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【峰咖】上海交大刘成良:人工智能赋能智能制造

发布时间:2021-03-12发布人:中国机器人峰会

引 言

刘成良教授:尊敬的各位领导,各位嘉宾下午好,非常高兴今天有这个机会和大家进行交流。今天这个主题是智能制造,在谈之前我想谈一点目前我们国家所发生的一些事情。

首先是大家知道现在中国和美国,大国的碰撞,这件事情我想从技术的层面上给大家进行解读,为什么中国和美国发生这么大的碰撞?

问题在于改革开放之后,我们做后端这一块,比如说在80年代初期的时候,刚刚改革开放,我们很多人都是模仿,对知识产权方面并不是太重视。

到了今天我们从后端从服务、销售组装到我们搞技术研发,比如任正非他就成立了这种科学研究团队,不是搞技术研究而是搞科学研究,那就到了基础。大家看美国,它从基础端到应用,我们通过应用端到基础端的过程中,必然会发生碰撞。

我们现在很多科研人员在从事原创性的研究,这是一个必然现象,这是不可调和的矛盾。我们能放弃吗?当然不能。

5G之争

刘成良教授:另一个方面,我们这两年包括今年最热的词就这几个词——智能制造、人工智,能用的技术就是互联网、大数据、云计算、5G技术。我们和美国直接的碰撞的焦点在5G上,焦点之一就是5G之争。这个5G技术它是一个软硬技术,从芯片角度上来讲,我们华为没有办法把荣耀这个手机剥离出去了,为什么?我们做不了芯片,高端芯片做不了。

在5G之争上,5G到底能够带来什么?

大家看,未来的社会的发展,这个都和5G相关,谁在5G上占得领先,应该说他就占了一席之地。

在3G的时候,我们曾经听说过高通税,什么叫高通税?这一年光中国企业支付的专利费就有1000多个亿,采购GSM这个模块就达到了5000亿。

到了5G时代是个什么概念?咱们中国的专利数据占到百分之三十几,你看美国占多少?百分之二十几,我们已经开始遥遥领先了,大家看美国也是不甘心的,在这个地方死磕。这是第一个,5G之争。

人工智能之争

第二个,实际上是人工智能之争。今天我们是人工智能的主体,有这么一个例子,就是上海我看有一个帖子,引进了沃森肿瘤诊疗机器人。这个诊疗机器人当然至于它在诊疗的精度先不管它,但是它用到的技术用到什么?它用10秒钟就得出来一个诊疗的方案。

2017年1月10日“天津市第三中心医院沃森联合会诊中心”,在天津市第三中心医院正式宣布成立

这个方案从哪里来的?它是用的大数据理念,读了3000多本书,24万篇的论文,69个治疗方案,六千多次的实验数据,把这么多数据,这么多的方案10秒钟就出来了,大家看可怕不可怕?这是人工智能后面的大数据,这就是人工智能技术。

另举了这么个例子,两个机器人在对话,大家不要认为是个简单的对话,通过什么?通过是云大脑如果这边是一个教授和它对话。它和教授进行学习,这个小家伙很快就变成教授。就说将来的机器人已经不是一个单单的人了,已经到云上来了。现在我们最缺什么?老年人缺什么?缺聊天,聊天机器人。

如果你和机器人聊天,这个机器人后面是云脑、云知识,你聊不过它,这就是人工智能的魅力。

我记得是前年的时候,我们徐匡迪徐院长就提出,“人工智能之问”。

什么叫人工智能之问?就是说人工智能的三要素,算力、算法和数据。从计算机的角度上,是硬件,计算机的硬件,我们提到的5G技术、芯片技术,这个算法就是我们提到的数学。

我记得我在上高中的时候最崇拜的数学家是陈景润,就天天迷数学就想当数学家。上大学之后慢慢地对数学,当然了我不是纯学理科的,可能淡化了,但今天真正的中国小孩有几个想当数学家的,如果你不想当数学家,中间算法搞不好,所以我们在人工智能上在算力上、芯片上比较弱,但是大数据没问题,我们中国有的是数据,但是只有数据不行,还有算法。

再看看制造,实际上去年2019年的时候我们GDP到了,14万亿,美国是21万亿,咱们第二大经济体占到了全球的百分之十六点几,美国是百分之二十四点几,有人对我们下套说我们2035年我们可能超过美国了,但总有一天是毫无疑问的,中国超过美国成为第一大经济体,这是迟早的事情,不会那么快,但一定是这个趋势。

在这种情势下,我们是第一制造大国,从2012年开始,为什么我们新冠发生之后,尽管我们这个经济也增长的很慢,但是我们在做正增长,美国做负增长,为什么?美国这个产业的门类不齐全,产业链很不齐全,我们是齐全的。我们有220种工业产品的产量居世界第一,那就是说可以完成内循环。虽然不够高端,但是我们可以循环起来,但很多国家循环不起来。

产业链它是断的,我们应该有足够的自信。但这里头有一个什么问题呢,当时美国特朗普上来之后直接对冲的就是我们中国制造2025,我们现在不大提这个玩意了。实际上在当时我们可能有点冒进,但的的确确中国的制造是改变了世界。

大家看这些辉煌的成就,我们国家为此做了整个的规划,我觉得中国的规划是做得最好的,集中了很多科学家,包括从中央到地方政府都在做企业规划,但是我们发展遇到了瓶颈,遇到什么瓶颈呢,后面我会跟大家讲,实际上我们国家的制造强国发展的目标是什么。

现在我们国家是一个什么情况,是一个第三方阵,中国、英国、法国、韩国我们是一个方阵,第二方阵是在制造方面,但第二日本才是,美国是第一方阵,这也是目前还是要很长一段时间内还不会改变的现实,但我们的目标是2045年到第一方阵,到2035年的时候,到第二方阵里面去,和德日并列但是我们发展瓶颈是什么?大家知道,我们用工荒,资源浪费等等,

我们现在讲到绿水青山就是金山银山,就是说明我们消耗资源太大, GDP靠消耗资源,靠人力的红利等等这些不行。我们为什么要发展机器人?很多的行业就用机器人去做了,不能用人来做,成本太高,

困 境

咱们的困境在什么?制造业的困境,就是说在高端我们也买不到,这个产品卡住我们了,我们不但不会做,而且人家不卖给我们。

而在中低端实际上我们做的东西卖不出去,就饱和了。我们做什么,什么便宜,我们不会的它就把你卡住了。所以国家现在提出来卡脖子技术,出台了一系列政策,提出来转型。要转,原来的传统产业要么转型,要么升从小学升到初中高中向上走,就要转型升级。

还有一个供给侧改革,供需平衡,我们为什么要搞一带一路?我们就把周边带起来,同时我们的产品技术要走出去,这就叫供给侧改革,这就是转型升级。

我们转型升级的路径,目前在制造里边,这是我们工程院的院长提出来了三种模式——从数字化制造、互联网+制造到新一代智能制造,就是智能化、网络化和数字化,在这一块去高质量发展。

我理解我们在制造领域具体的行为是什么,我们叫做高价值的精品。高价值的精品要用三个方面来组成,比如说创新设计,我们的设计现在原始创新这一块,我们从源头上只做了,另一方面高精尖制造,我们要制造的好,要加工装备要好,要加工得好制造过程要好,另一方面我们要服务得好,要做高品质的服务,产品卖出去之后,弄一个闭环全生命周期的一个服务。

大健康

为此,我就讲今天主题,我想讲讲健康,大家看装备核心企业,我们现在不会做的装备不多了,高精尖做不了大众装备我们还是会做的,但是做的过程中,用的过程中,用着用着就不行了,产品质量就下来了,就不健康了。

怎么保证它的健康?我们科学家在尤其在我们工程学院做了很多的装备的健康问题,但始终是没有突破,为什么,是一些基本原理没突破。所以我想从人体开始,大家都知道心脏每天我们要跳10万次,如果说每一次的信号你能查到,你的毛病肯定能找得出来。

大家说刘老师你这个可能性没有,我说有,我们完全可以把每一个波形每跳动一次都找出来。

至于为什么这个重要性不言而喻,我们每分钟都有人死掉,每年有50多万人就死于心脏病了,身边的同事猝死的很多很多,都是中青年,对这个要引起足够的重视,在这里面用什么技术,用AI,人工智能完全可以解决。

在解决这个问题的时候,我要给大家提醒一下,这个冰山,疾病的冰山模型,实际生病是指上面,看得见,看不见的是底下冰山上的一角,如果你把冰山底下的问题解决了,自然就没病了。

一直等到生病的时候找医生,来不及,尤其重大疾病来不及,如果我们要想治未发生的疾病,就要先知道这个疾病,我今天把这个带来了,测心电图,心电图如果每年一次或两次,就躺在床上测心电图。

我一直在想如果我把医院的设备变成可穿戴设备,是一个什么现象?就方便了,这就是我研究这个东西。用20秒钟就可以把你的心电图测出来,把结论给你指出来。

另一方面你那个黑匣子我能不能变成一个白匣子?为什么叫黑匣子?因为黑匣子完了之后交给医生,你是看不见的,如果我自己能看得见,那我就自己实时观察了,这是我的梦想。

这里我提到的是两个概念,这边是智能端,那边用的云端,就是大数据,模型放在云上,至于你手机是一个显示端,这叫智能终端,这边过去的智能数据通过云端接下来给到你手机去了,这些通过手机就可以。

当然这里面要有个云的概念,这里我搞了一个阿里云,可以看24小时心电图,大家看底下的一个统计,如果有红的代表你有毛病,一边绿,你心脏没有毛病,叫大数据理论,这边的图呢告诉你,不同的分布图代表你不同的疾病,如果你是左上角那个没问题,是棒槌型的,没问题。因为它大数据不会说假话,它不到一秒钟,打一个点,1个过去打1个点,你睡一觉4个小时、5个小时、8个小时睡完了,数据就出来了,它完全绝对不会说假话,全是真的。你有什么毛病一清二楚。

当然这个最关键的是准知识,就是要准,这就叫我们专家模型,大家看这个信号获取我们搞工程的很好解决,目的在什么?就是专家知识这个支撑,模型。专家知识丰富了,模型自然就准,这就是人工智能大数据的概念。当然这里要有机器学习的概念,

比如说人工智能诊断的结果,发现我漏了18个点,它告诉你第18个点,你把它加进来,来进行学习,通过机器学习的办法来解决这个模型不断的在增长,除了这一种,各种的体检、检测都可以通过中间的人工智能,通过云医生得到检测,这样就大大的减轻医院的压力,不用到医院。说实话这些终端,可穿戴终端已经很多。

这个整个过程大家看,把高新技术集成在这个平台上,现场的数据传过来,当然除了公共云,我们还建私有云包括今天我提到的机器健康的概念都在屏幕上进行显示,每台机器健康的状况怎么样,清清楚楚。

这些技术都用在我们现场的一些设备,将来卖设备的时候,不单是卖硬件,要卖知识库,要卖数据库,卖你实验的数据,就卖这个东西,人家才满意了,这个工作也有大量的工作要做,我们现在做的工业机器人的监控,健康监控全给他管控起来,机器人稍微精度失去了之后,它会影响产品质量,你像在商发也在做生产线上的一些管控技术另外我稍微说一下,我在临港建了一个上海智能制造研发加上功能平台。

包括几个智能要素从感知、工艺、装备和智能服务,智能制造的一些关键要素都在这个地方进行了展现。后面也孵化了一些公司,这是我们习俊通老总他提出的一个理念,从有技术不敢用不能用,到真正的按照市场需求,打通从大学到企业的产业链,智能制造到底有哪些要素,我们就希望在我们智能制造平台上能够展示出来任何一个要素都可以用在你的智能制造生产过程之中。

我在这边还正在研发这一个制造健康中心,将来能为我们制造企业提供一些智能制造健康服务,对我们所有的关键的装备、机器人、数控机床等等,包括产线,全流程的一些信息的管控服务。

好的,由于时间原因我就讲这么多,谢谢大家。




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