在各種政策的指引下，一個醞釀已久的市場機會——工業互聯網，當下正在工業制造領域乘風破浪。

今年初以來，國家決策層關于加碼工業互聯網發展等表態層出不窮。3月4日，中共中央政治局常務委員會召開會議時指出，加快推進國家規劃已明確的重大工程和基礎設施建設，以及加快工業互聯網、AI等新型基礎設施建設進度。

而近日，工信部又發布《工業互聯網+專項工作組2020年工作計劃》，明確了十大類別的重點工作，包括提升基礎設施能力、建設工業互聯網平臺、突破核心技術標準、培育新模式新業態等。

與傳統互聯網相比，工業互聯網的最終作用是希望能夠用現代的信息技術、人工智能技術來服務制造業的生產過程，因此，工業互聯網更具有行業屬性。同時，工業互聯網平臺只有跟具體的生產過程緊密耦合，才有可能對生產過程產生某種價值。

我們知道，工業行業非常多，大體上分為離散制造業和流程制造業兩大類。

離散制造業，主要有汽車加工、3C電子組裝、服裝制造等，都是一個工位做完再做下一個工位，要經過一連串可中斷的工序進行連接，實現一個產品的輸出。

而流程制造業，比如石油化工、煤化工、鹽化工、制藥、煉鋼、發電、水泥、造紙等，他們的生產過程的特色是當把原材料投入到生產設備中以后，要經過一連串的物理化學反應，最后才能夠成為一個產品，生產過程是不可中斷的。

那么，現代的信息技術、人工智能技術是如何與制造業的生產過程進行結合的呢？

近日，在上海的工業智能峰會上，中國工程院院士錢鋒就人工智能技術如何賦能流程制造業進行了解讀。

錢鋒表示，人工智能賦能流程制造，需要依托工業互聯網，融合人工智能等新一代信息技術，打造創新鏈，構建“泛在感知-實時分析-自助決策-精準執行-學習提升”的業務閉環，確保產業鏈供應鏈的安全、穩定、高端、高效，通過全球產業鏈供應鏈與企業生產過程的深度融合，實現價值鏈最大化，推動產業邁向價值鏈中高端。

以下是錢鋒院士的現場演講內容，作了不改變原意的編輯和整理：

什么是流程制造？

制造業分為兩大類，一類是流程制造，一類是離散制造。

其中流程制造，目前我們國家作為第二大經濟體和第一制造大國，其GDP占全球份額按2018年統計為16%左右，2020年開始，我們國家已經是世界第一制造大國。據2018年統計結果，我們的制造業占GDP份額達到30%左右，而在這個制造業當中，2018年流程制造占工業總制造50%左右，所以流程制造非常重要，也提供了離散制造的原材料。

流程制造是以化學資源和生物資源為原料，通過復雜的物理、化學反應，生產出人們需要的原材料，包括能源材料，包括需要的基本生活用品大量的原材料。

目前，我們國家已經是國際上第一流程制造大國，鋼鐵產量占全球產量50%，包括我們的石油、化工等，流程制造很顯然是國之命脈，同時化工、石化、鋼鐵、建材、有色，以及生物醫藥這是國家支柱產業。

從高速增長到高質量發展

目前，我國流程制造面臨的挑戰，以及存在的問題是什么呢？

第一，流程制造屬于資金密集型產業，資源對外依存度很高，我們鋼鐵的鐵礦石90%依賴于進口。

第二，我們的流程制造屬于中低端產品的產能，高端產品暫時不做。這種情況下，如何讓我們的IT賦能制造，并使得制造業走向高端，我們要達到智能制造和高端制造。

第三，流程制造是高能耗行業，能否讓生產過程隨時監控而且溯源，并做到精準治理，我們正在關注流程制造工業鏈、產業鏈、價值鏈的協同，從企業內部走向企業外部，乃至整個行業，國家全球供應鏈能否達到先進化，這是我們需要解決的問題。

此外，我們的流程制造從裝備水平，包括流程水平并不落后，跟國際是平齊的，甚至我們的裝備比國際上還先進。總體而言，從我們的生產效率、能耗消耗水平，我們是流程制造大國但卻并沒有到強國，未來如何通過IT賦能使得我們從高速增長，走向高質量發展，有三個問題必須解決。

首先，建立客戶需求敏捷的供應鏈。供應鏈要現代化，要穩定產業鏈與供應鏈，我們需要高端生產，更要關注上下游整個供應鏈優化。

再者，制定全流程優化運行機制，提高資源和能源運用效率。

然后，保證生產過程更安全、更環保。安全環保的指標要實時監控，溯源精準調控，所有這些我們要實現并達到綠色化，高效化，才能真正地實現高質量發展。

流程制造+AI，要如何結合？

作為一個工廠，首先要考慮解決什么，AI如何支持供應鏈優化，資源高效配置決策。我們通常講的產業鏈、供應鏈穩定問題，是要構建一個知識型工作系統，產業鏈、供應鏈系統自動化水平要達到現代化。

其次，AI如何支持全流程生產調控運行水平，構建智能化運行系統，有了智能化系統可以使這個更智慧。

第三，工業制造過程如何更安全環保，所有這些我們要構建安全環保預警和溯源系統，考慮AI究竟和我們的流程制造怎么樣深度融合，這是我們關心的命題。最終的關鍵技術，關鍵的問題是什么？要改變我們傳統的模式、經營的決策，達到AI賦能情況下達到決策革命。AI是六個字，感知、認知、決策，要達到決策革命。

最終，我們使得這個工廠高質量發展，首先必須解決供應鏈現代化，確保資源優化、能源優化、產能優化、庫存優化、全生命周期考慮上下游供應鏈關系，這種基礎上保證生產構造產業鏈高端化，所以高端產品，包括品質優化，柔性生產，長周期預警。

在價值鏈的最大化方面，我們不僅僅考慮經濟價值，更考慮社會價值。所有這些怎么辦？我們要通過工業互聯網，在信息互聯互通基礎上，通過創新打通產業鏈，打通供應鏈以及價值鏈，具體達到四鏈協同，才可以實現高質量發展。

其中的重點方向和關鍵技術。首先第一個方向，AI如何跟物聯網充分融合，構建智能化工業互聯網。我們每一個工廠都有OT系統，同時還有IT系統，一些信息不完善，要深度解決端到端信息感知問題。我們解決信息感知，通過工業互聯網互聯互通，在這個基礎上我們的生產從信息管理，從管理到整個生產構成，要全方位進行調控，這個方面我們需要解決的關鍵科學問題，要解決生產建設過程信息智能感知，包括我們的邊緣計算，這是一個方向。

第二，解決如何把AI與日常管理系統結合起來，達到智能決策優化。把生產過程跟市場關聯起來，這個方面我們如何得到供應鏈現代化，通常我們現在是人來做這樣一個決策系統，通過AI技術完全可以構成一個智能化決策系統，這樣的決策系統把我們的市場跟制造過程充分關聯，構建知識驅動的知識化決策系統。同樣這個方面解決知識驅動制造過程知識驅動化問題，不確定環境下制造跨層次人機融合決策問題。

第三，如何把AI與實際產能生產過程，控制過程結合起來，使得整個生產更智慧，達到智能控制的目的。從原料到產品怎么建模，這個基礎上進行調控，進行工礦診斷，達到目標協同，考慮經濟效益，考慮社會效應，首先保證安全、環保、質量，多目標協同構成，這樣的構成必須解決制造多尺度、多目標智能優化精準調控，可解釋運行模式特征學習，與廣域精準調控科學問題必須解決。

第四，解決AI如何保證我們是更安全更環保。智能預警溯源系統，首先整個安全環保信息互聯互通，這個基礎上建立系列全部機制，一些分析模型，通過AI技術形成全方位，全生命周期監控溯源與精準調控，必須解決開放環境下，實驗的感知以及風險智能預警和人機共融決策機制，確保生產過程更安全、更環保。

最終，要達到數字化最高境界——數字孿生虛擬制造，要保證自動化，要保證自主相應，主動控制，達到知識智能化。最終企業層面上，企業們最關心的是這些特征，快速應對市場反映，資源與能源動態配置問題，柔性制造，高效化，綠色化，安全化等。

人工智能如何賦能流程制造？其關鍵核心就是依托工業互聯網融合人工智能為代表的新一代信息技術，要打通創新力，要構建一個發展感知，實時分析，自主決策，精準執行，學習提升的業務閉環，最后要保證產業鏈、供應鏈安全、穩定、高效、高端，通過全球產業鏈與生產構成的深度融合，來實現價值鏈的最大化，最終推動產業邁向全球中高端。
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