埃森哲：智造未来-人工智能将推动工业设备企业实现新一轮增长（20页）.pdf

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1、智造未来人工智能将推动工业设备企业实现新一轮增长智造未来2关于本研究本报告基于埃森哲研究的近期深度研究分析，采用了若干不同的研究方式，以期真实反映全球工业设备行业的发展现状，并指出了该行业面临的挑战以及企业应当如何利用人工智能克服挑战、支持创新并推动未来发展。工业设备行业目前正处于大规模变革与再造的风口浪尖。本报告将为您呈现行业最新面貌，内容详实，视角独特，具体研究方式如下：桌面/二级研究：涵盖Factiva、Gartner、IDC、Forrester、工业设备公司年度报告和网站、竞争对手出版物以及其他新闻研究 通过10EQS进行专家访谈 与埃森哲行业/技术领域的专家进行内部访谈 2017工业

2、设备技术展望调研（共采访了560多位行业高管）2017年4月在汉诺威工业博览会上开展的面对面访谈 利用QUID进行文本分析，这一创新工具可以挖掘出不同新闻报道之间的联系，并构建故事网络全球工业设备行业正持续面对多股颠覆性力量带来的冲击，制造商受到重重重压，需要谋求创新，并找寻新的增长源。而人工智能技术的日趋成熟，则可帮助企业显著提高生产力，降低运营成本并改善客户体验。智造未来3创新发展迫在眉睫，人工智能蓄势待发智造未来4新一轮颠覆即将到来图1：创新压力从未如此之大1 问题：您所处的行业目前面临何种程度的颠覆？全面颠覆中等水平颠覆轻微颠覆无变化问题：请说明您在多大程度上认同这一观点：我所在 的企

3、业必须加快创新步伐以保持竞争优势。41%42%44%44%2%2%14%11%强烈认同认同既不认同也不反对反对工业设备行业跨行业资料来源：2017埃森哲技术展望55%19%5%21%工业设备制造商正面临前所未有的挑战。全球范围内，该行业正受到多种力量和趋势的共同影响。制造商不仅要应对动荡的宏观经济和政治局势，还须适应日新月异的颠覆性数字技术，例如预测分析、增材制造（additive manufacture）和产业物联网（IIoT）。此外，制造商还必须持续转变其在数字化时代的职能，包括创建员工互联网到实现预测性维护，不一而足。同时，企业需要在工业消费主义崛起的大背景下实现上述目标，在这一大背景下

4、，消费者的期望贯穿于其价值链的各个环节。鉴于此，企业面临巨大的创新压力。埃森哲最新研究表明了这一影响的范围之广（见图1）。超过四分之三的工业设备行业高管认为行业正面临中等或更高水平的颠覆；超过五分之一的高管认为行业颠覆已触及各个方面；约85%的高管表示企业必须加快创新步伐，才能保持竞争优势。智造未来5图2：行业预计人工智能将带来颠覆性影响3资料来源：2017埃森哲技术展望对于工业设备行业而言，人工智能的迅速发展可谓恰逢其时。人工智能可以助力行业参与者以前所未有的速度和规模开展运营，降低成本、改善客户体验。人工智能技术实际上涵盖了机器学习和深度学习、数据分析、计算机视觉等一系列技术，这些技术相辅

5、相成，共同帮助机器模拟人类智慧。人工智能能够帮助机器感知、理解周围的世界并采取相应行动，无需人为干预。使用更精确、更快速的智能自动化取代人力劳动，培养员工履行更高价值任务，提高资本利用率，人工智能无疑将推动行业迎来新一轮增长，更不用说还有溢出效应和网络效应的加成。事实上，埃森哲研究表明，到2035年，人工智能预计将推动制造业实现近3.7万亿美元的增长2。人工智能：增长新动能完全转变重大改变中等水平改变轻微改变无变化28%24%43%4%1%71%21%1%5%16%57%78%绝大部分工业设备企业高管认为人工智能会带来巨大影响。埃森哲研究显示（见图2），许多高管认为人工智能会推动其企业（约71

6、%）和整个行业（约78%）产生重大变化。问题：您认为在未来三年内，人工智能将在多大程 度上改变您所在的企业/行业？工业设备企业高管认为人工智能将为企业带来巨大影响工业设备企业高管相信人工智能将会为行业带来巨大影响智造未来6图3：其他行业在人工智能运用竞赛中已遥遥领先4工业设备行业在利用人工智能技术方面还有很长的路要走，而金融服务、零售、IT和医疗保健行业在这场竞赛中已遥遥领先。农业金属和采矿食品和饮料石油和天然气化工工业设备汽车医疗保健和生命科学零售金融服务信息、通信和技术落后者新起之秀实验者先驱者领导者此外，约四分之一的企业高管相信，这些转变将推动行业实现颠覆性变革。虽然工业设备企业表示计划

7、在未来三年内对人工智能技术投入巨资，但目前看来，它们已经落后于金融服务、零售、媒体和医疗健康等其他行业的企业（见图3）。工业设备企业已经注意到了其他行业的成功范例，开始奋起直追。这不是主动出击，而更像是被动回应。这些企业必须在竞争异常激烈的市场中迎难而上，这其中暗藏着极大的风险。全球范围内，跨行业争夺人工智能专利、人工智能人才和人工智能初创企业的战役已经进入白热化。例如，通用电气收购了Wise.io5，这是一家提供机器学习服务的公司，可以帮助企业在其庞大的数据存储中找到模式和趋势。再如，三星收购了Viv6。Viv曾开发过一个开放式人工智能平台，让第三方开发人员能够使用并构建会话助理，并将自然语

8、言接口集成到其应用程序和服务中。这两个案例充分体现了企业创新争夺战的白热化程度。一旦企业无法迅速作出回应，就很有可能沦为末流。高低落后者领导者人工智能解决方案的复杂程度人工智能成熟阶段智造未来7一些工业设备领域的先驱者借助人工智能技术取得了丰硕成果，令该行业的其他参与者眼前一亮。在电气设备、重型设备、汽车供应商和耐用消费品等领域，深度学习、计算机视觉和数据分析等人工智能技术已经得到大力推广。事实上，人工智能的应用已经渗透到价值链的各个环节，包括研发、制造、营销、销售和售后服务。不过，人工智能的应用面绝不仅限于内部运营。客户互动便是人工智能最重要的应用领域之一（见图4）。超过四分之三的行业高管认

9、为，技术将改变他们与客户互动并获取客户信息的方式。约75%的高管认为人工智能将在三年内成为客户互动的主要接口。大多数高管认为集中式平台和智能助理将成为未来取得成功的关键助力。此外，领先的工业设备制造商已经认识到，只有在更广泛的技术背景下才能全面挖掘人工智能的巨大潜力。产业物联网所生成的海量传感器数据与人工智能技术强强联合，为制造商带来了巨大潜力。工业设备行业已逐渐意识到人工智能的巨大潜力智造未来8图4：行业参与者意识到了集中式平台和助理的重要性资料来源：2017埃森哲技术展望问题：贵企业在多大程度上使用基于人工智能技术的虚拟助手以打造更好的客户互动？29%31%39%36%7%8%24%24%

10、目前正在大规模项目中使用或广泛应用于整个企业在特定业务领域使用试点/实验阶段未使用工业设备行业跨行业问题：企业运用集中式平台、助理（如Google Now、Apple Siri或Amazon Echo）或聊天软件（Viv、Facebook Messenger、微信、Kakao等）提供产品和服务对实现未来的成功有多重要？工业设备行业跨行业非常重要很重要中等重要有点重要不重要22%24%59%59%2.5%2%15%14%0.9%1%智造未来9案例研究产业物联网携手深度学习技术，节约数百万美元成本领先工业机器人制造商发那科（Fanuc）与全球汽车制造商通用汽车的合作是工业设备领域迄今为止最为成功的

11、大规模人工智能部署项目7。该项目将数千个装配线机器人的内置传感器连同其他外部设备共同连入由第三方构建的云网络。分析引擎利用其他供应商提供的开放式深度学习框架处理大量温度、运行周期、人工操作员活动和其他指标数据，从而检测异常情况并预测维护需求。当一台机器需要维修时，云应用程序会向两家公司的工程师发出警报。此外，所需的替代零件都会及时自动发货，以满足下一次维护所需。该项目的目标是消除设备停机时间。对于全球制造商而言，每一分钟的意外停机都会造成数千美元损失，这意味着该项目有望为制造商节高达4,000万美元。目前，已有部分企业成功挖掘人工智能的潜力。例如，日本的一家跨国建筑设备制造商小松制作所（Kom

12、atsu Ltd）能够为其客户提供无人机用于监控施工现场8。这些无人机收集的数据将由小松制作所的人工智能算法进行处理，以绘制三维地图并提取施工图。优势何在？只需20分钟的无人机勘察和数小时的云处理，客户即可尽览标注地理参照的全局地图，精确到5厘米以内。过去，建筑公司每月需要耗费数百小时来调查施工现场；如今，数据处理只需几分钟，而精度远胜从前。智造未来10案例研究数字孪生与人工智能技术强强联合，效果倍增通用电气以人工智能技术为基础打造了一支数字孪生团队，以期大幅降低运营成本9。数字孪生体是公司实体资产的数字复制品，每个孪生体都能够根据设备传感器收集的数据显示实体资产的实时状态。借助基于人工智能技

13、术的虚拟助理，员工可与数字孪生体进行互动，如同与同事交谈一般轻松自如。当员工提出“这台机器的哪些部件损坏最严重？”等问题时，虚拟助理将以语音或文字方式作出回应，例如“如果不对涡轮子系统进行核查，可能会无法运转”。这一举措成效如何？企业不仅对技术进行了整合，还简化了对员工的培训，从而大幅降低了成本。案例研究基于人工智能的全球机器人网络欧洲工业机器人制造商库卡（KUKA）与中国通信公司华为合作开发了一个基于人工智能的生产机器人全球网络10。两家公司计划搭建以产业物联网为基础的智能生产平台，将分布在全球多家工厂的机器人连接在一起，并将集成的人工智能和深度学习技术融入该网络中。这一合作将进一步探索在先

14、进制造领域应用深度模仿学习技术的可行性。两家公司还将在云计算、大数据和移动技术等领域开展合作，助力客户紧跟智能制造浪潮。智造未来11迄今为止，工业设备行业已在人工智能领域取得了不少突破，这些突破有一个突出的共性：没有一家公司能够在单打独斗的情况下取得成功；相反，在更广泛的生态系统中开展合作才是成功的关键。相比耗费巨资独立开发支持技术，行业领导者选择与生态系统中的其他参与方开展合作，这些参与方都将为打造卓越的人工智能解决方案贡献自身的独特经验与价值（见图5）。这不仅适用于工业设备人工智能应用程序中必不可少的数据集成和硬件互联支持，也适用于机器学习和深度学习应用程序核心算法的开发。因此，无论是专注

15、于特定人工智能技术的公司、提供专业服务的工业人工智能初创企业、提供基础设施的硬件公司、连接最终客户的互联技术提供商、专注尖端研究的大学、提供必要专业知识和指导的咨询公司还是连接万物的系统集成商，了解每个参与者的独特价值是重中之重。其中，初创企业是一股推动创新的关键力量。例如，Augury是一家位于纽约的初创企业，他通过将振动传感器、超声波传感器与机器学习相结合，可以对设备的性能进行详细分析11。Sight Machine的分析平台利用人工智能、机器学习和高级分析技术提高产品质量和工厂的生产效率12。Microscan将计算机视觉技术应用于物品追踪、缺陷检测以及自动化指导和运营监控13。生态系统

16、：关键所在智造未来12图5：人工智能需要各方倾力合作资料来源：埃森哲研究分析；专家访谈相关洞察作为桥梁，整合来自多个供应商的硬件和软件产品以创建计算系统助力企业实现人工智能技术转型之旅硬件系统（如传感器、笔记本电脑、机器人、机器等）提供商硬件公司*监管部门/政府*潮流开创者互联技术提供商系统集成商*高校/学术机构人工智能核心技术提供商*初创企业（人工智能+工业设备）*数字化/咨询制定“负责任的人工智能”协议提供最佳实践和行业范例车载信息系统；连接终端客户开展关于人工智能的学术研究并实现突破性创新的高校和学术机构专注于计算机视觉、自然处理、虚拟助理、机器/深度学习等技术的人工智能企业专注人工智能

17、技术和工业设备行业的初创企业（高度专业化的针对性解决方案）*各大利益相关方客户工业设备行业参与者前路光明智造未来13在工业设备行业应用人工智能技术的收益显而易见。不论是为了推动创新、强化客户体验、提升运营效率或是培育全新竞争优势，企业只要愿意尝试智能化运营，智能技术都将为其带来巨大潜力。利用创新技术推动公司发展的范例可谓不胜枚举，包括重型设备公司取得的突破性进展，以及电气设备部门利用数据分析和深度学习推动预测性维护以及其他能力的发展。挑战犹存然而，企业面临的风险和挑战仍然不容忽视。公众可能会对人工智能技术的应用抱有疑虑，因此，帮助公众全面了解人工智能的影响非常重要。埃森哲研究利用QUID高级分

18、析工具分析了数百篇新闻报道的关键主题，从而揭示了最值得关注的公众疑虑（见图6）。调查结果显示，公众最关心的是人工智能对工作岗位的影响（不仅限于入门级职位）。除此以外，公众还十分关注安全威胁、数据隐私以及能否持续遵守不断变化的监管法规。智造未来14图6：关于人工智能技术的主要担忧资料来源：埃森哲研究（使用QUID高级分析工具）工业设备行业的高管也指出了一系列具体挑战14。这些挑战涉及到更广泛、更复杂的生态系统所带来的问题，凡是应用人工智能技术的企业都必须在这个生态系统中运营。如图7所示，这些挑战范围极广，包括确保人工智能与现有基础架构之间的兼容性、对人工智能技术成熟度的担忧、行业内缺乏专业知识、

19、数据质量较低，以及如何让用户共享数据，不一而足。诚然，关于岗位流失问题的担忧不容忽视。人工智能技术将被用于处理生产制造、后台业务以及面向客户业务中的一些重复性任务，这一点是大势所趋。然而，我们坚信，人工智能为劳动者提供新岗位的机会要远远大于岗位流失的问题。在数据驱动型流程中，工人需要迅速处理机器实时发现的各类问题，无论是销售线索、维护警报还是降低成本的机会。员工还需要对其进行持续评估，并提高安全性、公平性和可审计性。在人工智能技术塑造的未来世界中，人和机器会以多种方式开展合作，上文只举出了两种合作方式作为例证。未来，新的岗位类型（如聊天机器人、工程师和无人机操作员）将不断涌现，人与机器相辅相成

20、，这就要求企业重新设计工作和培训流程。数据隐私（19%）人工智能带来数据隐私挑战岗位流失的风险（38%）合规要求和法律（17%）我们的法律体系和社会应当如何适应人工智能时代？安全问题（24%）人工智能技术是否会导致新一轮安全威胁？人工智能会迅速抢走你的“饭碗”吗？研究表明，人工智能可能会使许多入门级职位不复存在智造未来15图7：来自更广泛生态系统的挑战问题：将人工智能融入用户界面时，贵企业面临哪些挑战？36%人工智能与当前IT基础架构之间的集成/兼容性问题用户更喜欢与人互动技术还不够成熟缺乏人工智能运营方面专业知识成本过高数据质量人工智能技术运用的担忧或恐慌隐私问题让用户同意分享个人数据没有足

21、够的可用数据缺乏企业管理层支持数据孤立34%34%34%34%34%33%32%32%33%32%36%30%31%29%33%27%30%25%26%24%21%20%22%工业设备行业 跨行业受访的行业参与者认为，更广泛的生态系统将带来多重挑战。集成/兼容性问题将是应用人工智能技术时的首要考虑因素资料来源：2017埃森哲技术展望智造未来16图8：贯穿整条价值链的全新运营能力要想克服这些挑战，工业设备企业必须打造全新的运营能力（见图8），贯穿从采购、人才招聘到售后服务的整个价值链。携手人工智能，克服挑战，砥砺前行采购和人才招聘企业必须重新制定供应商战略，确保以技术供应商为中心。同时，还必须挖

22、掘除传统供应商之外的新型供应商，包括车载信息系统、车载软件、无线连接和数据分析的提供商。除了生产工程师外，企业还需要聘用更多数字化专家和数据工程师。缺乏上述专业人才会对公司发展带来极大挑战。设计和制造对于工业设备行业企业而言，开发机器学习/深度学习的核心算法以及开发基于人工智能技术的产品可谓重中之重。另外，企业还需要开发复杂的设计流程和更先进的原型。我们可以将从基于人工智能技术的产品中获取的数据反馈给研发部门，利用持续的反馈路径进一步改进产品开发流程。一系列基于人工智能技术的机器人和机器彻底改变了工业运营，因此，制造业的劳动者必须学习如何与机器开展合作，同时对传统机器/设备进行更新换代，让它们

23、“焕发新生”。销售和营销企业必须在销售过程中更多地扮演“咨询专家”的角色，不再只专注于销售产品，而是采用基于人工智能技术的智能销售方案；同时制定发掘和培训经销商的新方法，着力提高销售和营销团队的技术水平。总体而言，未来的营销手段更专注智能数字化/人工智能功能，而非工程和安全等传统领域。售后服务经销商和售后服务商需要雇佣技术工程师，随时待命，以解决嵌入式系统的维护问题。智造未来17图9：有效的人工智能部署必须以数据为基础在大多数情况下，能否成功打造这些能力取决于数据。工业设备企业必须做好准备，从多个来源（资产、员工、客户、天气、交通以及供应商）获取形式不一的信息（见图9），同时配备数据管理系统和

24、流程，以及能生成所需洞察的算法。此外，还必须通过基于人工智能的全新工作流程、应用程序和经销商界面，以数字化方式与客户、经销商和员工开展互动。这一切都让情况日益复杂。数据安全变得越来越重要。企业在使用客户和合作伙伴数据时必须保持透明；同时，还需要平衡工人和人工智能设备的数量，并充分考虑到人工智能技术开发的道德合规问题。此外，企业还必须与其供应商和经销商共享数据，推动人工智能的应用。资料来源：埃森哲研究分析；专家访谈相关洞察工业设备企业需要考虑端到端的数字化能力，才能保障人工智能的有效部署针对性解决方案（举例）虚拟服务代理数字互动算法/生成洞察数据管理（处理/扩充）最关键的阶段数据来源机器人核心预

25、测性维护数据分析/推断增强其他用户界面/工作流程/数字化应用程序/经销商界面开源应用程序编程接口 商业应用程序编程接口机器学习/深度学习模型客户资产位置视频文本行动相片语音员工供应商交通天气移动来源众多形式繁杂文本分析视频分析认知机器人语音分析图像分析虚拟代理ETL（提取转换加载）（法规、知识、活动、状态）增强智造未来18要想确保人工智能投资和战略能够长期保持竞争力和差异性，工业设备企业必须放远目光，避免局限于短期收益和狭隘的内部部署计划。相反，企业需要采取全方位战略，寻找“最适合的”人工智能合作伙伴，致力于拓展生态系统合作伙伴关系，与合作伙伴携手并进。不同于局限于单一产品线/工厂/地区的战术

26、，这些战略合作伙伴将帮助企业聚焦设计，部署企业所需的人工智能技术。只有率先克服挑战并与更广泛的生态系统开展合作的工业设备企业才能成为未来的领导者。迄今为止，人工智能的潜力只露出了冰山一角。工业设备企业所利用的人工智能技术更是沧海一粟。是时候改变这一切了，让我们立即采取行动，携手人工智能，智造未来。值得信赖的生态系统合作伙伴是制胜关键智造未来19参考资料1 埃森哲技术展望20172 埃森哲调研人工智能为何成为未来的增长动能？，埃森哲研究和Frontier Economics Analysis3 埃森哲技术展望20174 埃森哲研究分析5 https:/ https:/ http:/ https:

27、/ https:/ 基于访谈和http:/ https:/ http:/ http:/ Schaefer埃森哲工业服务资深董事总经理Jean Cabanes埃森哲欧洲、非洲和拉美地区工业服务董事总经理Abhishek Gupta埃森哲增长与战略亚太地区和北美工业服务研究主管Matthias Wahrendorf埃森哲增长与战略全球工业服务研究主管 鸣谢埃森哲公司注册成立于爱尔兰，是一家全球领先的专业服务公司，为客户提供战略、咨询、数字、技术和运营服务及解决方案。我们立足商业与技术的前沿，业务涵盖40多个行业，以及企业日常运营部门的各个职能。凭借独特的业内经验与专业技能，以及翘楚全球的交付网络，我们帮助客户提升绩效，并为利益相关方持续创造价值。埃森哲是财富全球500强企业之一，目前拥有约45.9万名员工，服务于120多个国家的客户。我们致力驱动创新，从而改善人们工作和生活的方式。埃森哲在大中华区开展业务30年，拥有一支约1.5万人的员工队伍，分布于多个城市，包括北京、上海、大连、成都、广州、深圳、香港和台北。作为可信赖的数字化转型卓越伙伴，我们正在更创新地参与商业和技术生态圈的建设，帮助中国企业和政府把握数字化力量，通过制定战略、优化流程、集成系统、部署云计算等实现转型，提升全球竞争力，从而立足中国、赢在全球。详细信息，敬请访问埃森哲公司主页以及埃森哲大中华区主页。关于埃森哲