后疫情時代人工智能技術的應用探索

后疫情時代人工智能技術的應用探索王鶴，陳浩

(天津馭金機器人科技有限公司天津300385)

0引言

我國經過2年多與新型冠狀肺炎疫情的抗爭，雖一段時間呈現出點狀散發(fā)的特征，但是又出現了新的變異毒株(德爾塔和奧密克戎毒株)，其傳染力更強、隱秘性更高，已經在國內多地出現了小范圍暴發(fā)，嚴重危害了人民健康，并給正常的社會秩序和生產經營秩序造成了巨大沖擊，也造成了嚴重的經濟損失。

我國是人口大國，也是制造業(yè)大國，經過40多年的改革開放，我國與世界各國都保持著巨大的進出口貿易和人員進出境交流往來。國家雖然已經采取了多種防范管控措施，但本土病例還是出現散點暴發(fā)的情況。根據新型冠狀病毒肺炎的傳染方式、傳播途徑，并結合抗擊疫情經驗，我們不難發(fā)現新型冠狀病毒肺炎的徹底消除在短時間內是無法實現的。人員流動與聚集是疫情傳播的常見途徑，也是最大的風險來源[1]。

結合我國社會、人口現實情況與產業(yè)形態(tài)的情況來看，勞動力密集型產業(yè)和大型商超零售業(yè)面臨著巨大風險挑戰(zhàn)，很容易成為疫情密集傳播的來源。面對疫情防控的常態(tài)化，后疫情時代已經來臨，對于這兩大較高傳播風險的行業(yè)引入人工智能技術，通過部分替代從業(yè)人員降低單一場所的人口密集程度，可以以改變從業(yè)方式、服務方式等減少人際面對面接觸、共用物品器械的接觸，從而達到降低傳播風險的效果。

1后疫情時代人工智能技術在制造業(yè)的探索

勞動力密集型產業(yè)大部分為制造業(yè)，我國經過了40年的改革開放，已經成為世界第一制造大國，具備了全球最完整的產業(yè)鏈，也是全世界唯一具備全部工業(yè)門類的國家，其中200余種工業(yè)產品產量位居世界第一。但我們要清醒地看到，在全球制造產業(yè)鏈中我國的產業(yè)分布上整體還是處于中低端，主要還是勞動力密集型的產業(yè)，從業(yè)人員數量巨大。面對新冠肺炎疫情全球大流行的嚴峻局面，從業(yè)人員高度密集的中低端加工制造業(yè)就處于更加危險的局面。根據聯(lián)合國國際貿易分類標準，我國統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計項目中的勞動力密集型產品包括皮革、木材及木制品、木漿紙、紡織品、鞋帽、石材及玻璃、珍珠寶石7種產品，在相應的制造業(yè)類別中也將對應的紡織業(yè)、服裝鞋帽制造業(yè)、皮革和皮毛制造業(yè)、木材加工業(yè)、家具制造業(yè)、造紙工業(yè)、體育用品制造業(yè)和非金屬礦產制造業(yè)列入勞動力密集型產業(yè)。

但隨著時代和產業(yè)技術的進步，我們認為此分類標準已經不夠全面，鋼鐵行業(yè)、電子工業(yè)中的部分產業(yè)和與之配套的下游產業(yè)也非常具備勞動密集型產業(yè)的特征，其中手機和家電組裝制造業(yè)及其配套產業(yè)就非常典型，屬于新型的勞動力密集型產業(yè)。以手機組裝生產為例，除自身的電子組裝產業(yè)外，其配套產業(yè)鏈還包括手機外殼及結構件的塑料注塑、金屬結構件的沖壓、功能膠帶的模切、包裝印刷、金屬緊固件行業(yè)等，這些企業(yè)的經營模式很多都是“兩頭在外”，也就是核心原材料依靠進口，進行簡單加工后作為終端產品的組成部分出口發(fā)往世界各國，企業(yè)需要大量的勞動力進行簡單而重復的加工勞動，并從中賺取低廉的加工費。

近年來，隨著國內的經濟發(fā)展，人工成本與土地成本隨之上升，國內傳統(tǒng)的價格競爭優(yōu)勢逐步減弱，同時東南亞一些國家依賴低廉的勞動力成本和土地成本也在與國內企業(yè)爭奪全世界制造業(yè)份額。面對激烈的國際競爭，我國的傳統(tǒng)制造業(yè)必須要通過提升改造來降低制造成本，增強國際競爭力，堅守制造業(yè)的全產業(yè)鏈基礎。2022年，我國提出了《中國制造2025》全面推進實施制造強國的戰(zhàn)略文件，這是我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領[2]。在政策面上提出了很多專項支持政策引導傳統(tǒng)制造業(yè)升級轉型，包括降低制造業(yè)稅費、制造業(yè)研發(fā)費用加計扣除、專項補貼、貼息低息貸款等一系列政策性和金融性支持政策，以促進其加速轉型。

面對激烈的國際國內市場競爭和成本上升等企業(yè)自身經營性需求，外加新型冠狀肺炎肆虐全球的嚴峻局面，制造業(yè)向智能化轉型成為各企業(yè)的必然選擇，人工智能技術在制造業(yè)中的應用成為大勢所趨[3-4]。在傳統(tǒng)制造業(yè)的智能化升級改造中，其產品成本主要由原材料成本、人工成本、設備折舊、土地廠房成本和其他間接成本構成，其中材料成本在不改變產品結構、特性、工藝的條件下是無法降低的，人工成本、土地成本和其他間接成本都是在不斷增長的，那么降低用工量、降低人工成本就是重點考慮的方向和必然選擇，所有企業(yè)的升級改造都會圍繞這個核心內容展開[5]。

從目前的技術應用方向來看，國內多家大型企業(yè)已經升級到“熄燈工廠”，也就是說由智能設備的全自動生產取代了傳統(tǒng)人工生產的模式，這就是人工智能技術在制造業(yè)轉型中最典型的應用，大幅降低了企業(yè)的用工人數。

整個系統(tǒng)由智能管理調度軟件進行指揮調度，將原材料倉庫、生產材料運輸、材料上線、自動生產、自動檢驗、自動包裝、成品入庫、成品出庫完美地橫向串聯(lián)起來，充分使用了全自動立體倉儲、AGV(物流機器人)、多軸機械臂、視覺識別、信息采集等人工智能技術[6]。

①智能調度系統(tǒng)根據生產計劃確定每條生產線每日生產的產品型號、數量和時間節(jié)點，并同步傳給MES(制造業(yè)企業(yè)生產過程執(zhí)行系統(tǒng))和ERP(企業(yè)信息管理系統(tǒng))系統(tǒng)。ERP系統(tǒng)根據產品BOM(物料清單)數據進行原材料使用種類、數量信息的分析決策，MES系統(tǒng)根據時間節(jié)點向物流調度系統(tǒng)發(fā)送調度指令。

②物流調度系統(tǒng)將出庫原材料種類、數量等信息發(fā)送給智能立體倉庫和AGV，智能立體倉庫將所有原材料自動取送到接駁站點，AGV將原材料從接駁站點中領出運輸到對應的生產線，AGV利用自身機體上的接駁裝置與生產線進行對接，將原料輸送給生產線，并進行逆向信息交互和向智能調度系統(tǒng)發(fā)送任務狀態(tài)信息。

③智能調度系統(tǒng)根據各子系統(tǒng)反饋采集的信息向智能生產線下達生產指令，生產指令包括產品型號、數量、工藝參數等信息，智能生產線根據產品工藝進行自動生產，并在不同工序之間使用多軸機械臂進行上下工序之間的傳遞，以完成多步工序的無縫銜接生產。

④半成品生產完成后自動傳送到品質檢驗工序，此工序利用視覺識別等人工智能技術對產品的外觀進行檢驗，檢驗內容包括物理尺寸、劃傷等外觀缺陷和特征點比對等內容；有的產品還有一些特殊檢驗工序，如電信號、物理、化學特性檢驗比對等過程。當然，此檢驗工序也可以設計在自動生產的過程中伴隨進行。

⑤成品下線后交由自動包裝設備進行包裝封箱、打印條碼/二維碼標簽或粘貼RFID射頻卡等身份信息特征標記物，再由AGV搬運到成品智能立體倉庫中，入庫時智能倉儲系統(tǒng)進行身份信息識別，隨機分配倉儲庫位并進行系統(tǒng)記錄，所有采集到的信息也會向上位智能管理系統(tǒng)發(fā)送，以便出庫時進行智能化的反向出庫操作。

此過程基本上實現了全過程的無人參與，只需保留一部分設備維護工程師和軟件工程師就可對整個系統(tǒng)的運行進行監(jiān)控和維護，如果再將采購、銷售系統(tǒng)與智能工廠系統(tǒng)進行遠程對接，就可完成全流程的提升改造。人工智能技術覆蓋采購、制造和銷售的全流程，生產效率將大幅提高，同時用工量和人工成本也將最大限度的降低，實現經濟效益的提高與疫情防控的雙向收益。

2后疫情時代人工智能技術在零售業(yè)的探索

大型商超零售行業(yè)是食品、日用品、家用電器、工業(yè)用品等產品的終端銷售環(huán)節(jié)，我國的零售商超大致可以分為三大類：以淘寶、拼多多為代表的純平臺電商；以京東、每日優(yōu)先為代表的自營配送的電商；傳統(tǒng)的固定門店零售企業(yè)。以淘寶、拼多多為代表的純平臺電商，其產品依靠網上銷售，物品通過合作的快遞發(fā)給消費者；以京東、每日優(yōu)先為代表自有配送團隊的電商，產品銷售也是通過網絡進行，但是自營產品大部分是依靠自建的物流派送體系完成送貨的，該模式大概可以理解成“平臺+倉庫+物流”的模式；傳統(tǒng)門店零售企業(yè)銷售模式就不做過多介紹，但是近些年一部分大型連鎖商超也在積極向線上線下融合模式發(fā)展[7]。

結合近2年的新冠肺炎疫情的管控經驗來看，確診人員或密接人員在商超逗留情況頻繁發(fā)生，由于商超的人員流量大且無法精準記錄顧客的身份信息，只能根據公布的行動軌跡顧客自行申報，在對抗疫情的過程中就容易暴露出較大問題。同時，由于防疫的要求導致交通管制，小區(qū)封閉管控等因素使電商平臺訂單的派送過程也受到了不同程度的阻礙。近幾年新興的社區(qū)電商、團購等新零售模式與其他電商平臺在最后一公里的派送環(huán)節(jié)上并沒有本質區(qū)別，都是依靠快遞派送員、騎手進行派送。鑒于派送人員的工作性質，每天都在頻繁地出入各個社區(qū)并大量接觸消費者，其面對疫情的常態(tài)化管控風險依然較高。

我們認為如果引入以人工智能技術為基礎的化整為零的新型無人零售體系可有效降低派送人員頻繁進出社區(qū)、公寓或寫字樓等人員密集場所的次數和大幅降低管控難度，進而降低疫情傳播風險。我們探索的新型無人零售體系大致模式如下。

①區(qū)域內建立一個或多個小型的全智能無人倉庫，無人倉庫的數量可以根據區(qū)域面積和人口數量決定。倉庫選址并無特殊要求，只要地面平整具備交流電即可，可以是普通的居民房，也可以是區(qū)域內的公共建筑。無人倉庫由多組智能貨架、AGV、機械臂和顯示屏組成。智能貨架可以儲存規(guī)則包裝的產品，也可以是以袋、盒為單位的生鮮食品。如果一個社區(qū)內有多個無人倉，則可以將每個無人倉設置成為專項產品倉庫，以增大商品存儲量并明確區(qū)分商品分類。

②消費者下單方式：可以通過第三方平臺下單，也可以通過無人倉庫的觸摸屏或掃描二維碼等多種方式。消費者下單后，智能無人倉儲系統(tǒng)根據訂單指揮調度機械臂開始穿梭于多組智能貨架之間抓取訂單上的產品，然后統(tǒng)一放入AGV機器人上的專用貨艙。AGV將消費者購買的商品收集齊后放到打包臺上，自動打包貼簽后傳送到專用的出庫暫存區(qū)。如果出庫口為單一出口，可以根據下單方式來區(qū)分出庫方式；如果是在線下單，則可以通過掃描消費者手機上的出庫條碼進行出庫；如果是終端下單便直接出庫。也可以在出庫端設置自助柜，滿足多個訂單同時出庫，以提高整體運營效率。

③此類無人倉庫可以理解為電商倉庫的位置前移，并且將大型倉儲化整為零。也可以換一個角度看，將此類前置的無人零售系統(tǒng)與大型電商進行對接，做到線上線下融合，集中倉儲與前置小型倉庫融合。區(qū)域內的無人倉庫可在線運行，也可單獨運行；集中倉儲既是前置小型倉庫的貨源補充來源，也是缺項產品的貨源地。從此形成以人工智能技術為基礎的，并結合大數據技術實現真正的線上與線下、垂直與橫向、集中與分散相互融合的新型零售模式。

④這種智能無人零售系統(tǒng)可以多點在線運營，通過數據平臺完全可以掌握在線所有無人零售倉庫的產品種類、銷售數量、庫存數量、銷售金額、缺貨信息、故障維護等信息，也可以根據需要建立很多類型的數據模型，以便進行精準信息掌控[8]。在倉庫運營方面，將所有在線倉庫按照區(qū)域進行劃分，由數據平臺向區(qū)域補貨員工發(fā)送站點信息、補貨信息并進行統(tǒng)一補貨，一人一車即可完成區(qū)域內站點的貨物補充，可方便屬地政府將其納入物資保供的統(tǒng)一管控體系，最大限度降低人員進出疫情管控區(qū)域。

⑤該體系中的小型全智能無人倉庫還具備模塊化的特征，可以將整體裝入集裝箱，在緊急特殊情況下可以迅速布局在人口稠密的大型社區(qū)中，隨時增加生活必備物資的供應量，并可作為物資保障的重要組成部分。

⑥該體系還具備傳統(tǒng)商超無法做到的大數據追蹤能力，該系統(tǒng)可通過線上支付或移動支付進行結算，在配合政府對疫情傳播進行篩查時可以根據支付數據進行精準查詢，準確確定流動消費者的身份信息，進而對疫情防控和流行病調查起到重要的數據支持作用。

3結語

社會的業(yè)態(tài)分布和從業(yè)形式從來都不是一成不變的，而是隨著社會的進步和技術的進步發(fā)生重大變化，但新冠肺炎疫情是一場人類無法預知的并對全世界都發(fā)出重大挑戰(zhàn)的全球化突發(fā)的公共衛(wèi)生事件。對目前的全球疫情防控形勢進行分析，疫情在短時間內徹底消除是不太可能的