智能決策-智能制造和高度自動化的區(qū)別

1、 智能決策：智能制造和高度自動化的區(qū)別 李培根院士在三體智能革命的薦言寫了一句話“當我們周圍越來越多的物體富有智能時，千萬別讓人類的智慧被那些智能所淹沒” 。揣摩這句話的含義是提示我們，AI洪流正在改變這個世界，但是和人類智慧相比只是“大海中的一粒米”。 李院士最近的一次會議上又提出：關注車間現(xiàn)場，智能制造離我們并不遙遠。那么，生產(chǎn)現(xiàn)場就是管理問題，是科學的指揮決策。制造業(yè)研究的“智能”和學術界研究的“人工智能”是同向不同軌的“兩輛車”。人在智能制造中的位置當我們在系統(tǒng)科學的視角下觀察人在一個運營系統(tǒng)中的作用時，人的角色只有兩個，或是決策者，或是執(zhí)行者。人在不同的時間空間，他可能是不同的角色。

2、我們在一個工業(yè)運營系統(tǒng)的簡圖里標出了人在系統(tǒng)中的位置。既然人在這個工業(yè)系統(tǒng)中存在兩個領域的角色，那么工業(yè)領域的“智能”必定包含了決策智能和執(zhí)行智能。這是兩個層面的事情。智能決策和智能執(zhí)行是實現(xiàn)智能制造的不可或缺不可分離的兩個重要方面。我們不能將決策和執(zhí)行割裂去獨立研究決策層或研究執(zhí)行層，也不能將決策和執(zhí)行混同在一起。在當前我國實施智能制造戰(zhàn)略中，尤其不能缺少、弱化在智能在決策領域中的研究，我們需要先對于工業(yè)系統(tǒng)的決策、決策層、執(zhí)行、執(zhí)行層以及加入“智能”做一個定義，才能繼續(xù)下面的討論。決策就是在無限需求（目標、任務）和有限資源實施的配置。工業(yè)系統(tǒng)是一個層層嵌套分割的系統(tǒng)。一個工業(yè)企業(yè)系統(tǒng)可以分

3、為資源和任務（目標）這兩個子系統(tǒng)。資源系統(tǒng)包含企業(yè)自身的層次結(jié)構(gòu)的決策管理團隊以及研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、行政、財務等子系統(tǒng)；包含企業(yè)的軟件和硬設備、物料資源、資金、能源；也包括供應商、客戶等外部資源；除此之外還必須包括我們看不見的信息資源和時間資源。企業(yè)的任務（目標）系統(tǒng)有長期、中期、短期目標，或者叫做規(guī)劃、計劃、調(diào)度目標。目標也一定是分層嵌套的。但不管怎么劃分，終端的目標一定要落實到具體的可以執(zhí)行的實體/或服務上。我們必須注意到，企業(yè)的目標常常是多目標、多約束、動態(tài)變化的。比如最好的服務和最低的成本，比如不能加班且完成任務，比如這個月即使影響產(chǎn)能也保幾個訂單的交期，下個月再挖掘產(chǎn)能。一個工業(yè)系統(tǒng)

4、的運營決策執(zhí)行系統(tǒng)是，高層次的決策就是依據(jù)企業(yè)到高層次目標配置高層次的資源；次一層的決策是依據(jù)相應的子目標配置子資源；以此類推。當確定的目標和確定的資源成為確定的配置關系并無法再分割的時候，系統(tǒng)則進入了執(zhí)行層。在此之上，都屬于決策層。在人類發(fā)明石器工具的時候開始，人的智能就開始在工具上固化。工業(yè)文明史就是人類在工業(yè)工具、工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)模式上不斷通過軟、硬兩種方式固化人類智慧的歷史。所以，關于“工業(yè)智能”的定義并不重要。在工業(yè)企業(yè)作業(yè)的一線也就是決策層，如果我們用匯集人工智慧的工業(yè)設計工具、生產(chǎn)工具和設備、市場分析和營銷網(wǎng)絡和技術，輔助我們或者代理工人完成決策目標的物化，這就是執(zhí)行智能。工業(yè)系統(tǒng)

5、的決策智能是指對決策目標和有限資源的優(yōu)化配置能力。這是一種基于系統(tǒng)科學、管理科學和信息技術綜合集成的能力。智能決策屬于21世紀的科學。執(zhí)行層的智能屬于產(chǎn)能范疇在工業(yè)企業(yè)的執(zhí)行層，也就是我們通常所說的設計、生產(chǎn)銷售的第一線，已經(jīng)開始擁有越來越多的智能資源了。高端的設計軟件，最好的CAX系統(tǒng)，3D打印，完美的虛擬現(xiàn)實VR，可以讓設計越來越智能，越來越高效。車間的機器越來越聰明，設備越來越智能，各種機器人與生產(chǎn)線的完美自動化融合。市場銷售管理有越來越強大的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和管理系統(tǒng)的支撐。但是，這一切都是企業(yè)的固定資產(chǎn)（軟資產(chǎn)、硬資產(chǎn)），都屬于產(chǎn)能的范疇?；蛘哒f這是先進的產(chǎn)能。這些都與企業(yè)能否獲得競爭力、能

6、否獲得理想的回報、能否讓企業(yè)長久不衰持續(xù)發(fā)展沒有直接的因果關系。不管這些生產(chǎn)資源“智能”到何等程度，也不管是否情愿承認這一點，這是產(chǎn)能的定義，無須證明。設備非常先進的企業(yè)倒閉；硬件資源非常一般的企業(yè)正常發(fā)展。這樣的案例我們已經(jīng)看到太多了。換句話說，前面所說的這些先進產(chǎn)能都是可以花錢買來的。而能夠花錢買來的不一定是核心競爭力。有正確決策支撐，這些先進產(chǎn)能的潛力得到發(fā)揮，企業(yè)將獲得巨大發(fā)展空間；不明智的決策下，這些東西將成為企業(yè)的負擔，成為高額的成本，未來淘汰的首先就是你?！靶∶准硬綐尶梢源驍∶朗斤w機大炮”這樣一個淺顯的道理，至今很多企業(yè)沒有真正明白。執(zhí)行智能執(zhí)行層也有決策問題。工人得到指令開一個

7、模具，過去工人根據(jù)工藝需求和經(jīng)驗在數(shù)控機床加工，先做什么后做什么，用什么刀具，設定轉(zhuǎn)速等等。這就是人的智能決策。當我們把產(chǎn)品交給“智能”的機床后，把數(shù)字化產(chǎn)品定義和人的知識和經(jīng)驗輸入給機床，機床的系統(tǒng)將按照指令自動加工，甚至這個系統(tǒng)還可以優(yōu)化加工路徑以達到省時省力的目的。在執(zhí)行層所有的決策都是在明確的目標和確定的資源下做出的。在執(zhí)行層局部范圍，系統(tǒng)邊界清楚，系統(tǒng)環(huán)境簡單，開放性有限，屬于簡單系統(tǒng)的確定性問題。也正因此，一個高度“智能”的設備資源，它的執(zhí)行決策才可能“自主決策”并“精準執(zhí)行”。一個家電裝配生產(chǎn)無人車間（不該稱之為“無人工廠”）就是一條由機器人、AGV等組成的全自動化生產(chǎn)線，可視同

8、為自動化程度很高的一臺設備。它按照嚴格的流程和明確的規(guī)則去執(zhí)行既定的明確的生產(chǎn)指令?！皞€性化定制”實際是按指令裝配，就是機械手在已經(jīng)備好的線邊庫存抓取不同零部件組裝成不同規(guī)格的產(chǎn)品。這類無人車間的設計理論已經(jīng)成熟，但在工程細節(jié)的設計和實施方面需要匯集很多人的經(jīng)驗和智慧，需要各種技術成果和信息集成，也不是容易的事情。但是，無人車間不是理論問題，而是實踐問題，它的智能屬于“弱人工智能”。與其參觀無人車間感到“震撼”，不如研究他們是如何產(chǎn)生巨大的現(xiàn)金流來“供養(yǎng)”這條生產(chǎn)線的。實際上，無人駕駛汽車以及“阿爾法狗”也應該歸納到這一類，屬于簡單系統(tǒng)的確定性問題，按既定規(guī)則“自主決策”并“精準執(zhí)行”。無人駕

9、駛汽車不可能為路中間的一個障礙猶豫不決，也不會在省時和省錢之間去自主決策。AlphaGo下圍棋本質(zhì)是一個執(zhí)行程序。每個執(zhí)行指令都是李世石下達的。執(zhí)行目標清楚，執(zhí)行的規(guī)則嚴密。AlphaGo利用“價值網(wǎng)絡”去計算局面，用“策略網(wǎng)絡”去投子。關鍵是這個問題一定有最優(yōu)解。在系統(tǒng)科學中這劃為確定性的簡單系統(tǒng)。只不過AlphaGo學習能力和計算能力非常強。AlphaGo會計算棋局，但是它不會算計對手。指派李世石下棋這個行為和工廠里把一個工單派給工人的性質(zhì)沒有區(qū)別。迄今為止，我們看到的和談到的“智能制造”，絕大多數(shù)都是產(chǎn)能的智能化。家電無人車間也僅僅是往前邁了一小步。如果用價值鏈去分析這類企業(yè)，你會發(fā)現(xiàn)他們產(chǎn)品的價值附加主要發(fā)生在產(chǎn)品的技術創(chuàng)新和市場創(chuàng)新?？蛻舨粫驗闊o人車間裝配的產(chǎn)品比手工裝配的多支付一百元。而你在網(wǎng)上定制化選購時，只要多一個選項就要多支付幾百元。智能制造的目標是讓企業(yè)獲得更高的利潤，獲得更強的競爭力。我們應該從現(xiàn)象看到本質(zhì)。當前一場以“智能”為關鍵詞的技術革命在蓬勃發(fā)展，勢不可擋，前景不可估量。在執(zhí)行層領域的智能設計、智能生產(chǎn)、智能市場的技術進步是顯而易見的。這些新技術極大地提升了企業(yè)的生產(chǎn)力。與此同