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工业智能化,面向不确定性如何抉择?

从早期的游牧社会开始,人类社会就面临着一个永恒的话题,要在不确定的环境中进行决择。早在2000多年前的《史记·龟策列传》中这样记载:“自古圣王将建国受命,兴动事业,何尝不宝卜筮以助善!”

 

进入近代社会,工业生产带来的不确定性在不断增加。1972年,阿罗获得诺贝尔经济学奖,其在1963年发表的论文《不确定性和医疗保健的福利经济学》中指出,医疗服务的特殊性源于其普遍存在的不确定性。在现代医生的手边,有6000多种药物,4000多种治疗手段,每种有不同的使用要求、风险、注意事项。

 

克劳德·香农认为,“信息是用来减少随机不确定性的东西,信息的价值是确定性的增加”,信息最重要就是要减少不确定性而增加确定性。信息社会,各种新兴技术不断涌现,大数据、云计算、人工智能给人类生活、生产带来了更多更大的变化。“信息大爆炸”带来的大量数据和信息,改变了我们的生活环境,也带来了新的问题要解决。比如,在复杂多变的商业环境中,如何根据市场环境做出正确的判断?同样面对客户更多的个性化需求,制造业企业如何一一去满足?这样的例子比比皆是。

 

今天,面对复杂的数字化转型以及同样复杂的制造生产系统,人类要如何进行抉择?可以依赖的工具或者方法又有哪些?这些问题背后其实离不开大数据、人工智能和算法(或者叫模型)等新概念,我们且仔细分析一下。

 

"智能+"时代,不确定性增加

2019年3月10日,一架载着149名乘客的波音737-MAX8坠毁在埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴附近,所有乘客全部罹难。这是继去年10月29日印尼狮航空难造成189人罹难的波音737-MAX8客机发生的第二起空难。

 

从目前事故调查结果来看,这两起空难的主要问题可能出在飞机的自动驾驶系统上。该型号飞机的自动驾驶系统设计了一个智能化功能,系统基于错误的信息自动触发了错误的决策,并且无法进行人工干预。事件提示我们,在实现产品的数字化和智能化的过程中,应当恪守一条重要底线,那就是可靠性和安全性。

 

在信息技术快速发展的背景下,航空工业数字化转型走到了时代的前列。以波音公司为例,母公司的主要任务是完成飞机的设计图,剩下的生产和装配组装等工作早就实现了全球化协作。这种复杂的协作在其他行业也逐渐成为一种常态,但是因为各种无法预知的因素和变化,由此带来的不确定性并没有减少,反而增加了。

 

数字经济时代,高科技发展一日千里,海量大数据堆积如山,这些信息技术和产品的使用,给工业制造业带来的不确定性也是增加的。还是以波音为例,它在研制787飞机时,使用了8000多种软件,除了不到1000种外购的商业软件外,有7000多种是自己的私有软件,波音关于飞机的设计、技术和知识经验等都凝结在这7000多种软件中,一旦某一环节出现问题,都会给整个系统带来破坏性影响。

 

贸易摩擦增加和世界经济的不确定性,导致了制造业的不确定性也在增加;供应链的变化,合作伙伴之间的不确定,导致了企业之间的不确定性也在增加,因此在决策时需要更加谨慎。

 

面对新兴技术发展和服务化转型的挑战,制造企业要想成功应对,就必须加速进行数字化转型和创新,通过深度应用数字技术来更加敏捷地响应市场的变化,并实现IT、IOT(物联网)和OT(自动化)技术的集成应用,拥抱智能制造。

 

“数据+算法”帮助应对抉择

当前大多数制造企业正在通过组织变革、业务转型和技术升级等方式实施数字化转型。埃森哲的研究报告显示,80%的中国企业正在尝试通过数字技术让企业运转变得更加高效,促进业务的增长,然而,只有4%左右的企业真正释放了数字化的潜力。

 

根本原因在于,数字化转型企业在面对不确定的市场环境时,难以做到正确决策。面临问题,企业有各种各样的决策,在信息不完备、不确定性的环境中决策,包括新品开发、客户定位、研发组织、商业模式等。中国信息化百人会执委安筱鹏认为,企业决策是否成功,关键在于“企业能否优化资源配置效益:正确的数据、在正确的时间、以正确的方式传递给正确的人或者机器,以数据的自动流动化解复杂系统的不确定性”。

 

那些数字化转型比较成功的企业,基本上都能做到这一点。以红领服装(青岛酷特智能)为例,其创建的服装个性化定制模式,在于采集了客户身上18个部位的22个关键指标,自动生成了人体的版型和数控机床的的加工指令,同时自动生成200个工序的加工工艺。定制化生产跟规模化生产相比,其复杂度、面临的不确定性远远地超出几个量级,青岛酷特智能解决了上述难题。

 

总结一下,应对不确定性,有了算法是好事,如果加上及时准确的数据,那么制造业企业面临的主要困难会迎刃而解。就像安筱鹏博士所言,“数字化转型的本质是,在数据+算法定义的世界中,以数据的自动流动化解复杂系统的不确定性,优化资源配置效率,构建企业新型竞争优势。”


2019年09月20日