你的海外供应商吹嘘工厂“AI化”,但我们的实地调查,发现了10个残酷真相

AI提示词1个月前更新 jinlian
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现在的工业软件,跟不上AI的步子。比如工厂里都在用的MES系统,就是那个管生产流程的软件。它的设计思路很老。就是记录今天生产了多少个零件,用了多少料,哪个步骤出了错。它是个记账的,不是个算命的。

但是,AI想干的就是算命的活。你想让AI帮你预测,接下来哪个环节最可能出问题,或者怎么调整参数能让产品质量更好。这时候问题就来了。AI需要大量干净、标准化的数据才能开始学习。可MES系统里的数据,格式五花八门,很多关键信息当初就没设计要记录。

这是它的工作原理。第一步,你得想办法把数据从MES系统里导出来。这个过程本身就很麻烦,因为接口不标准。第二步,导出来的数据不能直接用,得清洗。比如有的数据单位是“个”,有的是“箱”,你得统一。有的数据有缺失,你得想办法补上。这个过程叫“数据治理”,能耗费掉项目80%的时间。第三步,数据弄干净了,才能交给AI去分析。

你看,这么一折腾,AI就成了个马后炮。它分析的都是过去的数据,没法对正在发生的事情做实时指导。比如产线上突然出现一个问题,等你把数据导出来、洗干净、再分析出结果,那批产品早就报废了。所以说,现在的AI应用,很多都是表面功夫。做个好看的数据图表,分析一下上个月的生产报告。真要让它深入到生产核心,去指挥设备怎么干活,还差得远。工业机理和AI算法,这两套东西还没真正捏合到一块儿。

你的海外供应商吹嘘工厂“AI化”,但我们的实地调查,发现了10个残酷真相

工业数据孤岛现象突出,安全防护薄弱

工厂里的数据,其实是个金矿。但现在的情况是,这些金矿被分割成一个个小块,锁在不同的保险柜里。设计部门的数据,生产部门看不到。生产部门的数据,质检部门拿不着。每个部门都守着自己的一亩三分地。

为什么会这样?原因很复杂。首先是技术问题。不同时期买的设备,来自不同国家,用的通信协议都不一样。A设备说“德语”,B设备说“英语”,两个设备想对话,比人还难。其次是标准问题。同样一个指标,A部门叫“合格率”,B部门叫“良品率”,计算方法可能完全不同。数据放一块儿,根本没法对比。然后是组织壁垒。这其实就是部门墙,谁都不想让别人动自己的数据。最后是安全顾虑。数据是企业的核心资产,万一泄露给竞争对手怎么办?

结果就是,报告里说,大概七成的工业数据都没被用起来。就静静地躺在服务器里,占着地方,不产生任何价值。这些数据本来可以告诉我们,如何改进工艺、如何节省成本、如何提高质量。但现在,它们都在“沉睡”。

而且,就算拿出一部分数据来用,安全问题也让人头疼。整个数据链条,从采集、传输、存储到应用,到处都可能存在漏洞。今天怕黑客攻击,明天怕内部员工泄露。很多企业因为怕出事,干脆就把数据锁得更紧了。这让数据驱动的智能制造,成了一句空话。

工业高实时推理难,通用大模型轻量化部署存短板

现在的大模型,比如ChatGPT,好像什么都懂。你问它问题,它能写诗、能写代码。但把它请到工厂里,它就有点水土不服。工业现场对AI的要求,跟办公室不一样。它要求的是“准、快、稳”。

举个例子。一条生产线上,摄像头负责检查产品有没有瑕疵。这个检查必须在零点几秒内完成。AI模型收到图片,要立刻判断“合格”还是“不合格”,然后发出指令。这个就叫“高实时推理”。

但是,通用大模型太庞大了。它就像一个藏书亿万卷的图书馆,知识渊博,但你让它马上找一本书里的某一页,它需要时间。它的反应速度是按秒来计算的,在生产线上,这太慢了。等到它的指令发出,有问题的产品可能已经包装入库了。

而且,这么大的模型,需要很多高性能服务器才能运行。你不可能在每个车间都建一个小型数据中心。所以,大家就想把大模型变小、变轻,然后装到生产线旁边的“边缘计算”设备里。这就叫“轻量化部署”。可这个过程很难。大模型就像一个成年人,你不能简单地把他缩小成一个婴儿,还指望他有成年人的智慧。模型一缩小,准确率就会下降。这在工业上是不能接受的。所以,怎么让大模型既“轻”又能干,是个大难题。

工业算力供需错配,边缘智算协同不足

我们现在谈AI,总说算力是基础。但工厂里的算力,配置得有点拧巴。一方面,很多企业买了一堆通用服务器。这些服务器用来跑跑办公软件、财务软件还行。但你让它去训练一个复杂的AI模型,它就力不从心了。这就造成了通用算力过剩。

另一方面,真正能高效进行AI计算的智能算力,比如搭载了GPU的服务器,又严重短缺。这就好比你修了一堆普通马路,但真正需要跑车的赛道却没几条。想用AI的企业找不到合适的计算资源,而已有的服务器又在大量闲置。

而且,云端和边缘的配合也不好。AI模型的“训练”过程,计算量巨大,一般都在云端的数据中心完成。训练好的模型,要部署到产线旁边的边缘设备上,去执行任务。这个流程听起来很顺。但实际操作起来,问题很多。

比如,一个模型在云端训练好了,部署到边缘。但工厂的环境是会变的,比如温度、湿度、原料批次都变了。模型可能就不准了。这时候,就需要把边缘设备采集到的新数据,传回云端,让模型重新训练、再更新。这个“云-边-云”的循环,现在很多地方都跑不通。因为网络不稳定,数据标准不统一,软件不兼容。这就让AI的规模化应用,卡在了最后一公里。

智能装备国产化替代不彻底,核心部件依赖进口

我们的制造业,从规模上看是世界第一。但在一些关键领域,还不够强。智能装备就是其中一个。我们可以造出很先进的机器人,很精密的数控机床。但如果你把这些设备拆开看,会发现里面的很多核心部件,都不是我们自己造的。

举个例子,一个工业机器人。它的“关节”,也就是高精度的减速器,很可能来自日本。它的“肌肉”,也就是高性能的伺-服电机,也可能来自日本或德国。它的“大脑”,也就是控制器里的核心芯片,大概率来自美国。我们自己做的,更多的是那个金属壳子和一些非核心的零件。

这就带来三个环环相扣的问题。第一,核心部件依赖进口,人家随时可以“卡脖子”,不卖给你了。第二,因为核心部件不行,所以我们整机的性能和可靠性就上不去,导致国产化替代进展缓慢。第三,因为整机性能上不去,智能化水平自然就低。这三件事形成了一个恶性循环,让我们在高端制造领域很被动。没有自主可控的智能装备,智能制造的地基就不稳。

中小企业AI应用门槛高,投资回报周期长

对大公司来说,投钱搞AI是战略需要,不看短期回报。但对占了绝大多数的中小企业来说,每一分钱都要算计。他们想用AI,但是门槛太高了。

我们算一笔账。一个中小工厂想上一套AI质检系统。第一步,得买硬件。包括工业相机、光源、服务器,这可能就要几十万。第二步,得买软件或者请人开发。一个好的AI算法模型,价格不菲。如果要定制开发,一个AI算法工程师的工资可不低。第三步,系统上线了,还得有人维护。

老板会想,我投入这么多钱,什么时候能回本?可能AI系统帮我省了两个人的人工,减少了一些次品率。但算下来,可能要三五年才能收回投资。这个周期太长了。中小企业的现金流都很紧张,让他们做这么长周期的投资,风险太高了。

他们真正需要的,是那种开箱即用、按月付费的AI产品。就像我们用手机App一样,需要就订阅,不需要就取消。投入小,见效快。比如,一个专门识别螺丝钉缺陷的AI应用,一个月付几千块钱。这他们就能接受。但现在市场上,这种“小快灵”的AI产品还太少。

工业AI开源生态不完善,全生命周期动态评测闭环缺失

在软件行业,开源社区贡献了巨大的力量。很多好用的软件都是开源的,大家可以免费使用和修改。但在工业AI这个领域,开源的力量还比较弱。

网上的开源AI模型很多。但大部分都是给互联网、金融这些行业用的。比如,用于人脸识别、语音识别、推荐算法的模型。专门针对工业场景的,比如设备故障预测、工艺参数优化的开源模型,数量少,质量也不高。

企业好不容易找到一个看起来相关的开源模型,拿回来也不能直接用。因为每个工厂的场景都不同。你得自己修改代码,用自己的数据去重新训练。这个过程对技术要求很高,很多企业根本没这个能力。

而且,还有一个大问题。一个AI模型上线后,它的表现不是一成不变的。随着生产条件的变化,它的准确率可能会慢慢下降。这就需要一套系统,能持续监控模型的表现。一旦发现模型“退化”了,就要自动用新的数据去重新训练它。这个“监控-评估-再训练”的闭环,现在是缺失的。这就导致企业用AI,心里没底,不知道这个模型什么时候会罢工。

人机协同模式不成熟,新型生产组织待构建

一说人机协同,很多人脑子里的画面是,一个机器人在旁边,给工人递一下工具或者零件。这种配合太初级了。它没有发挥出人和机器各自的优势。

真正的协同,应该是人和机器像一个团队的两个成员,互相配合,取长补-短。比如,在一项复杂的装配任务里,机器负责那些重复性的、需要大力气的活。人负责那些需要判断力、需要手眼协调的精细活。

但现在做不到。因为机器还不够“聪明”。它理解不了人的意图。工人快一点,它跟不上。工人换个顺序,它就蒙了。而且,从工人的角度看,他也很难完全信任一个机器“同事”。这就导致人和机器之间,始终有隔阂。

要实现深度的人机协同,光改进技术还不够,还要改变工厂的管理模式。我们需要建立一种新的生产组织方式。在这种方式里,人和机器的工作任务不是固定的,而是可以动态分配的。数据系统会根据当前的生产状况,实时决定下一个步骤由人来做,还是由机器来做效率更高。这需要整个生产流程变得更柔性、更透明。

供应链协同智能化推进难,且韧性不足

现在的竞争,早就不是一个公司单打独斗了。而是整条供应链和另一条供应链的竞争。你的反应速度,取决于链条上最慢的那个伙伴。但我们的供应链,整体的智能化水平还不够。

最大的障碍还是数据不通。一条供应链上,有原料供应商、零件制造商、总装厂、物流公司、经销商。每个环节都是一个信息孤岛。比如,汽车的销量突然大涨。等这个需求信号,层层传递到最上游的钢材厂时,可能已经过去一个月了。这时候钢材厂再开始增产,就来不及了。中间就会出现断货。

这就是供应链韧性不足的表现。它对突发事件的抵抗能力和恢复能力很弱。一场疫情、一次自然灾害,都可能让一条脆弱的供应链瞬间断裂。

理想的智能供应链是什么样的?链条上所有伙伴的数据都是实时共享的。经销商的库存数据、总装厂的生产计划、供应商的物料库存,都在一个平台上。用AI分析这些数据,就可以提前预测出哪个环节可能出问题,然后自动调整计划。比如,AI预测到A供应商下周可能交不了货,系统会自动寻找B供应商的产能,提前下单。这样整个链条就变得更“聪明”、更有弹性。

复合型人才缺口显著,数字技能与工艺知识脱节

说了这么多技术和模式上的问题,其实归根到底,都是人的问题。或者说,是缺人的问题。现在工厂里最缺的是一种“复合型人才”。这种人,既要懂生产现场的工艺,又要懂计算机和AI技术。

现实情况是,这两拨人互相听不懂对方说话。工厂里的老师傅傅,干了一辈子,对设备性能、产品工艺了如指掌。他知道哪个声音代表设备要出问题了,哪个温度最适合某个工序。但你让他把这些经验总结成数据和规律,他做不到。

另一边,从大学里出来的AI工程师,各种算法模型玩得很溜。但你把他扔到车间里,他可能连设备上的按钮是干嘛的都分不清。他看着数据报表上的一堆数字,不明白这些数字背后代表的物理意义。

这两者之间,存在一条巨大的鸿沟。报告里说,这种复合型人才的缺口,超过100万。而且这种人才不是靠学校上几门课就能培养出来的。他必须在工厂里,跟着数据和设备一起摸爬滚打好几年,才能成长起来。如果这个问题不解决,我们讨论的所有AI加制造,最后都可能只是纸上谈兵。

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