《中國(guó)制造2025》：AI工廠(chǎng)何時(shí)實(shí)現(xiàn)？
在科技領(lǐng)域以外，AI技術(shù)則仍大多數(shù)是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，只有少數(shù)例外──特別是汽車(chē)領(lǐng)域──很少有工廠(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始采用，已經(jīng)實(shí)施的AI技術(shù)都是小范圍應(yīng)用，主要在例如庫(kù)存管理、檢驗(yàn)等領(lǐng)域。
市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)LuxResearch研究員DaytonHorvath表示：AI能支持像是有限元素分析（finiteelementanalysis，F(xiàn)EA）等應(yīng)用于建立仿真模型的運(yùn)作，此外也能處理更困難的問(wèn)題──例如有更大自由度或是不完整數(shù)據(jù)集的情況；舉例來(lái)說(shuō)，拓樸優(yōu)化（topologyoptimization）能借助AI打造更輕量化，但擁有相同或更高強(qiáng)度的零件，并能建立更具效率的熱交換器模型。
在工廠(chǎng)AI應(yīng)用經(jīng)常被提到的一種系統(tǒng)就是機(jī)器人，美國(guó)業(yè)者UniversalLogic的AI機(jī)器人技術(shù)Neocortex，源自于由美國(guó)太空總署（NASA）贊助的太空站機(jī)器人Robonaut研發(fā)項(xiàng)目，該技術(shù)能讓自動(dòng)化系統(tǒng)處理變形物體（deformableobjects）、高項(xiàng)目變動(dòng)性（highitemvariability）與零件更換，而且不需要固定設(shè)施。
UniversalLogic/UniversalRobotics副總裁HobWubbena表示，Neocortex是該公司的SpatialVision3D軟件平臺(tái)之AI機(jī)器學(xué)習(xí)模塊，該平臺(tái)能與各種致動(dòng)機(jī)器共同運(yùn)作，不只是機(jī)器人；該平臺(tái)能感知運(yùn)用于搬運(yùn)、抓取等任務(wù)的機(jī)器人周?chē)h(huán)境，讓機(jī)器人能實(shí)時(shí)、高速地與環(huán)境互動(dòng)與做出反應(yīng)。賦予機(jī)器人的能力包括能恰當(dāng)識(shí)別并回應(yīng)混合各種形狀與紋理的物體，例如瓶罐、袋子與箱子，可靠度可達(dá)99%。
對(duì)協(xié)作型機(jī)器人來(lái)說(shuō)，庫(kù)卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修，www.twshmhelmet.com，人在回路（human-in-the-loop）的強(qiáng)化訓(xùn)練則是讓機(jī)器人借助機(jī)器學(xué)習(xí)變得更聰明的關(guān)鍵；PlusOneRobotics創(chuàng)辦人暨執(zhí)行官ErikNieves表示：強(qiáng)化學(xué)習(xí)將會(huì)為工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)以及配送中心（distributioncenter）都帶來(lái)沖擊；以后每座大型工廠(chǎng)之下就是配送中心，就算是經(jīng)營(yíng)工廠(chǎng)的人都沒(méi)想過(guò)這一點(diǎn)。隨著工廠(chǎng)采用AI技術(shù)，這些都會(huì)陸續(xù)進(jìn)展。
AI與工業(yè)機(jī)器人設(shè)備的結(jié)合實(shí)例
最近產(chǎn)業(yè)界也有兩樁專(zhuān)為工業(yè)（包括制造業(yè)）制程用機(jī)器人開(kāi)發(fā)AI技術(shù)的合作案，其一是能協(xié)助人類(lèi)作業(yè)員改善質(zhì)量控制、提升速度與良率、減少停工時(shí)間（downtime）的感知工業(yè)機(jī)械（cognitiveindustrialmachines），這是結(jié)合了abbAbility的云端到邊緣裝置跨產(chǎn)業(yè)數(shù)字解決方案，以及IBM的Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
上述已經(jīng)商業(yè)化的系統(tǒng)名為CognitiveVisionInspectionSystem，結(jié)合Watson超級(jí)計(jì)算機(jī)的AI以及透過(guò)ABB系統(tǒng)截取的生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)時(shí)影像，能發(fā)現(xiàn)缺陷并將相關(guān)數(shù)據(jù)送往云端以制造業(yè)專(zhuān)用的WatsonIoT平臺(tái)進(jìn)行分析；IBMWatsonIoT部門(mén)副總裁BretGreenstein表示，Watson是在云端執(zhí)行，KUKA機(jī)器人示教器維修，其子集（subset）則能在服務(wù)器上執(zhí)行：我們能在邊緣裝置、網(wǎng)關(guān)上執(zhí)行，通常是采用Linux或嵌入式操作系統(tǒng)的x86系統(tǒng)；在這方面我們正在與Cisco等廠(chǎng)商合作。
除了支持機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)，IBM利用Watson的感知能力與操作員在免手動(dòng)的環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)，或是提供擴(kuò)增實(shí)境（augmentedreality）工具協(xié)助診斷與維修設(shè)備。Greenstein表示：我們正看到全球各地采用這類(lèi)技術(shù)，包括美國(guó)以及其他市場(chǎng)；AI帶來(lái)更具競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)，包括改善質(zhì)量、安全性與生產(chǎn)力，還有實(shí)現(xiàn)更精密復(fù)雜產(chǎn)品的制造。
同時(shí)Nvidia與日本業(yè)者發(fā)那科（fanuc）也正在合作，為Fanuc的工業(yè)控制系統(tǒng)Field（FanucIntelligentEdgeLinkandDrive）添加AI功能，讓自動(dòng)化工廠(chǎng)中的機(jī)器人能更快速、更有效率地運(yùn)作；這種技術(shù)將應(yīng)用一系列的Nvidia繪圖處理器（GPU）與深度學(xué)習(xí)軟件，讓AI能在云端、數(shù)據(jù)中心執(zhí)行，甚至嵌入于邊緣裝置中。
Field系統(tǒng)與CNC設(shè)備、機(jī)器人、周邊裝置以及傳感器鏈接，借助分析來(lái)優(yōu)化制造業(yè)生產(chǎn)；Nvidia的智能機(jī)器產(chǎn)品管理部門(mén)主管MuraliGopalakrishnaFanuc表示，F(xiàn)anuc最近示范了AI機(jī)器人的三種基礎(chǔ)應(yīng)用，包括抓取與放置物品、在邊緣的預(yù)測(cè)性維護(hù)，以及檢測(cè)率提升了七倍的自動(dòng)化光學(xué)檢測(cè)。
Nvidia的Volta號(hào)稱(chēng)是第一個(gè)專(zhuān)為AI應(yīng)用打造的GPU架構(gòu)，也就是能支持機(jī)器學(xué)習(xí)的訓(xùn)練；Volta架構(gòu)TeslaV100GPU配備了640個(gè)張量處理器（Tensor）核心，能提供120Tflops的性能，相當(dāng)于100顆深度學(xué)習(xí)CPU（來(lái)源：Nvidia）
美國(guó)大廠(chǎng)GE（GeneralElectric）也正在內(nèi)部開(kāi)發(fā)適合自家制造需求以及其他美國(guó)垂直整合制造商的技術(shù)；GEGlobalResearch的機(jī)器人技術(shù)部門(mén)主管JohnLizzi透露，除了軟硬件平臺(tái)，GE還投資了擅長(zhǎng)自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的ClearpathRobotics，還有以蛇臂（snake-arm）機(jī)器人聞名的OCRobotics。
針對(duì)某些應(yīng)用案例，GE是從零開(kāi)始打造機(jī)器人，例如能深入噴射機(jī)引擎進(jìn)行檢測(cè)的裝置；此外該公司也同時(shí)自行打造與向外采購(gòu)傳感器。透過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)，AI在機(jī)器人領(lǐng)域變得非常重要，而該技術(shù)也成為在未來(lái)從三個(gè)方面提升機(jī)器人的關(guān)鍵，即感知、先進(jìn)推理以及靈巧。Lizzi并指出，協(xié)作機(jī)器人也是一大趨勢(shì)，GE的愿景是朝向移動(dòng)、自給自足的系統(tǒng)發(fā)展，人類(lèi)只需要在處理例外狀況時(shí)出手干預(yù)，此外還有布署能與人類(lèi)團(tuán)隊(duì)合作的智慧機(jī)器人。