去年年(nián)末,新华社中国经济信息社发布《中国制(zhì)造业高质量发展报告(2019)》(白皮书(shū))。该(gāi)报告对国内(nèi)外制造业的前沿动态进行(háng)了(le)比较研究,发现我国(guó)制造业竞(jìng)争(zhēng)力(lì)在持续增强(qiáng)的同时,“大而不强”的(de)问题依然存在(zài),关键核心(xīn)技术与高(gāo)端装(zhuāng)备依然高度依(yī)赖外力,劳动生产(chǎn)率依然落(luò)后于(yú)美、德、日(rì)等传统制造业强国。因此,在新的一年,我(wǒ)国制造业亟待(dài)进一步(bù)优化(huà)产业结(jié)构,由要素驱动(dòng)向(xiàng)创新驱动转变(biàn),以缓(huǎn)解由全球贸易结构变化(huà)带来(lái)的压力。 在我国(guó)经济(jì)和(hé)制造(zào)业向高质量发(fā)展、向价值链中上游迈进(jìn),向效率要红利的过程中,更深层次(cì)的自动(dòng)化、数字化,特别(bié)是(shì)智能化(huà)将毫无疑问地起到关键推动作用,必将成为制造业转型升级的核心动(dòng)力(lì)。作为制造业大(dà)国的中国,同时也是人工(gōng)智能的强国,只要两者结(jié)合得当(dāng),无疑将给中(zhōng)国制造业插上一双(shuāng)有力(lì)的翅膀,飞跃智(zhì)能化转型的高峰。
“自家的和尚(shàng)好(hǎo)念经”,研究院打造真(zhēn)正适(shì)合(hé)联想(xiǎng)的智能排(pái)产
然而(ér),相关市场研究发现(xiàn),中国(guó)的人工智能公司中真正关注工业领域的尚不足5%,几百项大型人工智能投资(zī)项目(mù)中,与制造业有关(guān)的不到(dào)1%。原因何(hé)在?有媒体分(fèn)析认(rèn)为,除了工业领域(yù)数据和标注不足、相关(guān)算法不够成熟之外(wài),算法工程师对(duì)工业流程(chéng)和技术等(děng)实际(jì)问(wèn)题不够了解(jiě),以(yǐ)及工业企业对“外来”人工(gōng)智(zhì)能公司和(hé)解决方案的不信任,是更加(jiā)深层次的原因。在这一背景下,我们(men)更多看到的是(shì)企(qǐ)业内部的技术团队,尤其是(shì)人工智能(néng)团队,在自身(shēn)企业的智能化转型过程中发挥了关键作用(yòng)。
全球PC市场占有率第一的联(lián)想(xiǎng)集(jí)团(tuán)旗下的合肥(féi)生产基地——联(lián)宝科技,全(quán)球(qiú)每售出(chū)8台(tái)笔记本电脑就(jiù)有1台来自这里。短短几年,产(chǎn)品(pǐn)累(lèi)计出货超(chāo)过1.2亿台,年订单数超过60万,定制化(huà)小(xiǎo)单比例超过80%,面(miàn)向(xiàng)全(quán)球100多个国家和地区高效供应。如此庞大的生产需(xū)求对生(shēng)产排程提出了很(hěn)高的要求,整个(gè)排(pái)产过程需要(yào)考虑包括(kuò)人(rén)员、设备、物料、生产工序与(yǔ)方法、环境在内等数十种(zhǒng)复杂的变量(liàng),因此人工排产逐渐(jiàn)变得力不从心。针对这(zhè)一问(wèn)题,联(lián)想研究(jiū)院人工智能实验室的机器学习团队(duì)打造了使用(yòng)多交互增强学(xué)习(xí)优化网络(luò)和基于注(zhù)意力机制(zhì)的最优化网络(luò)的人工智(zhì)能排产方案,可以模(mó)拟多变的生产(chǎn)环境,自动寻找最佳排产策略。在制造企业最(zuì)关注(zhù)的产(chǎn)品(pǐn)数、订单(dān)数(shù)、订单交(jiāo)期满足率(lǜ)和产能合理利用(yòng)率四个指标上(shàng),人工智能算(suàn)法(fǎ)相比人工排产均有明显提升,排产耗时(shí)也大幅减(jiǎn)少(shǎo),从(cóng)原(yuán)来的(de)每天(tiān)6小时缩短到1.5分钟,生产效率也获得了16%的(de)提升(shēng)。而且随着(zhe)数据的积累(lèi)和模型(xíng)的(de)训练,智能排(pái)产模(mó)型的能(néng)力还会进一步(bù)提(tí)高。
以解决实际问题(tí)为导向,联(lián)想(xiǎng)人工智能大有作(zuò)为
联想研究(jiū)院人工智(zhì)能实验室机器学(xué)习总(zǒng)监范伟曾表示(shì),联想的机器(qì)学习研究目标(biāo)是把数据转化为生产决策,把(bǎ)技术转换成生产力,从(cóng)而提高集团业绩并(bìng)创造实(shí)际(jì)价值。在(zài)这个过程中(zhōng),优秀(xiù)的算(suàn)法固然是重要的一环,然而真(zhēn)正能够“一(yī)锤定音”的是基于生产环境(jìng)下各种(zhǒng)实际(jì)问(wèn)题的,对不同算(suàn)法(fǎ)的(de)深度理(lǐ)解和灵活运用(yòng)。联想机器学习团(tuán)队目前由26名员工组成,其中14位是算法(fǎ)工程(chéng)师,都是对算法拥有深入理解并对实际(jì)问题(tí)拥有敏锐认知的(de)人才。
以(yǐ)解决实际(jì)问题为导(dǎo)向,联想机器(qì)学习技术在(zài)垂直行业的深度(dù)融合(hé)应用中具有优秀的可扩展性。这在(zài)团队的另外(wài)两款明星产品——智能服务备件(jiàn)前瞻分析和(hé)智慧物流系统中,得到了充分的体现。
智能服务备件(jiàn)前瞻分(fèn)析系(xì)统的核心目标是预测联想售后服务站对产品备件的需求,并实(shí)现(xiàn)提前采购,提前调(diào)度(dù),提前在离用户最近的服务(wù)站备货,在用户的产品发生(shēng)故障以(yǐ)前就感知到需求,这样当需求真正发(fā)生时(shí)就(jiù)能以(yǐ)最快的速度完(wán)成对(duì)用户(hù)备件的更换,最大化用户满意(yì)度,同时也能平衡企业(yè)的库存成本。为了实现这一目标(biāo),机器学习团(tuán)队不仅(jǐn)需要(yào)对服务站所需的成千上万种备件进行精细的分(fèn)析,还需要针对因服务量较少而数(shù)据稀(xī)疏,或者受(shòu)季节(jiē)性地(dì)理环境影响较大(dà)的地区,灵活切换不同的算法。目前,智能预(yù)测(cè)精(jīng)度(dù)已实现(xiàn)比人(rén)工(gōng)提升7%,每年为联想节省上千万美(měi)元(yuán)成本。
智慧物流系统的核(hé)心目标是通过(guò)优化配送路径,助力联想城市配送中心降(jiàng)低(dī)运营成本(běn),提升服务质量。据最新调查统计,末端配(pèi)送(sòng)成本(běn)占端到(dào)端(duān)物流总成本的比(bǐ)例高(gāo)达(dá)41%,可优化空(kōng)间(jiān)巨大(dà)。最后(hòu)一公里的服(fú)务质(zhì)量(liàng)也直接决定了用户体验。高达(dá)84%的客户表示,令人沮丧的末端配送体验,让(ràng)他们放弃(qì)再次选择购买相关(guān)产(chǎn)品或服务。与智能排产类似,末端配送的优化也(yě)是一(yī)个典型的运筹(chóu)学(xué)问题。为了应对这(zhè)一挑(tiāo)战,机器学习团队对(duì)联想北京配送中心的业(yè)务现状进行了调研和梳理,综合考虑产(chǎn)品数量、种类、运单数量、体积(jī)以及配(pèi)送地址、客(kè)户类型、服务(wù)时长(zhǎng)等多种因素,通过强(qiáng)化学习建立图深度网络模型,挖掘出“订单(dān)-客户-路(lù)线”之间的(de)复(fù)杂关系,动态生成了(le)一(yī)套(tào)智能调度方案。与人工派车方案相比,智慧物流系统(tǒng)可(kě)有效降低运输里程44.1%和平均用(yòng)时(shí)42.9%,提升(shēng)车辆(liàng)装载率32.6%,减少车(chē)次46.0%。从(cóng)而在提升(shēng)配(pèi)送服务水平和客户体验的同时,极大的(de)降低了运力成本。
联想集团副总裁,联想研究院人(rén)工智能实验室负责人徐飞玉博士曾(céng)在多(duō)个场合表(biǎo)示,联想人工智能(néng)研究的长项在于研究与(yǔ)业务紧密结(jié)合(hé),形成了闭环的(de)生态系统(tǒng)。相(xiàng)信在未来十年,在人工(gōng)智能的应用趋势逐渐从消费端的“酷炫”功能转向针对商(shāng)用端“对症下药”的大背景下,摆在联想研究院面(miàn)前的必(bì)将是更将广阔的天(tiān)地。