智能制造正在引發(fā)一輪新的制造業(yè)產(chǎn)業(yè)變革。隨著5G、人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等技術(shù)在智能化改造等場景中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,上游端工業(yè)軟件的產(chǎn)品性能不斷提高,同時(shí)研發(fā)生產(chǎn)成本也在不斷壓縮,從而促進(jìn)國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)品的規(guī)模化滲透。據(jù)36氪研究院數(shù)據(jù)顯示,中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模由2012年的729億元上升到2021年的2414億元,9年CAGR達(dá)14.2%,約為全球增速的3倍,未來市場發(fā)展前景廣闊。
隨著中國制造業(yè)持續(xù)向高端制造轉(zhuǎn)型,政策端對于自研工業(yè)軟件的扶持力度也在不斷增大,工業(yè)軟件的國產(chǎn)化正在加速突破。商簡智能致力于為制造業(yè)企業(yè)提供由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、基于人工智能和運(yùn)籌學(xué)算法的工業(yè)智能決策解決方案,幫助智能制造企業(yè)優(yōu)化管理流程、提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。
工業(yè)管理走向智能化決策,APS成為關(guān)鍵核心
隨著工業(yè)4.0時(shí)代下游市場的需求趨于細(xì)分化與差異化,傳統(tǒng)的單一剛性生產(chǎn)線已經(jīng)無法滿足需求。據(jù)梁翼介紹,由于制造業(yè)上下游的信息孤島問題,物料信息和產(chǎn)品需求難以實(shí)現(xiàn)跨場景流通,傳統(tǒng)供應(yīng)鏈管理方式依賴人的經(jīng)驗(yàn)和直覺,決策效率低且未能充分利用生產(chǎn)資源,導(dǎo)致高成本與高能耗,拉低交付水平與利潤率。
而傳統(tǒng)ERP系統(tǒng)僅限于基于簡單規(guī)則的物料和需求匹配,傳統(tǒng)MES解決的是制造企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息采集和聯(lián)通的問題,對外部變化缺乏靈活應(yīng)變能力,只能產(chǎn)出非精確的計(jì)劃結(jié)果。而且各階段分離的管理方式使得工廠內(nèi)部多部門協(xié)同困難重重,無法針對具體目標(biāo)進(jìn)行有效優(yōu)化;同時(shí)能見度低、決策效果難以評估的問題也逐漸凸顯。在多品種小批量、個(gè)性化定制生產(chǎn)模式下,面對資源沖突、異常情況頻發(fā)的現(xiàn)狀下,以APS(先進(jìn)計(jì)劃與排程系統(tǒng))為代表的智能決策系統(tǒng)開始凸顯出來。
需要看到的是,傳統(tǒng)APS系統(tǒng)在響應(yīng)速度和決策質(zhì)量上并不盡如人意。同時(shí),持續(xù)的維護(hù)成本和較長的落地周期,也為其大規(guī)模應(yīng)用造成了一定阻礙。但人工智能技術(shù)的飛速進(jìn)化,為APS的進(jìn)化帶來了新的方向?;跈C(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的飛速發(fā)展,APS的優(yōu)化方式得以突破,從大量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)總結(jié)規(guī)律知識(shí),并將這些知識(shí)應(yīng)用、遷移于新的場景下,逐漸成為高級人工智能的代表。而以AlphaGo為代表的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)框架,則啟發(fā)了以人工智能為基礎(chǔ)的新一代APS的誕生。
梁翼及其團(tuán)隊(duì)伙伴們看到了人工智能技術(shù)落地工業(yè)制造的新突破點(diǎn)。作為長期從事工業(yè)制造領(lǐng)域決策優(yōu)化技術(shù)研究的行業(yè)專家,梁翼在獲得計(jì)算物理博士學(xué)位后專注于推動(dòng)人工智能和運(yùn)籌學(xué)的產(chǎn)業(yè)化落地。
2020年年底,梁翼及團(tuán)隊(duì)的智能生產(chǎn)排程項(xiàng)目獲國際運(yùn)籌學(xué)最高獎(jiǎng)項(xiàng)Franz Edelman獎(jiǎng)總分第二名。該工作發(fā)表在運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《INFORMS Journal on Applied Analytics(IJAA)》上。2021年,梁翼帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成立商簡智能,商簡諧音熵減,意為優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提升秩序。
基于深度AI的運(yùn)籌算法,商簡SPS賦能供應(yīng)鏈整體管理過程
商簡智能創(chuàng)造性地將運(yùn)籌學(xué)、人工智能應(yīng)用于制造業(yè)企業(yè)APS排程解決方案,推出了自主研發(fā)的SPS(smart planning and scheduling)系統(tǒng)。采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)、運(yùn)籌優(yōu)化算法等技術(shù),商簡SPS是由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)智能決策解決方案,可自主提升決策能力,幫助企業(yè)大幅提升各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)分鐘級計(jì)劃和排程。
可視化生產(chǎn)計(jì)劃看板
據(jù)梁翼介紹,SPS系統(tǒng)便是來自于2020年其團(tuán)隊(duì)獲得國際大獎(jiǎng)的智能生產(chǎn)排程項(xiàng)目。”在其研發(fā)和落地過程中,我們接到了來自各行各業(yè)的需求?!盎趪鴥?nèi)制造業(yè)對智能管理軟件的迫切需求,在人工智能技術(shù)高速進(jìn)化的背景下,商簡智能找到了合適的落地場景。
按照應(yīng)用環(huán)節(jié)劃分,工業(yè)軟件可分為研發(fā)設(shè)計(jì)類、生產(chǎn)調(diào)度和過程控制類、業(yè)務(wù)管理類和專業(yè)功能類四大領(lǐng)域。商簡智能的產(chǎn)品主要定位為業(yè)務(wù)管理類和生產(chǎn)調(diào)度類軟件。
據(jù)悉,商簡SPS采用深度學(xué)習(xí)優(yōu)化和深度圖算法,具有三大優(yōu)勢:第一是決策能力不斷增強(qiáng),可以大幅提升各項(xiàng)排產(chǎn)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)分鐘級排產(chǎn);第二是由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的多目標(biāo)優(yōu)化模塊能夠同時(shí)兼顧各項(xiàng)效率、交期和成本指標(biāo),實(shí)現(xiàn)定制化指標(biāo)優(yōu)先級;第三是交互界面和數(shù)據(jù)看板提供多種交互和仿真功能,提升決策透明度,且具備柔性決策能力。
相較于傳統(tǒng)APS系統(tǒng),商簡SPS首次實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能化供應(yīng)鏈管理落地。通過集成生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)排程,商簡SPS以整體生產(chǎn)供應(yīng)鏈為視角進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)度,綜合考慮供應(yīng)商、生產(chǎn)線、倉庫、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)的需求和約束條件,貫穿了銷售、采購、庫存、生產(chǎn)、物流等整個(gè)供應(yīng)鏈環(huán)節(jié),是一套完整的端到端供應(yīng)鏈優(yōu)化解決方案。
可視化庫存看板
這一方案以最優(yōu)化的方式協(xié)調(diào)各個(gè)環(huán)節(jié)的活動(dòng),實(shí)現(xiàn)整體的生產(chǎn)效率提升和資源利用優(yōu)化,并可以針對企業(yè)不同的生產(chǎn)模式和實(shí)際需求,靈活配置不同的模塊或功能。其解決方案可跨行業(yè)復(fù)用,可橫向應(yīng)用于消費(fèi)電子、鋼鐵冶金以及集成電路等多個(gè)行業(yè)。
其應(yīng)用成果也相當(dāng)突出:商簡智能的工單管理和物料匹配模塊在相同場景下達(dá)到?jīng)Q策速度比國際某知名供應(yīng)商的同類方案快20多倍,并在原料利用率、營收、交期達(dá)成率等關(guān)鍵指標(biāo)上獲得顯著提升。例如,在服務(wù)亞洲最大PC制造商聯(lián)寶科技時(shí),幫助其訂單交付提升24%、工業(yè)產(chǎn)能提升19%。
通用化與定制化相結(jié)合,持續(xù)推進(jìn)工業(yè)智能深入發(fā)展
在梁翼看來,智能制造的柔性化決定了工業(yè)軟件目前集中在個(gè)性化服務(wù)提供。但未來想要持續(xù)規(guī)?;l(fā)展,需要打造通用的高性能模組化平臺(tái),并持續(xù)降低落地成本,縮短定制化和調(diào)試周期。
商簡智能企業(yè)代表路演現(xiàn)場
據(jù)了解,簡商智能一直使用阿里云的域名服務(wù),后續(xù)通過參加阿里云主辦的Create 2023阿里巴巴諸神之戰(zhàn)“智能制造賽道”全球挑戰(zhàn)賽,梁翼與智能制造領(lǐng)域的多位伙伴建立了聯(lián)系,基于阿里云在智能制造領(lǐng)域的布局,他希望未來能與阿里云在先進(jìn)算法和人工智能方面加強(qiáng)合作,為客戶提供更加精準(zhǔn)的智能決策和個(gè)性化服務(wù)等,并通過與阿里云的生態(tài)合作,輻射到更多亟需供應(yīng)鏈生產(chǎn)管理的中小企業(yè)。
目前AI技術(shù)在工業(yè)軟件中的應(yīng)用處于起步階段,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,但隨著未來國產(chǎn)工業(yè)軟件規(guī)模的持續(xù)增長,商簡智能將會(huì)抓住此次彎道超車的機(jī)會(huì),圍繞各行業(yè)的頭部客戶打造具有標(biāo)桿效應(yīng)的燈塔工廠,以云服務(wù)助力中小企業(yè)供應(yīng)鏈生產(chǎn)管理,實(shí)現(xiàn)更多行業(yè)的復(fù)用。