名师讲堂Ⅳ | 董明教授《新一代智能制造系统与技术》精彩 ...
Famous Teacher · Lecture Hall
2021.11.20
名师讲堂第四期
与您共聚
2021年11月20日，UCMT协進教育与上海管理科学论坛携手在上海市黄浦南昌路47号科学会堂1号楼2楼，共同举办名师讲堂系列活动。
本期邀请了UCMT智能制造管理学院院长、上海交通大学安泰经济与管理学院教授、博导董明教授做《新一代智能制造系统与技术》主题演讲。
除此之外还有世界500强江苏徐工信息技术股份有限公司CEO、全国智能制造发展联盟副秘书长张启亮先生、深兰科技（上海）有限公司代表李彬彬博士为我们分享属于他们专业领域的知识！
在此，UCMT协進教育非常感谢董明教授、张启亮先生以及深兰科技（上海）有限公司的三位代表：同济大学王小雷博士、英国雷丁大学刘彬彬博士、美国弗吉尼亚理工李泽涵博士能亲临现场跟大家一起分享讨论，感谢线上线下学员百忙之中抽时间来参与本次论坛活动。
上海管理科学论坛2021系列活动之名师讲堂将持续进行，第五期活动将邀请上海交通大学人文学院院长、教育部长江学者特聘教授、欧洲科学院外籍院士王宁教授做《全球经济与文化》分享，文末有活动详情介绍和活动报名通道，欢迎大家踊跃参与。
以下是名师讲堂第四期的精彩回顾：董明教授的《新一代智能制造系统与技术》、张启亮先生的《构建工业操作系统，赋能数字化转型》、李彬彬博士的《人工智能赋能工业智能化升级》
董明教授
UCMT智能制造管理学院院长
上海交通大学安泰经济与管理学院教授、博导
首先董明教授从三个角度：定制化角度、人工智能在智能制造业应用角度、数字化匹配角度，结合灯塔工厂实践给我们做了详细的探讨。
定制化生产角度
当今时代，机遇多，挑战也非常多，比如市场的周期性震荡、全球化；产品的复杂化、软件化；用户的个性化；中美贸易以及疫情原因引起的各种挑战给我们企业带来了一个巨大的挑战。
1.制造模式的变革
董教授从制造模式的发展变革中告诉我们，随着时代的进步，制造系统也一直在发生着变化。从格外珍贵的福特自行车到家家户户都用得起的汽车，生产规模的扩大化导致成本的降低；到六十年的精益，更加注重产品质量、减少不必要的浪费；进而发展到八十年代的柔性制造出现，朝着多种类发展。
而如今我们所说的智能制造其实在九十年代就已出现，那个时候的智能制造与现在的智能制造有何不同？主要不同点在：互联网与大数据。有了互联网与大数据，人工智能就有了发挥它巨大潜力和作用的空间，今天所说的智能制造就是由AI和大数据两个因素来主导的。
２.制造业的变与不变
制造业发展几百年来，有些因素一直在改变，但有些因素一直保持着不变，比如高效率、高质量、低成本都是我们追求的不变因素。
那变化的因素又是什么？
[*]生产者：生产者的驱动要素发生了改变，以前是生产者来驱动，现在是消费者来制定和生产。
[*]生产什么：原来是生产一个纯硬件的机械式产品，而未来就可能生产一个既有硬件也有软件的产品，比如手机、未来的智能汽车。
[*]用什么工具：原来我们有很多车床、机床，传统的加工设备很多，未来就可能出现新的，比如3D打印机、机器人人机协同等等，很多变换的地方也会出现在制造业。
[*]如何生产：传统的生产方式是在一个新产品出来之前要经过大量的测试，适合后才能大规模铺开量产，但在未来，你或许可以通过数字孪生、仿真在计算机上进行，从而降低成本与生产周期。
[*]在哪里生产：从前可能是集中的，而未来可能是分散的，比如会出现网络化制造、分享制造。
技术路径角度
１.制造业每一个阶段性的突破或者进展都与IT的进步密切相关
1946年计算机诞生，制造业也马上就有了第一代数控系统；六十年代半导体逻辑元件出现，制造业在1969年就出现了PLC可编程逻辑控制；六十年代计算机图形软件出现后，CAD就应用到制造业了；九十年代，互联网出现，新的制造业模式也出现。所以当IT有重大突破时，就可能给制造业带来重大的变革。未来人工智能某些方面的突破，很有可能改变制造业未来的发展状态。
２.智能制造的关键就是大数据分析
对于未来，智能制造的一个关键就是大数据分析，因为没有数据，就没法从中挖掘知识、规律，就无法发挥智能的作用。那么什么叫智能制造？它既不是自动化制造，也不是信息化制造，智能体现在大数据上，从数据中挖掘出它的规律、知识，再把它运用到一个运营管理决策中去，此时数据就发挥出它真正的价值。那么真正的价值是什么？一个是数据的显性化，一个是知识的显性化。
数字化匹配角度
１.制造业系统最具有挑战性的因素
制造业系统最具有挑战性的是因素是什么？从本质上讲，第一点是它的不确定性。比如原材料质量的不稳定性、用户需求的不确定性，系统中存在各种各样的不确定性，这就是我们为什么要进行管理、为什么要设置库存、为什么要设置缓存设备。
第二点是浪费。我们研究过很多制造系统，大量的时间都是在等，排队等待这个设备空出、等待车子把它拉走等等。大量的时间花费在等待上，所以我们的精力可以在这里发挥他的作用。
第三点是刚性。比如我的产品变了，未来消费者的需求变了，我很难调整，因为这个系统比较刚性、不灵活，导致很难实现供需两端的匹配。
这三个客观存在的本质给制造系统造成了一些挑战，而面对这些问题，数字化可能在某种程度上能够克服某些方面的缺陷，特别是未来，我们要从人际信任走向数字信任。
2.数字化转型
数字化转型是技术转型、业务转型、组织转型三位一体的转型。
首先是技术转型，其次数字化要转型，业务流程就需要做出改变，而研究数字驱动的业务流程最重要的是组织需要做出匹配，如此下来，组织也要发生变革。数字化转型最重要的核心就是以数字驱动进行新的决策，运用到你的生产运用管理中去。
３.二元性组织
第一个就是它能够比当前的这些业务流程高效，提高效率，降低成本。另一方面我们的企业处于一个变幻多端、有着各式各样挑战的时代，所以企业的创新能力以及快速响应能力也要加强，一方面是把你本职的业务优先做好，另一方面是创新的作用也要做好。所以说一个优秀的企业在这现有的与未来的两个方面都要做好，这就是二元性企业。
数字化技术是一把双刃剑，一方面，IT能够使业务流程高效率，但另一方面也会使得我们的资源僵化。
灯塔工厂的启示
１.灯塔工厂
众所周知企业数字化转型的失败率很高。在麦凯锡调查的企业案例中差不多百分之七十都是失败的。
那为什么会推出灯塔工厂这个标杆？是因为当大家提到“知不知道”这个词的时候，不同的人，包括业界的或者学术界的人，不同的企业都会给出不同的定义、不同的内涵，所以我们就决定从实践中找一批做的很好的企业让它们成为标杆。它的意图是在大家没有一个共性认识时，可以用一些标杆来指导我们，告知我们实践当中具体的灯塔是怎么样的，因为智能制造行业也处于发展过程中。
２.数字化转型的误区
数字化不是计算机化，也不是信息化。数字化技术涉及的SMACIT(即社交、移动、分析、云和物联网的融合)具有实时生成性、可延展性和组合性，许多数字技术涉及更广泛的生态系统和需求，而非只是关注企业内部系统。
数字化转型带来的变化大于基于IT的转型所促成的变更，数字技术在转型过程中，重新定义企业的价值主张，而传统的IT技术转型只是支持原有的价值主张。数字化转型是对技术、流程和商业模式的重新调整或新投资，皆在为客户和企业创造新价值。
３.四类灯塔
其实我们可以把它分类，横坐标表示产品多样性，纵坐标表示客户类型，大致可以从这两个位置来进行一个分析。
ppt来源于董明教授——名师讲堂分享
面向企业的功能性产品注重以效率为中心的卓越运营管理；面向消费者的功能性产品注重以订单为中心的一体化供应链；面对企业的高定制化产品注重以产品为中心的全生命周期管理；面向消费者的高定制化产品注重的是以客户为中心的定制化体验。所以说企业要转型的时候得看自己是什么类型的，再进行合适的、合理的技术匹配，这样才可能达到比较好的效果。
张启亮先生
世界500强江苏徐工信息技术股份有限公司CEO
全国智能制造发展联盟副秘书长
中青年科技创新领军人才
在董明教授的激情演讲结束后，张启亮先生结合世界的发展趋势以及自身的实践经历为我们分享了他今天的主题《构建工业操作系统，赋能数字化转型》。
互联网的三波连接
第一波是PC的连接，它连接到十亿的电脑，主要是进行资讯和交易两个方面。
第二波就是移动互联网的连接，它连接到十亿的手机，是社交和生活方式的革命。
第三波连接就是工业互联网的连接，它未来连接百亿设备的互联，包括生产和运营方式的革命。
未来制造业的革命
整个未来的制造业是一个大的智能化的革命，有三个方面。第一个是从离线的物理世界到在线的数字世界。原来的所有的生产要素，机器、人、材料和一些数据是没有很好的定义，在未来有可能是大数据分析、AI驱动和一些软件会定义我们的制造。
第二个是企业形态和生产关系的巨变。平台型组织、网络化制造、制造即服务、工业知识经济是未来的一个发展方向。一些新的技术会应用到我们的实体经济中，比如区块链，它会降低我们的交易成本。再一个就是产融一体化，对整个未来的实体经济的精准的金融服务和平台进行融合。
第三个是实时动态智能的社会化资源分配和社会化生产。我们原来的社会制造资源不是最优的，可能有很多的浪费、很多的等待、停工以及其他的一些不合理的地方，在未来通过数字化的转型，我们可以进行实时的最优配置，它会决策、分辨好坏。
工业互联网已成为工业新的设施
原来的企业家看重厂房、土地、设备等要素，现在生产要素和生产力发生了巨大的变换。现在的生产力就是“云”，这就意味着未来的业务要素是否能在云上和你的上下游客户或者产业链进行更好的匹配是很重要的。 第二个就是生产关系“网”，在未来，所有的业务系统和业务设备要进行联网化，联网化进行资源的配置，这是我们新的生产关系。 第三个是生产要素“端”，就是我们的大数据、AI。数据会成为制造业新的资产。
企业数字化转型是自上而下还是自下而上
数字化转型是一件非常困难的事，到底是自上而下还是自下而上很难搞清楚。张启亮先生列出了“五个转”。
[*]首先我们要转意识，一把手要树立数字化转型的思维，业务和数字化要“双轮驱动”，回归业务，实时感知，为客户/用户创造价值。
[*]其次是转组织，转型过程中往往需要在业务侧，由业务与IT组成一体化团队，基于统一的数字平台，开展转型工作。
[*]然后是转文化，“大平台支撑精兵作战”强调每个人从平台中拿什么？并能反哺什么到平台去。
[*]接着是转方法，实现对象数字化、流程数字化、规则数字化，在搭好数字化基础的同事，不断丰富数字化场景和方案。
[*]最后是转模式，服务模式、商业模式、借助工业互联网平台，打造企业平台生态。
就今天的整个技术讨论，张启亮先生提出了一些新的想法与大家讨论。
[*]首先要说的是需求：我们要适应个性化需求新变革；
[*]第二个是产品：产品即服务，服务即产品，从前我们卖产品，买完就结束了，不管了，而未来，我们卖的不仅是产品，服务也附加在产品上；
[*]第三个就是大数据：大数据驱动。我们所有的工作未来都必须用数据来定义；
[*]第四个就是组织：构建激发个人潜能的自组织；
[*]第五个是能力：培育企业的新型能力体系；
[*]最后一个是生态：制造业竞争的制高点；
最后张启亮先生结合徐工的发展以及实际案例与我们做了分析，向我们传达了企业发展过程中如何抓住机会进行数字化转型的启发信息。
刘彬彬博士
英国雷丁大学博士
来自深兰科技(上海)有限公司的刘彬彬博士代表深兰为我们分享了《人工智能赋能工业智能化升级》话题。
人工智能是数字化转型当中的一部分，在数字化转型当中，人工智能已经是一个绕不开的话题。今天刘彬彬博士就从深兰科技每一天的实践当中、每一次应用场景时人工智能能为工业智能带来什么样的价值做分享与交流。
AI下沉到工业具体场景
人工智能时代有四个重要的资源，也是四个重要的工具。即是数据、算力、算法，还有一个是场景，也叫工具或价值点。 技术下沉到制造现场，找到关键应用场景，快速实现迭代部署是人工智能在工业制造业受欢迎的重要推动力。
从1956年的达特莫斯会议人工智能经历了三起三落，1956年到1970年这是一个黄金期，1980年到1990年这是第二个黄金期，1986年的时候，第一批算法出现，人工智能才进入了很快的发展。
人工智能的第三个发展浪潮与前两个发展浪潮已大不相同，前两个基本上都是以学术为驱动，而第三个发展是真正的以商业化发展为浪潮，也就是说，以场景为驱动、场景为王，谁在场景落地的好、快、价值更明显，谁就在商业世界占据主导。
这是从技术方面来说的，从商业方面来说我们也可以看到同样的观点。据估计到2023年，人工智能能够赋予全球产业链的价值中国是排第一的，大约在26.7%，美国是14.7%，其它可能更低，所以说人工智能对中国的整个经济的影响是最大的。
由于工业互联网的发展，我们积累了十年的数据，所以数据能不能变现就成为了非常重要的问题，在“怎么变现、怎么消费这些数据”上，我们一定要想出足够多的办法来解决。
在1999年的时候，美国对五百家企业做了一次关于信息生产的统计分析：信息生产力既和企业的交流成本没有关系，也和企业的利润规模没有关系，而是跟企业怎么利用信息、怎么利用数据来产生效率积极相关。
所以说从现在开始，可能未来五十年、一百年，我们真正有竞争力的企业，可能不是单单追求利润的规模，更多的是追求信息生产力。
所以从这几方面我们可以看出什么呢？即怎样用好人工智能这才是未来，未来不是属于人工智能企业，未来是属于用好人工智能的企业。
两个路线
我们在工作当中总结了两个路线，这两个路线各有优劣。
1.第一个就是视觉工业物联网
我们知道工业物联网，那以视觉技术为主的物联网就称为视觉工业物联网。这个路线好的一方面是把一些通用的功能在视觉物联网上实现，比如OCR字符识别系统、人的行为识别。我们把它放到这个视觉物联网上，你拿了之后，你就可以用，这就避免了大量的定制化。
但是不好的地方是现在的企业的信息化、网络化其实没有那么好。当我们想去为他们解决问题时，发现根本解决不了，因为基线的信息化工作都没有做。
2.另一个路线是AI视觉工业检测
AI视觉工业检测的好处是它遇不到工业物联网的难题，比如说有一台播放机、边缘计算打卡，然后我们有视觉的工业相机光源，那我就可以在他的现场做整个工业质检方面的事情，在现场它的实践性是更好的。
但它也存在一些问题，因为它涉及到非常深的具体细分行业，领域知识非常深、数据也非常独特，而通常我们的数据量不够多。
之后刘博士结合深兰科技的工作给我们做了关于ocr、无人巡检套件、智能视觉分析MVP平台、工业3D检测市场、金属杠材检测机等实际应用的详细分析以及讲解。
在三位嘉宾各自分享了自己领域的专业知识后，又与现场的学员进行了思想、观点的交流与碰撞，线上的学员也踊跃参与此次论坛讨论，打破专业的边界，探索未知的世界。至此，名师讲堂第四期活动圆满结束！
11月27日，讲堂第五期将如期而至，本期将邀请上海交通大学人文学院院长、教育部长江学者特聘教授、欧洲科学院外籍院士王宁教授为我们做《全球经济与文化》主题分享。
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