作者:张瑾(中国人民大学商学院副院长,中国人民大学世界一流企业研究院执行副院长,教授、博士生导师),张明华(中国人民大学商学院博士)
在山东的一家电子制造厂中,产线工程师通过“数字孪生”平台远程调试设备——人工智能(AI)算法实时分析生产线压力、温度、振动等上千个参数,提前72小时预警潜在故障,将停机时间缩短60%。千里之外的广东某纺织厂,过去需要逐寸检查的布料瑕疵,如今通过AI视觉质检系统,1分钟内可完成整匹布的缺陷识别,漏检率从人工的8%降至1%。人工智能时代的制造业智能化升级可见一斑。若将视野从这两个典型场景扩展至“研发-生产-供应-销售-服务”(简称“研、产、供、销、服”)的生产制造全价值链条,一幅中国制造业智能化转型升级新画卷正在徐徐展开。
当AI从“单点工具”深度嵌入“全环节数字底座”,场景需求不再是技术落地的“被动接受者”,而是成为驱动技术迭代与产业升级的“双螺旋引擎”——前端的“研、产、供”需求倒逼AI从“通用能力”向“专业工具”进化,后端的“销、服”反馈又推动AI从“效率工具”向“决策大脑”升级,“需求牵引技术-技术重塑全链-全链反哺需求”的良性循环逐渐形成。
研:从“经验试错”到“智能共创”,需求倒逼AI突破“设计边界”
研发是制造业的“创新引擎”,却长期受困于“经验依赖”与“试错成本高”的双重痛点。传统模式下,一款工业产品的研发可能需要经历“需求分析-方案设计-仿真验证-打样迭代”的冗长流程,仅仿真环节就需反复调整参数,耗时耗力。这种“慢节奏”与“高成本”的困境使企业提出“快速生成可行方案+精准预测性能表现”的核心需求。人工智能时代,AI技术从“辅助绘图”向“生成式设计”跃迁——通过融合材料特性、工艺约束、成本限制等多维度数据,AI能在短时间内生成设计方案,并通过仿真模型快速验证可行性。AI发展极大缩短了研发时间,丰富了研发成果,显著降低了研发试错成本;而研发环节的技术突破,又成为反哺AI能力进化的新养料。AI的创造性升级了工业研发的效率和效果,不仅提供了更有创新性的“替代工艺路线”,而且赋能了工业产品研发的场景创新和业务流程迭代,提升了中国制造企业的竞争能力。
产:从“刚性制造”到“柔性智造”,需求推动AI成为“决策中枢”
生产环节的关键矛盾是“标准化流水线”与“个性化需求”的冲突。传统工厂的生产计划性强、设备参数固定、工艺路线单一,面对计划性弱、小批量、多批次的定制化订单往往需要停机调参、重新编程,过高的换线时间严重制约效率。在生产制造场景下,AI从“单设备控制”向“全链路协同决策”的进化,满足了企业对“柔性生产”的迫切需求。例如,工业大模型实时分析订单需求、匹配历史生产数据,并联动控制设备,从而实现“订单-工艺-设备”的快速适配,用高度的“智能性”对冲生产制造需求的“不确定性”。人工智能的应用彻底激活了生产制造的柔性需求迸发,赋能生产场景链接更多不同类型的前端需求场景;而柔性生产的技术落地,又推动AI向“实时动态优化”能力升级。
供:从“分散管理”到“智能协同”,需求驱动AI成为“统筹利器”
大规模生产场景下,由于物料定义复杂,采购部门众多,传统供应链常陷入“需求分散、协同滞后”的困局——多部门采购需求不透明、供应商资源分散、跨地域协同效率低。企业亟需突破“精准统筹、动态协同”的瓶颈,驱动AI成为供应链管理升级的“统筹利器”。AI通过搭建多维度采购管理平台,统筹整合生产计划、物料定义、库存数据、供应商资源、市场价格波动等信息,构建动态需求预测模型。除可提前预判物料需求峰值,生成最优采购计划与分批次交付方案外,AI还打破了部门与地域壁垒,实时共享采购进度与异常预警,实现采购、生产、仓储等环节无缝对接。面对全球供应链复杂性,AI进一步拓展能力边界。当原材料价格剧烈波动或供应商突发产能不足时,AI能快速分析替代物料可行性,匹配备选供应商资源,并通过智能算法寻优,动态调整采购策略,确保生产连续性与成本可控性。这种“数据驱动、智能决策、全局协同”的新模式,为制造业供应链大规模采购管理提供了高效解决方案。
销:从“泛化推广”到“精准触达”,需求引导AI实现“意图穿透”
销售环节的核心挑战是“信息过载”与“需求错配”。传统销售依赖经销商反馈或线上线下调研,难以及时捕捉客户的隐性需求。企业对“精准获客、深度转化”的需求,推动AI从“用户画像”向“意图识别”进化。通过分析客户的对话记录、浏览轨迹、采购历史等数据,AI能构建需求意图模型,识别客户的显性需求(如“需要某型号设备”)与隐性需求(如“免费的设备培训”)。销售环节的技术落地,推动AI从满足需求向创造需求的预测式场景延伸。例如,当企业发现客户对设备全生命周期成本(而非单次采购价)的关注度上升时,AI开始整合能耗数据、维护成本、二手残值等信息,为客户精准提供“总拥有成本(TCO)分析”。
服:从“被动维修”到“主动护航”,需求塑造AI成为“服务管家”
售后服务是制造业“客户粘性”的关键,但面临“响应慢、诊断难、修复久”的问题。传统模式下,设备故障需客户主动报修,工程师上门检测,耗时耗力;对于“隐蔽性故障”往往等到设备停机才被发现,导致客户损失扩大。企业对“服务增值、体验升级”的需求,推动AI从“被动的故障诊断”向“主动的健康管理”发展。通过部署传感器采集设备振动、温度、电流等数据,借助AI的感知能力构建“设备健康画像”,主动提前预测故障发生概率并推荐维护策略。服务的智能化升级反哺AI“知识沉淀”的能力涌现,AI能将这些隐性低频的“故障”和“维修”知识转化为“可复用的高频算法逻辑”。企业建立AI“故障知识库”后,不仅能直接诊断已知故障,还能通过“案例相似度匹配”,为新出现的问题提供排查思路,提升服务效率的同时,也将服务场景的时间轴向未来进一步延展。
从场景需求到产业升级的AI方案还在更新
中国制造业的快速智能化升级,让“研、产、供、销、服”全机制链路的每一个应用场景都成为“AI训练场”,训练得到能力涌现的AI又升级重构了价值链中的每一个场景。面向未来,从场景需求到产业升级的AI方案还在进一步更新。
首先,AI产业应用需突破“工具”局限,向“协作型智能”跃迁。例如,Copilot(智能副驾)模式,AI深度嵌入工程师、技术员等岗位工作流,实时辅助决策;Agent(智能体)模式,AI成为自主决策主体,在特定场景下具备目标导向的动态协调能力;多Agent模式则通过多个智能体的协同联动,实现复杂任务的拆解与全局优化,以场景智能的方式提升产业系统的灵活性与适应性。
其次,发挥AI生产力要从“外缘”走向“核心”。AI发展和应用的早期更多在营销(精准获客)、服务(售后响应)等“外缘环节”发挥作用。未来,AI需要面向产业核心问题持续发力,将深度渗透至生产制造的核心场景,如精密加工、工艺优化、质量管控等,成为决定产品竞争力的“关键变量”。
最后,智能人才、交叉人才是产业智能化升级的关键。“懂制造不懂AI,懂AI不懂制造”这一结构性矛盾,急需高校培养智能制造交叉人才、企业建立智能工匠培育体系、政府完善智能人才引导机制共同破局。
面向应用场景的人工智能技术进化与产业升级将持续深度共舞。当AI技术迭代深度回应制造业具体需求,中国制造业智能化转型与高质量发展的步伐将越走越快,越走越稳。
来源:光明网-学术频道
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