去年年末,新(xīn)华社中国经济信息社发(fā)布《中国制造业高(gāo)质量发展报告(2019)》(白(bái)皮书)。该报告对国内外制造业的(de)前沿动态进行了比(bǐ)较(jiào)研究,发现我国(guó)制造业(yè)竞争力在持续(xù)增强的同时,“大(dà)而不(bú)强(qiáng)”的问题依然存在,关键核心技术与(yǔ)高(gāo)端装备依然高(gāo)度依赖外力,劳动(dòng)生产率依然落后于美(měi)、德(dé)、日(rì)等传统制造业强国。因此,在新(xīn)的一年,我(wǒ)国制造业亟待进一(yī)步优化产业(yè)结构,由要素驱动(dòng)向创新驱动转(zhuǎn)变,以(yǐ)缓解由全(quán)球贸(mào)易(yì)结构变(biàn)化带来的(de)压力。 在我国(guó)经济和制造(zào)业向高质量(liàng)发展、向价值链中上游(yóu)迈(mài)进,向效(xiào)率要红利的过程(chéng)中,更深层次的自(zì)动化、数字(zì)化,特(tè)别是智能(néng)化将毫无疑问地起到关(guān)键推动作用(yòng),必将成为制造业转型升级的核心动(dòng)力(lì)。作为(wéi)制造业大国的中国(guó),同时也是人工智能的强国(guó),只要两者结合得当,无疑将给中国制造业(yè)插上(shàng)一(yī)双有力的翅膀,飞跃智能化(huà)转型的(de)高峰。
“自家的和(hé)尚好念经”,研究院打造真正适合联想的智能排产
然而,相关市场研究发(fā)现,中国的人工智能公司中真正关注工业领域的尚不足(zú)5%,几百(bǎi)项(xiàng)大型人工智能投资项目中,与制造业有关的不到1%。原因何(hé)在?有媒体分析认为,除了工业领域(yù)数据和标注不足、相关算(suàn)法不够成(chéng)熟之外,算法工程师对工业(yè)流程和技(jì)术等实际问题不(bú)够了解,以及(jí)工业企业对“外来”人工智能公司和解决方案的不信任,是更加深(shēn)层次的原因。在这一(yī)背景下,我们更多(duō)看(kàn)到的是企业内部的技术团队,尤其是(shì)人工智(zhì)能(néng)团队,在自身企(qǐ)业(yè)的智能化转型过程中发挥了关键作用。
全球PC市场占(zhàn)有率第(dì)一的联想集(jí)团旗下的合肥生产基地(dì)——联(lián)宝科技,全(quán)球每售出8台笔记本电脑就有1台来自这里。短短几年(nián),产品累计出货(huò)超过1.2亿台,年订(dìng)单数超(chāo)过60万,定(dìng)制化小单比例超过80%,面向(xiàng)全球100多个国(guó)家和地区高(gāo)效供应。如此庞大的生产需(xū)求对生产排(pái)程提出了(le)很高的要(yào)求,整个排产过程需要考虑包括人(rén)员、设(shè)备、物料(liào)、生产(chǎn)工序(xù)与(yǔ)方法(fǎ)、环境在(zài)内(nèi)等(děng)数十种(zhǒng)复杂的变量,因此(cǐ)人工排产逐渐(jiàn)变得力(lì)不从心。针对这一问题,联想研(yán)究院人工智能实验室的机(jī)器(qì)学习团队打造(zào)了使用(yòng)多交互增(zēng)强(qiáng)学习(xí)优化网络和基于注意力(lì)机制(zhì)的(de)最(zuì)优化网络的人(rén)工智(zhì)能排产方案,可以(yǐ)模(mó)拟(nǐ)多变的生产环境,自(zì)动寻找最佳排(pái)产策略。在制造企业最关注的产品数、订单数、订单交(jiāo)期满足率和产能合理利(lì)用率四个指标上,人工智能算法相比人工排产均有明显(xiǎn)提(tí)升,排产耗时也大幅减少,从原来的每天6小时缩短到1.5分(fèn)钟,生产效率也获(huò)得(dé)了16%的提升。而且随着数(shù)据的积累(lèi)和模型的(de)训练,智能排产模型的能(néng)力还会进一步提(tí)高。
以解决实际问题(tí)为导向,联想人(rén)工智能大有作为
联想研究院人(rén)工(gōng)智能实验室机器学习总监范伟曾表示,联想的机器学习研究目标是把数据(jù)转化为生产(chǎn)决策(cè),把技(jì)术转换成生产力,从而提高集团业(yè)绩并创造(zào)实际价值。在(zài)这个过程中(zhōng),优秀的算法固然是重要的(de)一(yī)环,然而真(zhēn)正能够“一锤定音”的是基于生产(chǎn)环(huán)境下各种(zhǒng)实际问题(tí)的,对不同算法的深度理解和灵(líng)活(huó)运用。联(lián)想机(jī)器学习团队目前由26名员工组成(chéng),其(qí)中(zhōng)14位是算法工(gōng)程师(shī),都是对(duì)算法(fǎ)拥有深入理解并对实际问题拥有敏锐认知的人才。
以(yǐ)解决实际(jì)问(wèn)题(tí)为导向,联想机器学习技术在垂直行业的深度融合应用中具有优秀的可扩展(zhǎn)性(xìng)。这在团队的另外(wài)两款明星产(chǎn)品(pǐn)——智(zhì)能服务备件前瞻分析(xī)和智慧物流(liú)系统中,得到了充分的体现。
智能服务备件前瞻分析系统的核心目标是预(yù)测联想售后服务站(zhàn)对产品备件的需求,并实现提前采购,提(tí)前(qián)调度,提前(qián)在离用户最(zuì)近的服(fú)务站备货,在用户的产品发(fā)生(shēng)故(gù)障以前就感知(zhī)到(dào)需求,这样当需求真正发生时就能以最(zuì)快的速度完成对(duì)用户备(bèi)件的更(gèng)换,最(zuì)大化用户满意度(dù),同(tóng)时也能平衡企业的库存成本。为了实现这一目标,机器学习团队不(bú)仅需要(yào)对服(fú)务站(zhàn)所需的(de)成千(qiān)上万种备件进行精细(xì)的分析,还需要(yào)针对因服务量较少而(ér)数据稀疏,或(huò)者受(shòu)季节(jiē)性地理(lǐ)环境(jìng)影响较大的(de)地区,灵(líng)活切(qiē)换不同的算法。目前,智能预测精(jīng)度已实现比人(rén)工提升7%,每(měi)年为联想节省(shěng)上(shàng)千万(wàn)美元(yuán)成本。
智慧物流系统的(de)核(hé)心(xīn)目标是通过优化配送路径,助(zhù)力联想城市(shì)配送中心降低(dī)运营成本,提升(shēng)服务质量。据(jù)最新(xīn)调查统计,末端配送成本占端到端物流总成本的(de)比例(lì)高达41%,可优化空间巨大(dà)。最后一公里的服(fú)务质量也直接(jiē)决定了用户(hù)体验(yàn)。高达84%的(de)客户表(biǎo)示,令人沮丧的末端配送(sòng)体验,让他们放弃再次(cì)选(xuǎn)择购买相关产品或服务。与智能排(pái)产类(lèi)似,末端配送的优化也是一个典型的运筹学(xué)问(wèn)题。为了(le)应对这一挑战,机器学习(xí)团队(duì)对联想北京配送中心的(de)业务现状进行了(le)调研和梳理,综合考虑产品数(shù)量(liàng)、种类(lèi)、运单数量、体积以及配送地址(zhǐ)、客户类型、服务时长(zhǎng)等多种(zhǒng)因素,通过强化学习建(jiàn)立(lì)图深度网络模型,挖掘出“订单-客户-路线”之间的复杂关系,动(dòng)态生成了一套智能调(diào)度方案。与人工(gōng)派车方案相比,智慧物流系统可有(yǒu)效降低运输里程44.1%和平均用时42.9%,提升(shēng)车(chē)辆装载(zǎi)率32.6%,减(jiǎn)少车次46.0%。从而在提(tí)升配送服(fú)务水平和客(kè)户体验的(de)同时(shí),极大的(de)降低了运力成本。
联想集团(tuán)副总裁(cái),联想研究(jiū)院人工智能(néng)实验(yàn)室负责人徐飞玉博士曾在(zài)多(duō)个场合表示,联想人工智能研究(jiū)的长项在于研究与业务(wù)紧密结合,形成了(le)闭环的生态系统。相信在(zài)未来十(shí)年,在人工智能的应用趋(qū)势逐渐从(cóng)消费端的“酷炫”功能(néng)转(zhuǎn)向针对商(shāng)用端“对(duì)症下药”的大背景(jǐng)下(xià),摆在联想研究院面前的必将是(shì)更将(jiāng)广(guǎng)阔(kuò)的(de)天(tiān)地。