2019年底大盘点:AI走进各行业

来源:本文引用了中国工程院院士邬贺铨在2019未来工业智能峰会主题演讲的部分内容,引用了创业邦专栏脑极体《一九产业AI速写:工业篇》的部分内容 

2019AI企业回归现实,越来越看重营收利润,注重在各行各业的场景落地。

一、工业(B端)

20193月中国工程院院士邬贺铨汇总了人工智能在工业的应用,包括质量分析、装备诊断、能源能效管理、采购管理、制造销售等环节。

1、生产质量监控

在今天绝大部分工业体系中,质检都是依靠人工来完成的。凭借的是人力的大量重复劳动以及相关经验,而使用智能摄像头和机器视觉算法,来学习和理解质检员需要找到的瑕疵与问题。于是从2018年开始,很多工厂找到相关供应商尝试搭建自己的智能质检体系。。华星光电通过机器学习与快速训练,对LED面板进行检验。识别出哪些是合格的LED,节省了60%人力。设备故障识别、电路巡检、仪表巡检、施工现场检测等,在2019年都可以找到成功的智能化案例。AI解决的痛点是:在单一场景中,解决人工重复劳动的问题

2、质量分析

台湾中钢公司引进了IBMPower AI解决方案,用于分析轧钢过程中的缺陷。为了将27吨的钢坯,轧到0.5毫米的成品,预测和分析过程中的缺陷,他们收集了过去一年7000多批次的产品数据。经过数据清洗,筛选出了可能影响产品质量的特征数据,并且转换成了可供机器学习使用的数据。这些数据中,80%拿来做学习,20%拿来做检验。然后他们设计了4种数学模型,来看哪种模型更符合实际情况。最后他们根据模型分析一条产品线产生的2000多个数据,发现炉内压力对缺陷影响最大。最后中钢公司在人力资源和钢坯质量方面,都得到了很好的改进,成本大幅降低。

3、工业模型预测

所谓AI工业模型预测,一般是指利用工业大数据,通过AI对原料、产出、生产时间、废料排放等数据进行智能调配,最终得到高于粗放式生产的智能生产模型。当然,这只是工业AI预测的一个基本模式。广义的工业AI预测,还包括将专家经验转化成AI模型,再反向投入生产解决工人经验不足的问题;还有将维修与设备管理经验转化为AI模型,来预测设备故障,智能管理检修体系等等。工业AI预测,本质上是将人工经验与智能数据运算能力,抽象化成可复用的AI模型,来解决工业领域无处不在的数据关系问题。比如配料的比例、不同原料采购的数量和时间、设备维修周期等等,这些数据原本都是需要人工长时间摸索并进行经验总结的,也可能始终处在不合理的数据区间。AI的加入,可以让小师傅变老师傅,粗放经营变成智能经营。AI解决的痛点是:让小师傅变老师傅,粗放经营变成智能经营。

4、智能机器人

一些公司正在研发带有自主程序的机器人。比如机器手臂,它并没有预置程序,而是跟踪人的手臂运动,人怎么动,它就怎么动。机器人也没有预先编写程序,人怎么走,它就怎么走。在这个训练的过程中,机器人自动把编程完成了。还有人正在尝试,将工业机器人的大脑统一配置在云端,由云端来集中管理,而不是为工厂中大量机器人的每一台都分别配备一个大脑。沈阳新松公司开发智能焊接系统,能自主生成程序。

5、设计仿真

比如吉利,原本需要经过很多次的汽车碰撞实验,仿真时间很长。现在通过AI技术,仿真时间可以大大缩短,碰撞的车辆损耗也可以减少。仿真如果用上VRAR技术,就会更加直观。浙江大学与某汽轮机厂合作,在网络上进行汽轮机的设计与仿真,使得整个过程更直观、更直接。通过这套设计与仿真流程,大大节省了汽轮机产品设计的时间成本。

6、数字化排产

工厂中排产过程是必不可少的。比如汽车企业的冲压车间,排产的特性是小批次、多边界、多约束。如果涉及到更换模具,时间长、次数多,很多时候影响生产效率。而且人工考虑的约束条件常常是不完善的,所以导致排产效率较低。上汽在传统冲压车间,将手工排产转变成数字排产,减少了物料的存放,快速响应了生产需求,提高了生产效率,减少了能耗和物流成本。

7、生产工艺优化

苏州协鑫是做光伏切片的,他们是全球最大的光伏切片供应商。光伏切片,切得越薄,成本越低,然而如果越薄,可靠性和成品率都会产生问题,他们的痛点是怎么平衡切片厚度和成品率?根据苏州协鑫积累的大量数据,利用工业大脑,他们从工艺的上千个参数中,找出60个关键指标。通过优化流程,良品率提了提升了1%。不要小看这1%,它意味着每年的利润增加一个亿。

8、个性化生产

中国青岛的红领,在西服制衣领域,他们有个性化的服装数据库,利用人工智能算法,优化了整个生产过程。所以红领的个性化生产只比批量生产的成本提高10%,但是回报翻番

9、预防性维护

清华大学跟金风科技合作,提升风机的效率。如果叶片对不准风向,则发电效率大大下降。如果在北方地区,叶片结冰了,不但效率下降,整个风机还有可能损坏。这种情况靠人工巡查是比较困难的,利用传感器、大数据和人工智能算法,能够很好地建立风机设备的健康评估模型,整个维护成本可以降低50%。利用数字孪生可以实现预防性维护。GE公司管理的数字风场,也是利用了这样的技术,预先发现问题,能够提升20%的效率。

10、供应链和销售

制造企业的产品销售很多是经过代理商的,难以直接获得最终用户的情况。联想利用全球数据中心掌握的数据,根据国际市场状况,与宝钢合作建立了钢铁的销量预测系统,预测精度是92.2%,库存周转期减少20%

二、服务业(既有B端,又有C端)

1、智慧医疗/精准医疗

IBMWatson Health将人工智能和大数据分析技术运用于医疗行业,深入洞察医学知识和医学数据,助力解决在肿瘤与基因、医学影像、生命科学、健康管理,医疗支付等健康领域的多重难题。

2、智慧教育

第一个是内容,包括学习地图,包括知识地图;第二个是算法,里面有推荐引擎,有学生的用户画像的引擎,有目标管理引擎;第三个是一个交互系统,就是这个系统如何和人进行交互。AI激发以为本的快乐学习,突破学科边界助力精准教学,辅助个性化练习让大规模因材施教成为可能。

3、智慧零售

卖羽绒服的波司登,在全国有3000多家门店。门店的衣服到底是卖光了,还是有库存,过去很难掌握。现在他们也是利用了人工智能的管理技术,减少了存货损失。蒙牛利用AI,贯穿于从奶源、运输、仓储、生产、销售的整套环节,建立了全流程可追溯的系统。产品周转率提高30~40%,效率提高36%亚马逊开了一家无人商店Amazon Go,以1,800平方呎(167 平方米)占地,供应餐点与食品,以手机连结亚马逊账号自动付费。 顾客每从架上拿下东西,就会在顾客的虚拟采购车记上一笔,如果顾客把东西再还回到架子上,这一笔数据就注销了,采购完了就大方走出去,不必排队结账。

4、智慧交通

自动驾驶目前在智慧交通领域被认为是具潜力的应用方向之一。通过车辆识别、行人识别和大数据来构建交通大脑,调动城市内的所有摄像头对车辆和目标进行感知。通过这个工作,可以实现车道级的车流统计与交通流仿真,道路参与主体人与车的跨镜头跟踪的道路事件应急处置方案,的道路路况感知与识别等。智慧停车是近年来特别火爆的一个智慧交通场景应用,通过车牌识别的应用已经落地了无感支付,无人值守收费等典型的AI场景应用。

5、智能安防

大安防领域成为AI技术最大应用场景之一。众多AI独角兽进入安防领域。在国内有商汤科技、旷视科技、云从科技和依图科技有AI四小龙之称,业务重心都放在安防业务。智能安防类产品主要有四类:人体分析、车辆分析、行为分析、图像分析;在安防领域的应用主要通过图像识别、大数据及视频结构化等技术进行作用。

6、智慧楼宇

楼宇自控系统能够全面的监控整栋建筑内的各种设备和环境,拥有它的存在,那么所有的设备就能够自动运行和调节,这就相当于人类大脑一样的存在。楼宇自控系统通过监测和遥控中央空调、给排水、供配电、照明、电梯等系统,来提高建筑的管理水平,降低设备故障率,减少维护及营运成本。智能照明系统中结合人员侦测感应和日光传感器,实现人体感应控制,光线感应控制,定时控制,场景预设控制等,由原来声控系统到实现区域就地感应的变革,当人员进入区域,感应装置会传至控制系统,自动调节室内照明,当区域无人使用时,照明会自动关闭、并减少能耗。

7、智能客服

阿里设计了语音助手,帮助快递员打电话。这个助手具备基本的人工智能,可以跟用户约定送货地点和时间,提高快递员的工作效率。印度的Infosys也是类似的情况,他们原来的客服中心里有8000多个座机员,现在被人工智能“接线员”取代。日本的保险公司也采用了人工智能技术,相当于代替了34名保险经纪人,每年节约110万美元的开支。

8、智慧营销/精准营销

亚马逊很早就利用了与用户产品属性相关联的知识图谱,既向用户做个性化推荐,也向销售商提供建议,令其增加了10~30%的附加利润。

9、企业管理

2014年华为的账实一致率只有78%,也就是有600多亿元的帐与货是对不上的,要花大量的人力物力去核对。2016年华为进行转型,现在账实一致率达到了98.62%,很多会计工作完成了由人到机器操作的转变。华为基本不是靠会计人员来做报销,都是机器报销。

10、智能投顾

美国WealthfrontBetterment的崛起,使得智能投顾行业规模呈现几何级爆发。智能投顾在国内也开始崭露头角,比较有名的有灵犀智投、摩羯智投、理财魔方等。目前,数据、算法和模型是智能投顾的三大支点。其中数据是智能投顾产品的基础,算法和模型是核心竞争力所在。智能投顾以客户画像为起点,需要用户的风险偏好、收益目标和财务数据,投资组合再平衡需要以实时数据为基础,动态调整资产配置。海量有效的金融数据是机器学习的依据。 

三、农业(既有B端,又有C端)

201867日,云栖大会上海峰会正式发布阿里云ET农业大脑,将人工智能与农业深入结合。阿里云ET农业大脑已应用于生猪养殖、苹果及甜瓜种植,已具备数字档案生成、全生命周期管理、智能农事分析、全链路溯源等功能。

1、智慧畜牧

在四川阿坝红原地区,已经出现利用物联网和NB-IoT网络来实现智慧畜牧的案例了。将一个类似项圈一样的物联网设备挂在牛角上,便能够测量出耗牛的定位、耗牛一天行走的里程、耗牛的体温等数据。这些数据都是通过电信NB-IoT基站,传送到电信搭建的云平台上。如果系统检测到某头牛体温突然上升,而且位置相对偏远,那么系统就能判断出这头牛可能遇到特殊情况了。根据位置信息牧民能迅速做出反应。

2、农业决策

基于足够丰富的数据量,如今的农业可以做智能化的决策分析。通过遥感+大数据,农民巡地坐在家里就能完成。通过卫星遥感技术,农民能在电脑上观看自己田地中作物的涨势如何,哪一块需要施肥、哪一块需要浇水……当然,根据大数据也可以做粮食产量预测或者病虫害预测。通过人工智能分析监控视频,可24小时持续记录每一只猪的行为,具有猪只管理、存栏盘点、人员行为播报、猪只运动追踪等功能,为养殖场提供一整套智能视觉解决方案。

3、产业链打通

利用区块链+物联网做农产品的溯源。通过扫描农产品包装上的二维码,都能查到对应时间戳对应当时的图片、文字、甚至视频等数据。拥有了区块链技术,农产品以另一个更加精细的解剖维度呈现在消费者面前。

4、智慧分拣

将图像识别技术应用于农产品的分拣。让机器分类学习了大量照片,自动提取影响分类的要素,并形成自己的分类逻辑,学习后的机器就能像经验丰富的农民一样,快速辨别农产品的品质。


总结:

根据中国信通院20189月发布的报告,在各类垂直行业中,人工智能渗透较高的领域包括医疗健康、金融、商业、教育和安防等。其中,医疗健康领域占比居前达22%;金融和智能商业领域占比分别为14%11%。调查显示,人工智能在工业领域的渗透明显较慢。人工智能在工业落地之所以缓慢,一方面因为相比于数据算法的迭代,硬件升级创新相对周期较长,从而导致滞后。另一方面,工业中应用人工智能要格外小心,因为工业中使用的人工智能与消费领域的人工智能有本质区别。