人工智能與工業4.0在智能製造的應用

美國辛辛那提大學特聘講座教授, 美國白宮信息物理系統與美國挑戰項目顧問李傑，在2017中國大數據應用大會上，分享了對工業大數據，以及人工智能怎麼改進工業大數據分析的看法。

至頂網CIO與應用頻道 07月20日 北京消息：在2017中國大數據應用大會上，美國辛辛那提大學特聘講座教授、美國白宮信息物理系統與美國挑戰項目顧問李傑，分享了對工業大數據，以及人工智能怎麼改進工業大數據分析的看法。

工業大數據

我在美國產官學界工做了三十七年，IMS中心是2000年創建的， 目前全球有90多個企業夥伴，好比說像三菱電機、GE, 華爲、中船、中車、三一重工等等。咱們花了15年時間寫出來的這本《工業大數據》，之前根本沒有想過要寫這本書，不少企業說你把他它整理出來，因此這本書是2015年在中國通用電氣公司上海研發中心發佈表的，基本上把過去15年作的方法、思惟邏輯能夠傳承的東西留下來了，裏邊還有一些案例。《 從大數據到智能製造》 這本書講了不少智能製造的案例，好比半導體、汽車、發動機、機器人等都用最新的方法解決過去人還不能解決的問題。

《 CPS新一代工業智能》這本書是2017年新出版的，CPS就是將來的智能系統不停留在傳感器或者軟件。它是一個管理系統，汽車跑的時候碰到一個坑，下次開這個路一千米前會告訴你這個路有一個坑，而後把這個再分享給別人，別的車就知道這條路有一個坑。好比說能夠省不少油錢，開車氣壓不穩，你不知不覺天天就浪費五塊錢，一個月浪費一百五十塊錢，一年就浪費了一千多塊錢，那麼你徹底不知道，這時CPS會告訴你。

如今咱們在作的工業大數據，基本上是圍繞工業問題，污染、效率、質量、生產這些可見問題中找到不可見的問題。這些問題給了咱們不少知識經驗，因此數據的作法就是把這些問題的緣由和參考性找到，最後產生價值。工業大數據經常講一句話，就是」經驗」到」事實」的轉變，就是我能夠把人的經驗變成能夠用數學或者數據的結果來證實的事實。作產品的企業比較喜歡集中在產品上，也就是「蛋黃」，發動機起飛以後，不少的「蛋白」數據就出來了，「蛋白」數據能夠拿來分析，能夠找到飛機起飛、落地的緣由，它和空氣溼度有關係，和風向有關係，因此從起飛、飛航、落地三個階段作歸類，是作維護仍是作安全檢查，這樣就分開了，因此數據的分類、分割、分享等均可以作好。

2005年小松智能維護大數據，可是數據量太大，量大不是問題，重點是沒有把數據分類、分割, 分解，你要把數據先分類、分割、分解以後再傳出去作分析，不要全部的傳上去作梳理，這個很累的。因此咱們利用蛋黃、蛋白觀念挖掘數據，因此咱們把經驗累積起來。目前小松用無人機把工地建模起來，工地建模掃描以後，自動挖掘機一個晚上就把工地挖完了，這就是智能化。

輪胎也是如此，輪胎壓力不同，跑的時候也不同，怎麼調整就不知道，你一個月多花一百美金，一年多花一萬多美金，由此就能夠知道哪個輪胎很差，可是這是人根本作不到的事情，咱們爲何講這個東西？咱們講工業大數據，就是要利用不少數據資源，咱們能夠用歷史數據，傳感數據，而後再作分析方法，再找出他的緣由作預防，這些是很重要的。之前是數據所有上傳，這個觀念也對，也不對，就看你作什麼行業，好比說蘋果手機數據要上雲這沒有什麼了不得，比但高鐵的數據一天一截車箱數據量的花費至關高。因此關於大數據有三個基礎，就是DT，PT，AT，DT叫作數據技術，PT叫作平臺技術，AT叫分析技術。分析技術有兩個，一個是分析的工具，另外一個是分析的工藝。工具比如廚房烹飪的工具，工藝是廚師要有的，我給你一條魚三我的三個不一樣的作法，三個不一樣的味道，因此工具能夠開源，工藝不可能開源，由於他是工匠精神。 談到DT講的三個特性，接下來的三個「B」，第一個就是數據要分裂性。第二個「B」是數據的優劣性，第三個「B」是數據的背景性，不少行業數據量大可是都沒有背景，因此都不能用, 因此這方面工業大數據DT不是通常人都可以作到的。

平臺作出來讓每一個人都能用，可是必需要處理數據，第一層就是看看怎麼收集數據，第二層就是數據到信息化內容轉變，第三層就是虛擬網絡化內容管理，第四層是對問題的識別及決策，第五層是裝備的充組，它是一層一層的。好比不少數據不須要收集，直接在處理端就完成了，上雲以後沒有數據本質了，可是它有分析的價值，它本質不同，雲都處理好了。好比魚處理好了，我能夠一魚三吃。因此這方面的技術大家均可以去作，可是它有一套系統哲學，我們國內機會不少，都有不少小成功，小成功也創造了不少財富。在二十六年前我就說數據有一天能夠通過一個學習軟件把它分類、分割、分解、分析，而後作分享。而後就會有一個芯片與軟件結合在不一樣工業應用包括飛機發動機測試，風電，高鐵，還有大的發電站，還有中國電信整個的傳輸，咱們今天談的目的就是人工智能怎麼改進工業大數據分析，這是咱們今天要談的主題。

人工智能怎麼改進工業大數據分析

人工智能不能把數據智能化，可是能夠把意義智能化，我在美國作的第一我的工智能，是用郵政包裹分析它，就是自動化分包裹，自動化辨別地址，不須要人來操做。後來咱們把這個軟件用在工業方面，咱們學習軟件有監督式的、非監督式的，裏面有不少軟件能夠用，目的就是把軟件工具變成讓人能夠看得懂的意義。

舉一個例子，咱們用SOM，一個分類學習的方法，它能夠把不少數據一方面縮減，一方面分類、分割，如和辨別出來軸承是內環仍是外環有問題，就和醫生聽心臟聲音同樣，他本人聽不出來，他要磁共振來辨別。因此咱們能夠通過這個分類找到。

CPS能夠更智能化，更有管理性，CPS是實體系統和信息系統對稱的系統，好比車跑的時候有一個信息管理系統可讓咱們知道哪一個地方風險最高，那個地方轉彎常常出車禍，我尚未到，在一千米前就減速到30千米每小時，就能夠保證安全 。

數據來源有不少種，數據的關係，數據的意義，因此海上風電，當我看到這個風速在變的時候角度不同了，因此能夠根據這個把風速切割，發電量和風速、角度的關係，這個是人不可能知道的事情，當我知道之後就能夠知道這個風電連續三個小時就在衰退，明天我就能夠作一些事情。

動車也同樣，高鐵跑的時候直接就用建模分析，每一個高鐵數據作分析了，我就知道哪一段路不穩，將來中車要作全世界的「一帶一路」規劃，光有數據是不行的，沒有支撐平臺不行，高鐵軸承兩百千米/小時速度如下中國能夠作，兩百千米/小時速度以上的中國不能作，如今要跑460千米一小時的速度，那這就須要技術來支撐它。

2005年咱們和豐田一個壓縮機合做，這個壓縮機軸承一年壞幾回，它在跑的時候必定要壓縮，要有效率，它會產生共振，一共振軸承就坯了，這隻須要三到五秒鐘時間，因此三秒鐘時間以內你要監測到立刻把能量釋放出去就能夠解決了，因此咱們當時就監測它的壓力特徵， 監測到閥門15微妙就可以立刻打開。咱們從12個參數中只用了四個最重要的參數，咱們就用SVM作模型特徴分割。分割準不許會形成偏差，若是按照原來的狀況會有偏差，可是若是分割線稍微當心一點，給你警示多一點絕對不會有故障。在過去十一年沒有故障過。

日產機器人健康監控，機器人每日本身作一個比較，咱們不可能監控他，我根據運動點來作比較，作了比較以後創建一個檔案，和其餘機器人作比較 。因此不須要他是誰，不須要監控，就是不須要數據量，可是須要它的差別化和特性。咱們在加拿大廠作了實際生產，去年10月20號很快抓到兩個機器人在變化，三天前就知道會故障了。

中國並非把過剩的東西送去「一帶一路」沿線國家，早期是由於東西作得不少，過剩了，水缸滿了，挖一條溝讓水出去，這叫「一帶一路」，其實並非這樣，因此要把系統工程帶出去。智慧海洋咱們與中國船舶合做，對海洋裏 風浪，天氣， 利用智能化建模讓船可以省油。 這種就是「」蛋黃+蛋白「」服務，讓全世界的船都省油了，顧客會很高興的交給你管。

如今咱們開發的不少電訊傳感器，因此咱們開發了皮膚傳感器，直接貼在皮膚上，你的皮膚一動我就知道力度大不大，好比腿痛，因此能夠根據這個算出 肌肉受傷的問題與運動員是否過分。

結論，大數據要是事實，是效益。

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汾酒，如何釀一罈數字化好酒

本文轉載自微信公衆號 IBM企業諮詢服務

 

 

「杏花村裏酒如泉」，被郭沫若稱讚「甘如泉」山西汾酒在2017年迎來了好日子。

 

今年以來，山西國企改革步伐加快，汾酒集團做爲明星企業之一備受關注。同時，白酒消費和資本市場的回暖也讓汾酒集團收穫了淨利潤大增和股價翻番的喜人成績單。在亮眼業績的背後，汾酒集團正藉助信息化升級，悄然完成管理、體制等方面的全面轉變。

 

千年汾酒散發出的酒香之中多了一分科技和互聯網的味道，而強壯、穩定的數字化核心系統也讓汾酒飄香別有韻味。

 

轉型，打通部門隔閡

 

在近日召開的IBM新一代數字化引擎研討會上，汾酒集團信息中心主任梁中紅講述了汾酒是如何搭上IBM這趟信息化快車的。從去年9月至今年3月，汾酒集團與IBM聯手成功部署了SAP S/4HANA平臺，這對汾酒集團來講算是趕了趟「時髦」，更標誌着企業發展來到了新時代。

 

汾酒集團是一家老牌國企，也是最先在A股上市的「白酒第一股」。梁中紅表示，做爲曾經的白酒典範，「企業領導和公司員工都想從新贏回原來的市場地位，要想實現這個目標，咱們發如今現代企業管理中，信息化是重中之重。」

 

2017年是山西的改革年，汾酒集團是兩家重點改革企業之一，國資委出臺7項政策，給了企業很大受權，政策的紅利對汾酒集團上下的激勵很大。顯然，對於信息化轉型，汾酒集團是來真的！

 

「實現信息化，第一個要打破的就是原有部門與部門之間、人與人之間的壁壘，要將信息孤島消滅，打通部門之間的隔閡，提高總體效率。」梁中紅介紹，過去，汾酒集團生產和銷售兩大公司之間，每個月光對帳報表工做就要花掉不少人力和時間，因爲系統割裂，一個20多人的財務團隊須要花一週時間對接數據，而現在財務自動化以後，僅僅須要2人。對此，汾酒集團的財務人員感嘆，「過去咱們只是會計，如今纔算是真正的財務。」

 

數據，讓企業管理者看得見「前線」

 

據介紹，從系統上線至今，汾酒集團整個系統運營良好。對於汾酒集團的老總和各級管理者們來講，只要坐在辦公室裏就能夠實時看到公司的即時運營情況。

 

汾酒集團爲這個可視化的數據呈現系統取了個有趣的名字——「汾酒管理駕駛艙」。梁中紅介紹，數據正在汾酒集團整個管理運營鏈條中發揮更大的做用，從採購到運營，全產業鏈都被打通，目前集團IT部分正配合業務部門作好數據的提取、分析和分配，並在不斷循環中提高數據價值，「也許一張報表、一個數據，前端部門嚐到甜頭，就會欲罷不能了。」

 

高效數據貫通的背後是統一的數據標準。IBM GBS全球業務諮詢服務部馬明透露，在數據標準統一的過程當中，IBM和汾酒集團團隊花了很大精力，「就像人有身份證，產品也有本身的身份證，而在過去這是徹底不統一的，統計口徑也不一致，出現了許多‘一物多碼’和‘一碼多物’的狀況。經過MDG主數據治理平臺，咱們對生產資料進行惟一編碼，進行了巨大的數據清理工做。」

 

「當下雖然花了大力氣，但這是一件功在千秋的事情。」馬明感嘆，「有時候大數據未必數據量有多大，數據緯度更多、更豐富，纔會更有價值。」

 

梁中紅表示，目前，基礎數據的紮實已經在平常工做生產中帶來了豐厚的回報。

 

IBM，「百年老店」之間的合做

 

「咱們這是站在巨人的肩膀上，趕互聯網的潮流。」梁中紅口中的「巨人」有兩個，一個是SAP，另外一個則是IBM。

 

近年來，汾酒集團在IT方面的戰略投資力度明顯加大。梁中紅坦言，在選擇IBM和SAP以前，汾酒集團IT團隊曾考察過蒙牛、瀘州老窖等同類企業案例，「IBM的門檻確實比通常企業要高，但IBM在關口的把控上也要比其它企業更嚴。」

 

「IBM是百年老店，汾酒集團也是一家百年老店，都是在各自行業內有口碑的公司。」梁中紅透露，在前期調研和溝通中，IBM團隊從管理思想到隊伍建設等都與汾酒集團的戰略方向吻合度較高，擁有共識以後，「最終經過招標環節實現了與IBM的合做。」

 

除此以外，汾酒集團在信息化上的戰略規劃已經放眼至3-5年，甚至將來10年，梁中紅相信，IBM能夠攜手完成對汾酒集團的轉型和改造，由於IBM是一家能夠實現「諮詢+落地」的公司，「最終仍是要落到業務上來，但願帶來價值。」

 

柔性製造，展露互聯網製造雛形

 

「汾酒必喝，喝酒必汾」是山西汾酒一句深刻人心的廣告語，而在現在消費者的眼中，汾酒究竟扮演着怎樣的角色？據瞭解，汾酒在產品個性化體驗上已經開始有所突破，結婚用的婚慶個性化用酒，將本身的名字刻在酒罈上，具備收藏價值的「頭鍋原漿」……汾酒正在面對更廣闊的消費羣體展現本身的互聯網製造能力。

 

「關於互聯網+，咱們已經研究了好久。」梁中紅說，SAP S/4HANA平臺搭建以後，有了實時數據庫，汾酒集團正在規劃構建打通專賣店、渠道供應商等業務層面的統一協調系統，經過大平臺來服務營銷團隊、經銷商、消費者，給公司和消費者都帶來福利。

 

梁中紅表示，汾酒集團正是要對消費者最關心問題給出答案。經過追溯系統，消費者能夠確保銷售渠道的正品來源可靠；透明的價格系統可讓人們明明白白知道本身的消費沒有吃虧；而對於經銷渠道來講，更合理的利潤分配模式可讓渠道一塊兒享受企業發展的果實。

 

不只如此，目前酒類消費市場的渠道需求正變得愈來愈短平快，「渠道商極可能會忽然對某個型號的產品下單，例如立刻要1000箱，但只能當週交貨，下一週就不要了。」馬明說，爲了適應消費的變化，酒類生產者正在經過「柔性製造」，來適應這種愈來愈短的生產窗口期。

 

「IBM的認知計算、人工智能等將能在將來實現對酒類消費者和經銷商行爲預測，實現更加精準的商務智能應用。」馬明說。

 

對此，梁中紅表示，「人工智能等新技術，咱們會一個點一個點的嘗試和應用。不少新的概念，咱們都會嘗試，例如新零售，咱們是否是能夠搞一個小的平臺，並引入淘寶的電商模式、滴滴的搶單模式、美團的外賣模式，咱們未來要走的路確定是混合模式，而不是單一的。」

 

 

 

人工智能賽博物理操做系統

AI-CPS OS

「人工智能賽博物理操做系統」（新一代技術+商業操做系統「AI-CPS OS」：雲計算+大數據+物聯網+區塊鏈+人工智能）分支用來的今天，企業領導者必須瞭解如何將「技術」全面滲入整個公司、產品等「商業」場景中，利用AI-CPS OS造成數字化+智能化力量，實現行業的從新佈局、企業的從新構建和自個人煥然新生。

 

AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能，而是要以一種傳遞獨特競爭優點的方式將自動化+信息化、智造+產品+服務和數據+分析一體化，這種整合方式可以釋放新的業務和運營模式。若是不能實現跨功能的更大規模融合，沒有顛覆現狀的意願，這些將不可能實現。

 

領導者沒法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業操做系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智能化力量，領導者必須在行業、企業與我的這三個層面都保持領先地位：

1. 從新行業佈局：你的世界觀要怎樣改變纔算足夠？你必須對行業典範進行怎樣的反思？

2. 從新構建企業：你的企業須要作出什麼樣的變化？你準備如何從新定義你的公司？

3. 從新打造本身：你須要成爲怎樣的人？要重塑本身並在數字化+智能化時代保有領先地位，你必須如何去作？

 

AI-CPS OS是數字化智能化創新平臺，設計思路是將大數據、物聯網、區塊鏈和人工智能等無縫整合在雲端，能夠幫助企業將創新成果融入自身業務體系，實現各個前沿技術在雲端的優點協同。AI-CPS OS造成的數字化+智能化力量與行業、企業及我的三個層面的交叉，造成了領導力模式，使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置：

1. 精細：這種力量可以令人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切，進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

2. 智能：模型隨着時間（數據）的變化而變化，整個系統就具有了智能（自學習）的能力。

3. 高效：企業須要創建實時或者準實時的數據採集傳輸、模型預測和響應決策能力，這樣智能就從批量性、階段性的行爲變成一個能夠實時觸達的行爲。

4. 不肯定性：數字化變動顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思惟方式、結構和實踐經驗，其結果就是造成了複合不肯定性這種顛覆性力量。主要的不肯定性蘊含於三個領域：技術、文化、制度。

5. 邊界模糊：數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不只讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化，還模糊了不一樣行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

    

AI-CPS OS造成的數字化+智能化力量經過三個方式激發經濟增加：

1. 創造虛擬勞動力，承擔須要適應性和敏捷性的複雜任務，即「智能自動化」，以區別於傳統的自動化解決方案；

2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提高，提升資本效率；

3. 人工智能的普及，將推進多行業的相關創新，開闢嶄新的經濟增加空間。

 

給決策制定者和商業領袖的建議：

1. 超越自動化，開啓新創新模式：利用具備自主學習和自我控制能力的動態機器智能，爲企業創造新商機；

2. 迎接新一代信息技術，迎接人工智能：無縫整合人類智慧與機器智能，從新

   評估將來的知識和技能類型；

3. 制定道德規範：切實爲人工智能生態系統制定道德準則，並在智能機器的開

   發過程當中肯定更加明晰的標準和最佳實踐；

4. 重視再分配效應：對人工智能可能帶來的衝擊作好準備，制定戰略幫助面臨

   較高失業風險的人羣；

5. 開發數字化+智能化企業所需新能力：員工團隊須要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來講，創造兼具包容性和多樣性的文化也很是重要。

 

 

子曰：「君子和而不一樣，小人同而不和。」  《論語·子路》雲計算、大數據、物聯網、區塊鏈和 人工智能，像君子通常融合，一塊兒體現科技就是生產力。

 

若是說上一次哥倫布地理大發現，拓展的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現，拓展的就是人們的數字空間。在數學空間，創建新的商業文明，從而發現新的創富模式，爲人類社會帶來新的財富空間。雲計算，大數據、物聯網和區塊鏈，是進入這個數字空間的船，而人工智能就是那船上的帆，哥倫布之帆！

 

新一代技術+商業的人工智能賽博物理操做系統AI-CPS OS做爲新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，造成從宏觀到微觀各領域的智能化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引起經濟結構重大變革，深入改變人類生產生活方式和思惟模式，實現社會生產力的總體躍升。

 

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產業智能官  AI-CPS

 

用「人工智能賽博物理操做系統」（新一代技術+商業操做系統「AI-CPS OS」：雲計算+大數據+物聯網+區塊鏈+人工智能），在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提高的認知計算和機器智能；實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈。