作为世界上唯一一个全产业链国家,制造业作为我国国民经济的重要部分,是所有产业发展的基础。而随着新一轮科技革命与产业变革风起云涌,以新一代信息技术与制造业融合发展为特征的智能制造已成为全球制造业发展的主要方向,并且正在悄无声息地影响着我们的生活。在人类的历史上,每一次技术革命都极大程度改变了我们的生产生活方式。当我们身处这个时代,所面对的不仅仅是眼前高效率的生产技术,还有工业智能化带给我们的对于未来的无限憧憬与想象。那究竟在这条道路上的探索现处何地,未来要走向何方?有哪些发现,又有哪些担忧?
1月5日,由阳光媒体集团与bilibili(B站) 联合出品,联想独家冠名,bilibili平台独播的跨代际科普脱口秀《科学咖啡馆》在B站播出。该期节目以“智能制造”主题,科学咖啡馆主理人杨澜,特别邀请到了联想集团首席技术官、高级副总裁芮勇博士,与bilibili知名UP主所长林超,作为本期科学大咖和猜想者,围绕着“智能制造”这一关乎我们现在和未来生活的话题,展开有趣大胆的猜想,和科学严谨的讨论。

在我们以往的印象里,制造业是繁忙的流水线和在各个环节忙碌的工人。虽然“智能制造”这一概念,已经开始深入到制造业的领域,但我们对于它还经常会有雾里看花之感。随着所长林超关于“智能制造”的三个基于技术和发展的大胆猜想,以及芮勇博士严谨而科学的补充解答,“智能制造”在观众脑海里变得更加具象。
首先,所长林超第一个猜想,提出“未来可能会有远程替身”,我们坐在办公室内就能完成现在诸如质检这样的工作,而这一猜想的根据在于,随着人工智能的发展和科技进步,视觉、听觉、触觉、味觉以及嗅觉,这些感觉理论上都可以被机器模拟,特别是视觉和听觉,当今已经有了一定成熟的技术。
第一个猜想就是要模拟人类的五感,现场的观众同学们一下子兴奋了起来,是不是真正的居家远程办公指日可待了?随着芮勇博士的补充,大家意识到,远程替身,还真的只是现阶段的猜想。因为,相比计算机视觉,味觉和嗅觉的人工智能研究还处在起步阶段,这是因为关于它们的相关数据比较少,以及对于相关的机理还没有完全了解。未来可期,不过这方面我们还有很长、很难的路要走。
第一个猜想得到了芮勇博士的认可,所长林超再接再厉,紧接着提出了第二个猜想—“未来人人都能享受个性定制”。
随着大工厂时代的普及,人类开启了工业文明时代。大量物美价廉的工业产品极大提升了人们的生活水平。不过,瑕不掩瑜的是,工业品的一个缺点就是流水线上生产出来的产品按照统一的标准生产,没有满足每个人不同的喜好和自身特点。而个人定制仅存于某些行业而且普遍价格不菲。那么下一个“智能制造”时代,会有什么改变吗?
林超以自身的生活举例,鞋子、眼镜总是有着不合适的窘况。在“智能制造”时代,林超大胆猜想,基于个人需求的定制将成为日常。在未来,只要我们提供数据,一键下单,定制产品就会很快从工厂送达我们手上。更厉害的是,在林超的猜想中,“智能制造”让收快递变成私人定制。社区驿站安排上3D打印机,我们一键下单就会生产出想要的产品,而食物的3D打印机也会进入家庭之中。
芮勇博士在某种程度上认同了林超的猜想,并戏称,“懒人在创造世界”。芮勇博士还在现场分享了自己使用面条3D打印机的心得,是不是暴露了吃货属性呢?对于林超第二个猜想,芮勇博士做了一个精彩总结:未来“智能制造”中的3D打印机是否进入家庭,需要有投入产出比的考量,有的产品可能适合放在家里制造,用家里的空间换时间上的便捷,有的更适合放在工厂,用时间换空间。
连得大咖两次认同的林超,提出自己第三个猜想。相比前两个更加大胆,基于数字孪生的“数字平行宇宙”,即在数字世界复制现实世界的存在。在这个数字宇宙里面,我们可以随意合成化学物质,也可以把新药跟蛋白质进行位点结合,或者是随意碰撞昂贵的火车或者汽车等来进行测试,还可以用来模拟发射新型火箭。这样不仅节约了时间,更能大幅减少成本。甚至随着技术的发展,未来的数字甚至不再限于模拟无机物,来也能模拟有机物,模拟小猫小狗,甚至最终可以模拟人类的各种行为。
在芮勇博士的补充中,我们得知“数字平行宇宙”还真不是只存在所长林超大胆的猜想之中,其中已经有部分技术已在我们的现实世界中实现。比如当下,联想设计产品的过程中,就用到了相关技术,通过数字建模的方式来设计、测试产品。对于有机物的模拟,芮勇博士秉持了科学家的严谨和认真,因为这不仅是技术问题,更是有关于伦理和法律,芮勇博士更坦言并不希望这种技术能够出现。
大胆的猜想精彩纷呈,联合演讲之后的圆桌对谈,科学咖啡馆主理人杨澜和两位嘉宾一边品着本期定制咖啡,一边展开了金句频出的有趣互动。芮勇博士为杨澜和林超和观众们,现场做起了深度科普。在联想的实践中,“智能制造”不仅是一个狭义的生产环节,而是集合了研发、供应链、生产、销售、客服在内的全价值链。
芮勇博士列举了智能制造、人工智能在联想实际生产中的应用,大家这才发现,原来未来生活已经悄然开启。比如生产线排产、物流这些看似简单,实际操作复杂的工作引入人工智能后,效率得以大幅提升。
生产线排产方面,芮博介绍了联想的一个“人机大战”。人一方是工厂里有多年经验的排产专家,机一方则是算法。这个智能排产方案在联宝工厂落地应用后,在制造企业最关注的产品数、订单数、订单交期满足率和产能合理利用率四个指标上,人工智能算法相比人工排产均有明显提升,排产耗时也大幅减少,从原来的每天6小时缩短到1.5分钟,生产效率也获得了18%的提升。

芮博还介绍了一个被他称之为“5D俄罗斯方块”的联想智能装箱打排解决方案。在物流运输中,看似简单的装箱码排问题,在传统人工进行码排或货柜装载中,不可避免地会造成空间利用率低下或轻重配比不合理,造成“飞机运棉花”的结果,导致物流成本增加。从技术角度看装箱码排问题,可以和世界上已经流行了近36年的一款游戏——“俄罗斯方块”(Teris),做一个类比。“俄罗斯方块”游戏的一个重要特点是在有限的两维或三维容器空间里有目的地放入大小不同的方块,在不断消解同色方块的过程中,保证最优的空间利用率。在这个过程中,在不能超过容器高度的约束条件下,需要考虑方向,位置,次序,相邻方块的关系等空间因素。而联想面对的装箱码排问题,除了要考虑相似的空间优化目标,还需要将轻重配比平衡作为新的优化目标。为此,联想自主研发的智能装箱打排算法考虑了长、宽、高、重量以及时间等五个因素(所以被戏称为5D俄罗斯方块),大幅提升了货运轻重配比效率,每年节省大量物流费用。

从智能制造深入聊到人工智能,那么人工智能未来会不会代替我们工作?杨澜问出了这个代表性问题,因为芮勇博士和所长林超这次讨论的内容,已经让我们对于人工智能的印象不再停留在科幻电影。对此,芮勇博士给出了自己的回答,每次的技术革新都会有类似担忧,虽然人工智能有很多优点,但也有着无法代替人的一面。比如需要有创造力的工作,需要富有战略眼光的工作,以及无法预知环境的工作和需要同理心的工作等。
听到芮勇博士这么分析,相信很多同学可以放心了。用现场杨澜的话来形容,就是机器做机器最擅长的事,人专注于做自己最擅长的事,我们开始进入了一个人机协同,人机共生的时代。
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