将继续以我们才刚开始想象的方式塑造制造业的未来。然而,成功的关键在于找出最具影响力的应用场景,以及人们使用该技术的体验。从培训到运营管理,AI在赋能人们提升生产力与可持续性方面的潜力已有诸多实例。
使用增强技术时,培训效果将获得强大助力。根据《新叙事》,与面对面培训相比,增强技术可将培训效果提升高达80%。这些技术还可以实时获取。如同在线搜索居家小修的操作视频或说明一样,操作人员可以借助AI,随时获取用户手册、维护流程和视频,从而支持设备诊断与维修。知识传递因此变得即时完成。
世界经济论坛如何应对第四次工业革命?
前沿技术与创新中心汇聚科学家、政策制定者和企业领袖,理解新兴技术及其在现实世界中的影响。
通过促进合作与试验,中心帮助合作伙伴将研究中的创新转化为应对全球共同挑战的实际应用。
更高层级的计算优化
从根本上说,AI带来了更高层级的计算能力,可用于简化复杂的多变量优化问题。通常,制造商借助两种主要策略来利用这一能力:
人在回路中(Operator-in-the-loop):AI分析工艺的当前状态,确定为实现既定性能目标而对工艺流程做出的最优调整,并向操作人员提出建议。操作人员凭借其判断力执行这些建议。
闭环自主(Closed-loop autonomy):AI确定最优行动方案,并在操作人员极少监督的情况下自主执行这些行动,并通过持续的反馈回路加以推进。这一方法推动效率与生产力不断提升。
这些先进的问题解决技术既适用于车间现场,也适用于运营管理层。运营管理需要在众多经济目标之间进行复杂的权衡。例如,先进制造业面临的一项重大挑战是在运营中实现净零排放。如果在降低高耗能设备能耗的同时还需维持必要的产出量,就会出现需要同时优化的多个目标函数。
再来看看当可编程逻辑不足以应对最复杂的自动化问题时的情况。特斯拉近期推出了《Full Self Driving 第12版架构》,以一个能将感知输入直接映射到控制输出的神经网络,取代了超过30万行可编程逻辑代码。特斯拉认识到,在真实驾驶环境中,需要做出的决策数量极其庞大,以至于无法在传统编程范式下预见各种结果。特斯拉这一新颖的控制架构在性能上表现卓越,并加速实现了其自动驾驶愿景。
工业企业正在试验类似架构,以面向自动化的未来——对于过于复杂而无法用代码描述的问题,你可以通过算法从历史数据中推导出控制策略,发现在不同情境下哪些控制行动产生了正面或负面结果。正如AI已使自动驾驶车辆成为可能,它同样能够实现自驾式生产系统。
充分运用最好的技术并打造卓越体验,将使人们能够做出非凡之事。
Cyril Perducat,罗克韦尔自动化高级副总裁兼首席技术官
工业AI:自主新时代
工业AI正在帮助全球最大的制造商从传统自动化系统转型为能够学习并适应环境的自主系统。
以下是我们对自主性对全球先进制造经济长期影响的推断:
自主生产系统将帮助制造商实现数量级更高的产量和产品良率,同时减少实现这一良率所需的劳动力和材料投入。
这一潜力可能意味着一个丰饶的新时代,关键商品能够轻松推向市场以满足消费者需求,包括食品饮料、药品、个人健康与卫生产品、先进交通以及可持续的能源获取。
自主生产系统使我们能够将生产能力布局在此前无法支撑其运行的地区,例如新兴市场和偏远地区。
自主生产有助于这些地区的人们获取生存与发展所需的物资。
最后,自主生产系统使人类劳动力能够专注于更有成就感的任务和职责,使工人摆脱最脏、最危险和最令人倦怠的工作。
人类智慧与AI的融合正在塑造制造业的未来。最重要的是,制造业正由人来塑造,并为人服务。充分运用最好的技术并打造卓越体验,将使人们能够做出非凡之事。通过将AI视为放大器,我们可以释放人类创造力的全部潜能,推动前所未有的进步时代。


