我國裝備制造業(yè)加速推進(jìn)人工智能技術(shù)落地應(yīng)用是當(dāng)前發(fā)展形勢下的必然選擇，也是數(shù)實(shí)融合推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵舉措

中共十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央把發(fā)展人工智能提升到戰(zhàn)略高度。近日，習(xí)近平總書記向2024世界智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)致賀信指出，“中國高度重視人工智能發(fā)展，積極推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，培育壯大智能產(chǎn)業(yè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，為高質(zhì)量發(fā)展提供新動(dòng)能?！?/p>

以大模型、大數(shù)據(jù)、大算力為特征的當(dāng)代人工智能技術(shù)已通過語音識(shí)別、圖像識(shí)別、自主導(dǎo)航、語義識(shí)別、文生視頻等形式賦能和改變了我們眾多的生活場景，并向更為復(fù)雜和精準(zhǔn)的工業(yè)制造領(lǐng)域快速滲透，賦能傳統(tǒng)制造大跨步邁向智能制造。裝備制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)、工業(yè)發(fā)展和綜合國力的重要標(biāo)志。作為高端、復(fù)雜制造業(yè)的代表，裝備制造業(yè)一直以來都是制造業(yè)發(fā)展變革的前沿陣地，諸如智能制造、互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、AR等技術(shù)已在國內(nèi)外裝備制造企業(yè)得到了較為廣泛的應(yīng)用，極大地提高了生產(chǎn)效率，對傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造模式產(chǎn)生了強(qiáng)烈沖擊，裝備制造業(yè)正在不斷注入智能的基因。

制造工藝精度更高。工藝是制造的靈魂，也是生產(chǎn)作業(yè)的基線。由于零件的復(fù)雜性、精密性和高性能特點(diǎn)，其工藝鏈條非常長，上下游工藝的耦合性非常強(qiáng)，傳統(tǒng)的工藝分解、工藝布局、工藝流轉(zhuǎn)、人工離線檢測等方式難以精準(zhǔn)揭示和映射工藝傳遞、精度傳遞和質(zhì)量傳遞的規(guī)律，存在較難跨越的加工效率、加工質(zhì)量的壁壘。同時(shí)，由于毛坯原材料、零件狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、人員狀態(tài)等經(jīng)常存在不確定性的擾動(dòng)，難以及時(shí)準(zhǔn)確地捕獲工藝的變化，造成制造一致性難以保障?；诖髷?shù)據(jù)的人工智能算法可以挖掘精度質(zhì)量與工藝的映射關(guān)系，逼近“黑箱、灰箱”中的傳遞規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化的質(zhì)量溯源、工藝感知和精度控制。

制造工具更智能。工業(yè)軟件和工業(yè)母機(jī)是最核心的制造工具，雖然我國通過引進(jìn)和自主研發(fā)已經(jīng)在數(shù)字化和自動(dòng)化程度有很大的提升，但依然存在很大的智能化提升空間。以CAM軟件（計(jì)算機(jī)輔助制造軟件）為例，無論國外還是國內(nèi)產(chǎn)品，在工藝設(shè)計(jì)編程過程中仍需要大量的人工交互和經(jīng)驗(yàn)依賴，造成工藝開發(fā)效率低、使用門檻高。通過基于圖像的深度學(xué)習(xí)算法等可以實(shí)現(xiàn)零件模型特征的智能識(shí)別，基于大語言模型和強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法可以賦能工藝參數(shù)智能選擇，這些人工智能技術(shù)將可能大幅提升傳統(tǒng)CAM軟件的智能化程度，實(shí)現(xiàn)“一鍵式”的工藝設(shè)計(jì)編程。同樣，以多軸數(shù)控加工中心為例，通過人工智能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)工藝過程監(jiān)測、刀具磨損預(yù)測、切削力預(yù)測、設(shè)備精度預(yù)測和工藝參數(shù)自適應(yīng)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)“智慧”機(jī)床，大幅減少人工干預(yù)，避免人工誤操作。

生產(chǎn)管理更科學(xué)高效。雖然MES（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）、MOM（制造運(yùn)行管理）等車間級生產(chǎn)管理系統(tǒng)已經(jīng)比較普及，近幾年推動(dòng)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+”也能實(shí)現(xiàn)車間設(shè)備互聯(lián)，但不少企業(yè)在實(shí)踐過程中只是實(shí)現(xiàn)了管理數(shù)據(jù)的獲取、處理并用于決策參考，還很難適應(yīng)工藝互聯(lián)、過程控制、自主感知、自主決策和自主優(yōu)化的發(fā)展要求。舉例來說，一個(gè)現(xiàn)代民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)包含幾萬個(gè)精密零件，從制造到集件再到裝配過程中的工藝數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、裝配數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)甚至供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)等海量的多模態(tài)異構(gòu)數(shù)據(jù)交叉綜合，現(xiàn)有的生產(chǎn)組織和管理模式難以做到在柔性化混線生產(chǎn)趨勢下的精準(zhǔn)管理、高效調(diào)度、有效預(yù)測和科學(xué)決策，而運(yùn)用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)是目前可見的有效途徑。此外，具身智能機(jī)器人等也會(huì)在零件搬運(yùn)、物流、檢測、監(jiān)測、清潔、整理等生產(chǎn)場景中逐步出現(xiàn)。

設(shè)計(jì)制造協(xié)同更省時(shí)省錢。設(shè)計(jì)制造一體化是高端裝備制造行業(yè)的大課題，也是行業(yè)一直在努力探索推動(dòng)的，但客觀來說路長且難，其中缺少有效的方法和工具是制約因素之一。舉例來說，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可制造性、工藝可達(dá)性和成本預(yù)測在設(shè)計(jì)階段難以全面科學(xué)地計(jì)算分析，往往需要通過大量的試制、試驗(yàn)來反復(fù)迭代，增加了大量的時(shí)間和成本。如果通過人工智能技術(shù)，在設(shè)計(jì)階段通過仿真計(jì)算智能判斷匹配制造工藝和制造成本，將能大幅縮短研制周期并降低成本。

高端裝備產(chǎn)品多學(xué)科機(jī)理的耦合性、整機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、零件生產(chǎn)的精密性、交付運(yùn)行的可靠性以及全生命周期管理的龐雜度，決定了人工智能技術(shù)必然在其制造升級進(jìn)程中扮演極為重要的角色，將推動(dòng)行業(yè)從原先的經(jīng)驗(yàn)性試驗(yàn)性研發(fā)向數(shù)字化和智能化研制轉(zhuǎn)型升級。大致來看，人工智能技術(shù)將賦能高端裝備產(chǎn)品研發(fā)從先驗(yàn)串行設(shè)計(jì)向基于數(shù)據(jù)模型和流程的并行設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)制造從傳統(tǒng)制造向智能制造模式轉(zhuǎn)變，試驗(yàn)驗(yàn)證從純物理實(shí)體驗(yàn)證向高精度數(shù)字仿真驗(yàn)證轉(zhuǎn)變，運(yùn)維服務(wù)從傳統(tǒng)的響應(yīng)服務(wù)向預(yù)測性服務(wù)轉(zhuǎn)變。我國裝備制造業(yè)加速推進(jìn)人工智能技術(shù)落地應(yīng)用是當(dāng)前發(fā)展形勢下的必然選擇，也是數(shù)實(shí)融合推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵舉措。

（作者邵馳系全國政協(xié)委員，九三學(xué)社上海市委會(huì)副主委）