当AI驶入工业互联网深水区,下个十年制造业将如何“卷”?

甄清岚
当制造业企业将大模型部署在云端时,生产线上数以万计的微型传感器正通过轻量化AI模型实现毫秒级决策。这种看似矛盾的技术融合,恰恰揭示了工业互联网进化的新范式——大模型与小模型的协同进化正在重构工业互联网的底层逻辑。

本文来自微信公众号“工联网iitime”,【作者】甄清岚。

2015年,我国工业互联网发展的大幕徐徐拉开。这一年,“互联网+”与《中国制造2025》战略先后提出,为工业互联网概念的丰富与发展注入了强劲动力。

2017年,国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,这一纲领性文件的出台,为我国工业互联网的发展明确了方向。自此,我国工业互联网踏上了高速发展的征程。

十年间,我国工业互联网发展成绩斐然,阶段性战略目标全部完成,部分目标甚至超额完成。站在新的起点上,尤其是“人工智能+”的汹涌而至,为工业互联网的发展开辟了全新路径。

近日,中国信息通信研究院院长余晓晖公开演讲时表示,未来十年将会是工业互联网发展更激动人心的新阶段,会迎来工业互联网在工业中的大规模应用,同时人工智能会对工业互联网全面升级重塑。

大、小模型协同

构建工业互联网双引擎

当制造业企业将大模型部署在云端时,生产线上数以万计的微型传感器正通过轻量化AI模型实现毫秒级决策。这种看似矛盾的技术融合,恰恰揭示了工业互联网进化的新范式——大模型与小模型的协同进化正在重构工业互联网的底层逻辑。

余晓晖也指出,当前,大模型在工业领域的应用呈现“微笑曲线”分布,即在知识密集型的研发设计和与自然语言高度契合的营销服务环节应用广泛,而在生产制造环节的应用相对较少。这反映出大模型依赖大量数据训练和泛化能力的特点。相比之下,小模型则恰恰相反,在生产制造等特定任务场景中应用更为广泛,具有高度专用性,能有效解决具体问题。

例如在汽车制造领域,大模型通过分析供应链波动、设备状态等数据,动态生成柔性生产计划,实现多品种订单的快速切换;而小模型则聚焦高精度任务,如工业视觉检测系统通过微米级图像分析,将缺陷识别率提升至99.86%。某钢厂利用大模型预测煤气平衡趋势,结合小模型实时调节高炉参数,每年节约能源成本超千万元。

中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所副所长田洪川指出,人工智能与工业互联网融合已形成两条技术应用路线:一是以场景化小模型为代表的专用智能应用,正从工业视觉识别等外围应用走向数据与机理融合的深度分析。二是以大模型为代表的工业综合智能探索还处于初期,但模型自身能力以及与领域知识的融合程度持续增强。

面向未来,在余晓晖看来,工业智能化的发展趋势将是大模型与小模型的协同融合。大模型负责任务规划与协调,小模型在具体场景中精准执行。田洪川表示未来,大模型持续提升泛化性与综合分析能力,并与AI小模型协同,加速“研-产-管-服”全链条变革。东南大学教授夏志杰也认为,工业大模型和小模型基于应用的不同需求与场景,将会长期共存。

持续深化人工智能

开拓工业互联网多元场景

当前,人工智能与工业互联网的融合已取得诸多阶段性成果。工业视觉识别、智能质检等场景的广泛应用,大幅提升了生产效率与产品质量。但这仅仅是开端,随着技术的进步,工业互联网的应用场景亟待向更深层次、更广阔领域拓展。

在产品设计环节,借助人工智能技术,企业能够在产品设计时进行复杂的建模仿真与计算,通过对材料配比、参数设置等多方面的深度学习,大幅降低试错成本,提高设计效率与质量。

在生产制造过程中,通过人工智能对生产数据的实时分析与预测,制造过程正朝着精益化、无人化方向迈进。在先进的智能工厂中,工业机器人借助人工智能视觉识别技术,不仅能够精准抓取和装配零部件,还能根据实时数据自动调整操作参数,实现生产过程的柔性化和智能化,高效应对多品种、小批量的生产需求。

此外,在质量管控、运营管理和客户服务等方面,人工智能的应用成效也得到了高度评价。在质量管控上,基于人工智能的机器视觉检测系统检测效率和准确率远超人工检测,极大降低了次品率;运营管理中,利用人工智能算法综合分析市场需求、生产能力等数据,优化了企业资源配置,提升了整体运营效率;客户服务领域,人工智能客服快速响应客户咨询,收集反馈,为企业产品改进和服务优化提供有力支撑,实现定制化客户服务能力的显著提升。

持续深化人工智能在工业互联网中的应用,开拓多元场景,是推动制造业转型升级的关键。随着技术的不断进步和应用的不断深入,人工智能将为工业互联网注入更强动力。

共同发力

夯实工业互联网发展根基

人工智能赋能工业互联网已势不可挡。然而,要持续深化人工智能应用,仍面临诸多挑战。数据质量与安全问题首当其冲,工业数据的准确性、完整性和安全性直接影响人工智能模型的训练与应用效果。中国信息通信研究院信息通信网络安全响应中心副主任赵爽坦言,近年来,针对我国工业企业的网络攻击持续呈高发频发态势,伴随人工智能等数字技术的发展应用,针对工业领域的勒索软件、供应链攻击、挖矿攻击等新型攻击正不断衍生,防御难度不断加大。

其次,随着人工智能在工业互联网中的深度应用,构建新型基础设施的支撑亦是重中之重。在中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长汤立波看来,随着制造业高端化、智能化、绿色化发展,工业网络体系正在加速升级变革。新型工业网络体系架构向着技术体系更开放、设备设施更先进、产业生态更自主方向发展。

具体而言,它的新体现在三大层面。一是具有新的五大能力特征(泛在互联、确定承载、控网算融合、开放智能、安全可控);二是形成控网算一体化协同的开放智能新架构,将新型工控分层管控模式,工业有线/工业无线等创新网联技术,端边云三级的工业算力都有机融合到新型工业网络体系架构中;三是打造开放自主的新生态,运营商、通信设备商、互联网企业等大量新势力不断加入,产业创新更活跃,也为形成开放自主的新技术体系和产业生态创造条件。

然而,加快搭建人工智能供需对接平台也是需要考虑的。中国工业互联网研究院智能化研究所高级工程师李优曾指出,深入挖掘企业在技术与应用衔接过程中的痛点与难题,通过精准匹配、线上线下交流活动等方式,切实解决企业面临的问题。助力制造业企业快速获取所需的人工智能技术与解决方案,推动新技术与传统制造业深度融合,从而实现制造业新旧动能的高效转换,促进产业的高质量发展。

小结

站在新的十年起点,工业互联网与人工智能的融合将推动制造业发生翻天覆地的变革。未来十年,在人工智能的加持下工业互联网从“立柱架梁”走向“积厚成势”的关键期。当大模型的“智慧大脑”与小模型的“灵巧双手”深度协同,中国制造业定能在工业互联网的浪潮中,完成从“制造大国”到“智造强国”的跃迁。

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