為富士康摘下工業4.0奧斯卡獎的男人--李傑博士專訪

在經過互聯網的蓬勃發展後,工業互聯網發展正成為國內重要的發展項目之一,2018 年初國家制造強國建設領導小組宣佈設立“工業互聯網專項工作組”,接著去年 6 月工信部發布《工業互聯網發展行動計劃(2018—2020年)》計劃,目標到 2020 年底,初步建成工業互聯網基礎設施和產業體系,國內的工業互聯網發展由此駛入快車道。

其中在國內積極發展工業互聯網的公司,富士康無疑是聲量最大的那一個,旗下有富士康工業互聯網(Fii),今年 1 月又被世界經濟論壇(WEF)選進“燈塔工廠”之列。去年 7 月富士康開始在內部運作霧小腦(Fog AI)等計劃,短短几個月拿下燈塔工廠這項封號,富士康工業互聯網(Fii)副董事長李傑就是幕後推手。

DeepTech 採訪了李傑,暢談他對工業互聯網發展的見解,包括工業互聯網失敗常見的 4 大原因,亞馬遜、谷歌的 AI 要做工業互聯網不夠,還少了兩個關鍵要素,以及中國工業互聯網市場今年的趨勢走向。

為富士康摘下工業4.0奧斯卡獎的男人--李傑博士專訪

圖丨富士康工業互聯網(Fii)副董事長李傑(來源:DeepTech)

從教授到進入行業,新制造的大前輩

李傑,是中美行業一致視為最懂工業人工智能(Industrial AI)的人物之一,他的身份多元,是美國辛辛那提大學(University of Cincinnati)特聘講座教授、美國國家科學基金會(NSF)智能維護系統產學合作中心(IMS Center)主任、美國白宮 CPS(Cyber-Physical Systems)專家組顧問,在工業 4.0 領域最熱門的一篇論文《A Cyber-Physical Systems architecture for Industry 4.0-based manufacturing systems》出自他之手。

同時,他也是富士康科技集團董事長郭臺銘倚重的智能製造專家,富士康在硅谷成立 Industrial AI System 公司,合夥人就是李傑,去年 9 月他出任富士康工業互聯網副董事長。

今年 1 月,世界經濟論壇(WEF)發佈 2019 年製造業“燈塔工廠”(lighthouse factories)名單,增加 7 名新成員,富士康就是其一。評判標準是根據製造業者在運用第 4 次工業革命技術、提高經濟和運營效益取得的成就等指標來評估,對行業人來說,從超過 1000 家全球製造商中脫穎而出,入選的意義相當是拿下了“工業 4.0 界的奧斯卡獎”。

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圖丨入選 WEF 的 16 家燈塔工廠(來源:mckinsey.com)

左右工業人工智能的成敗有兩大關鍵

目前“燈塔工廠”名單全球總計只有 16 家公司入選,德國企業就佔了有 5 個,數量最多,美國企業 3 個,緊隨其後,中國有 2 個:富士康跟海爾,“富士康是其中唯一利用 AI 做預測的,其他多是工廠自動化、降低庫存等,”李傑對 DeepTech 表示。

他指出,人工智能(AI)是一門認知科學,涉及了大量的圖像處理、自然語言處理、機器人技術、機器學習等研究,但是,工業 AI 是系統性的領域。過去,機器學習和人工智能被視為是“戲法”(black-art techniques),缺乏令人信服的事實證據來說服行業的人這些技術有其投資價值,同時,機器學習算法的效益又高度依賴開發者的經驗和偏好,這些因素使得 AI 在工業應用中受到限制。

因此,他提出“工業人工智能”(Industrial AI),鎖定在為工業的應用發展和部署各種機器學習算法,必須帶來“穩定且持續”的效益。人工智能驅動(AI-driven)的自動化正處於起步階段,必須先定義其結構、方法和挑戰作為框架。

他認為:工業 AI 有五大關鍵要素:ABCDE

Analytics technology 分析技術

Big data 大數據技術

Cloud/Cyber technology 雲或網絡技術

Domain knowhow 行業領域知識

Evidence 事實結果

現在每一家公司都在談 AI,特別是谷歌跟亞馬遜在 AI 領域站在領先群裡,但李傑則有不同看法,“谷歌跟亞馬遜是做前三個(指上述的 ABC),沒有後面兩個,但在工業互聯網的世界,沒有專業知識(D)跟事實結果(E)是不會成功的。”

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圖丨工業 AI 和其他學習系統的比較;工業 AI 的影響:從解決看得見的問題到沒看到的問題(來源:Manufacturing Letters 18)

他進一步解釋,谷歌與亞馬遜是互聯網+產業,而 FII 是產業+互聯網,兩者出發的核心思想不同,他們把互聯網當主力,但忘掉了專業知識的價值,FII 保有專業知識,互聯網則是翅膀。儘管分析是人工智能的核心,但必須有其他元素存在才能帶來價值,行業領域知識和事實結果往往容易被忽視,有行業領域知識才瞭解問題、想解決什麼問題,專心讓工業 AI 解決這些問題,二是瞭解系統,才能收集到質與量都正確的數據;三、理解參數,包括實際的意義以及它們在系統或流程中的關聯性。

不過,我們也看到谷歌和亞馬遜等互聯網巨頭也開始將手腳伸進垂直行業,例如醫療保健,很難說下一個想“染指”的不會是工業,因此如果將眼光放遠來看,是否會搶走 FII 眼中的蛋糕?對於這點,李傑仍然很有自信,“投入工業互聯網會失敗通常有四大因素:沒有場域、沒有使用工具/數據、公司內部鬥爭、項目糾紛、最後才是沒有技術,其中有 4 成以上是沒有場域。”

在工業的世界,“谷歌與亞馬遜沒有場域,想做平臺但往往變成陽臺”,平臺是什麼意思?就是大家真能使用你的工具、服務,創造效益,“讓別人成功叫平臺,但陽臺只是展示你家東西的地方,擺擺花、盆栽、晾晾衣服”,“在家裡連結燈光覺得好玩,但工廠不是,把東西連接在一起不是目的,而是要有系統的連結,且能持續運作的系統。”他生動點出了互聯網 AI 公司進入垂直行業可能遇到的問題:空有技術,只能對外展示。

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圖丨富士康工業互聯提出霧小腦(Fog AI)(來源:DeepTech)

關燈工廠的意思不在“無人”,在“無憂”

確實,場域,那就是富士康的強項了。富士康集團的工廠合計超過 17.5 萬個工具機設備、10 萬個傳感器、8 萬個機器人、SMT 產線超過 1600 條,這些就成了富士康工業互聯網的場域,李傑指出,富士康工業互聯網平臺就是以核心製造為基礎+霧小腦(Fog AI)+富士康工具機雲(Machines Tool Micro Cloud)+富士康雲平臺+工業 APP。

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圖丨富士康工業互聯網平臺架構(來源:DeepTech)

霧小腦(Fog AI)可以想成是以人類後腦為模型,直接與感測器如五官、脊椎連在一起,遇到問題時,以感測器為測量基礎的小腦要先決策,不是大腦。他也透露,目前富士康工業互聯網的 AI 工程師已經超過 1000 人,目標是在這一兩年內增加到上萬名,不過他也表示,霧小腦目前是先在集團內部使用,之後才會提供顧客按需使用的服務。

對於國內積極發展工業互聯網,李傑相信今年中國整個工業互聯網產業會加速進展,市場很蓬勃,主要有三大原因作為動力,一是政策大力支持,二是許多企業積極轉變改革,許多製造業的前輩、老將已經開始退休,經驗靠人傳承往往不成功,要靠數據,許多製造業中小公司找上富士康工業互聯網就是為了這一點,第三是貿易摩擦讓全國上下一心致力發展核心技術,以培養自我實力的方式取代傳統的合資、合作模式,這將加速使用工業互聯的需求。

最後,他強調工業 4.0 不是為做而做,而是找出問題,尤其是不可見的問題,談到關燈工廠,大家想說為什麼沒有燈,因為是無人工廠嗎?不是,意思是“無憂”工廠,這才是關燈工廠真正的概念,用系統來支援,達到降低 3W 的目的:降低浪費(waste)、降低工作(work)、降低擔憂(worry)。


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