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在工業(yè)應(yīng)用中使用人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù),,往往需要專業(yè)和廣泛的知識儲備。如何改善人工智能和機器學(xué)習(xí)的培訓(xùn),,使得更多的制造企業(yè)受益于此,?
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人工智能(AI)人才稀缺,很少有工業(yè)企業(yè)在其內(nèi)部擁有足夠的AI人才,。人工智能將改變很多工作崗位,,企業(yè)應(yīng)為每位員工提供所需的知識和培訓(xùn),,以適應(yīng)新的AI增強角色。AI資源有助于企業(yè)實現(xiàn)新的業(yè)務(wù)模型,,提供更好的服務(wù),。
在過去十年中,人工智能的設(shè)計,、開發(fā)和實施,,已經(jīng)擴展到很多領(lǐng)域。制造企業(yè)正致力于理解AI的商業(yè)潛力以及尋找合適的AI人才,。
越來越多的國家開始認(rèn)識到人工智能帶來的機會,,著手制定國家級人工智能戰(zhàn)略。2017年芬蘭啟動了人工智能計劃,,是最早啟動該項計劃的國家之一,。該AI計劃確定了一小部分公司作為人工智能實施的先行者;大多數(shù)公司都處于在運營中使用數(shù)據(jù)和人工智能的早期階段,。
解決AI的技能差距
解決AI技能差距的一種方法是增加數(shù)字,、數(shù)學(xué)和技術(shù)教育的資源。以芬蘭為例,,目前的教育體系對AI在不同領(lǐng)域的應(yīng)用還不夠重視,。學(xué)術(shù)和培訓(xùn)項目無法跟上AI快速創(chuàng)新的步伐。AI教育應(yīng)盡早開始,,并在每個階段都開展這方面的教育,。學(xué)術(shù)界、公司和公共部門的官員必須共同努力,,確保提供全面的AI課程,。大規(guī)模在線公開課程(MOOC)提供了一種新的路徑,可以為大眾提供基本的AI教育,,這是非常好的方法,。但是,更深入的了解通常需要量身定制的教育模塊,。
與很多其它行業(yè)相比,,在AI和機器學(xué)習(xí)(ML)應(yīng)用方面,制造業(yè)目前相對落后,。采用新技術(shù),特別是在過程工業(yè)中,,需要冗長的規(guī)劃,,這很費時間。制造企業(yè)在優(yōu)化生產(chǎn)方面擁有悠久的歷史,,而且投資生命周期可能持續(xù)數(shù)十年,,因此無法迅速做出改變,。此外,安全和環(huán)境法規(guī)也要求嚴(yán)格監(jiān)管,。
根據(jù)普華永道AI影響指數(shù)的行業(yè)預(yù)測,,到2023年,一些行業(yè)部門營業(yè)利潤率(扣除商品成本和運營費用后,,每一歐元收入中剩下多少錢的百分比)可能會提升60%至100%,。不同行業(yè)的“AI提升曲線”可能存在差異,這主要受到兩個因素的影響:1)行業(yè)采用不同AI應(yīng)用的速度,;2)開發(fā)能夠解決特定行業(yè)問題的AI解決方案,。
AI制造的收益和挑戰(zhàn)
在制造業(yè)中,短期收益預(yù)計主要來自過程自動化和基于生產(chǎn)率的解決方案,。中期收益則來自于智能自動化所具有的巨大潛力,,可以實現(xiàn)更復(fù)雜過程的自動化,而預(yù)測性維護和優(yōu)化應(yīng)用則可進一步提高性能,。
▎Dimecc公司的機器學(xué)習(xí)學(xué)院,,展示了人工智能和機器學(xué)習(xí)項目的周期性。圖片來源:Dimecc
AI和ML帶來的生產(chǎn)率提升,,不僅取決于技術(shù)本身的引入,。還需要改變工作的組織形式并擴展員工的知識。
研究表明,,采用AI和ML的最大障礙是技能差距,。大多數(shù)時候,調(diào)查會指向開發(fā)AI和ML解決方案所需的技術(shù),。但是,,AI和ML中最大的技能差距遍布整個組織。
芬蘭AI計劃的最終報告指出,,芬蘭為那些旨在成為AI專業(yè)人士(信息技術(shù),、數(shù)學(xué))的人提供了高質(zhì)量的教育,但是AI應(yīng)用領(lǐng)域存在差距,。在這些領(lǐng)域中,,AI的效果將最快顯現(xiàn)。工作組表示,,要實現(xiàn)雄心勃勃的AI目標(biāo),,最重要的是確保提供多樣化的教育,對新的教育方法進行投資,,并制定新的人才吸引計劃,。
對員工進行持續(xù)教育是一個挑戰(zhàn),不同的運營和機制可以解決這些問題。一個關(guān)鍵因素是要提高管理人員對AI機會的認(rèn)識和了解,,以確保有足夠的投入用于新的,、更靈活得教育方法。
對員工AI技能的要求
員工能力要求受就業(yè)市場工作需求變化的影響,。在開發(fā)和應(yīng)用AI的任務(wù)中,,對新人才的需求正在快速增長。普通的教育途徑無法解決這一需求,。需要新的運營方式和機制,,來幫助有效地提高現(xiàn)有員工的AI技能。
通常來說,,員工的大部分能力都是通過在職學(xué)習(xí)獲得的,,因此企業(yè)對員工的能力發(fā)展負(fù)有更多責(zé)任。企業(yè)應(yīng)積極尋求通過內(nèi)部或與其它組織合作來對員工進行教育和培訓(xùn)的機會,。
教育方法很多,,但很少有工業(yè)4.0環(huán)境下的現(xiàn)場學(xué)習(xí)。企業(yè)需要適當(dāng)?shù)目冃гu估策略和員工培訓(xùn),,以及自我調(diào)節(jié),、反思、協(xié)作和混合學(xué)習(xí),,以降低將員工排除在工業(yè)4.0環(huán)境之外的風(fēng)險,。未經(jīng)適當(dāng)培訓(xùn)的企業(yè),會影響其生產(chǎn)效率,、產(chǎn)品多樣性和質(zhì)量,。
企業(yè)需要使現(xiàn)有專業(yè)人員具備AI技能,才能在AI驅(qū)動的環(huán)境中運用他們的知識,。2018年對“未來工作環(huán)境”和“學(xué)習(xí)家庭”的一項研究成果支持此論點,,該研究指出,對員工進行AI和ML技能培訓(xùn),,可能是填補技能差距的有效方法,。
員工培訓(xùn)能否成功,將取決于其靈活性和解決問題的能力以及參與終身學(xué)習(xí)的意愿,;否則,,員工可能將無法跟上工作場所和工作程序變化的需求。這一挑戰(zhàn)也可以解釋,,為什么許多企業(yè)不愿投資于通常包括AI的網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)(CPS),。企業(yè)層面的技能管理以及公共教育改革,是引入CPS的重要因素,。
機器學(xué)習(xí)課程和培訓(xùn)
可以從主要技術(shù)提供商(例如IBM,、微軟、亞馬遜和谷歌等)或由知名大學(xué)組織的MOOC課程那里,獲得關(guān)于AI和ML的免費,、通用的在線培訓(xùn)。
例如一個名為“Elements of AI”的在線課程,,它由芬蘭技術(shù)公司Reaktor公司和赫爾辛基大學(xué)合作創(chuàng)建,。通常,此類培訓(xùn)的目的是“揭開AI的神秘面紗”,,以鼓勵更多的人了解AI是什么,、它有什么用處以及它的局限性。
來自Dimecc公司的機器學(xué)習(xí)學(xué)院,,與Futurice 公司合作,,專注于行業(yè)定制方案,利用有針對性的方法來消除,、至少是縮小AI能力差距,。機器學(xué)習(xí)學(xué)院的主要目標(biāo)受眾包括管理和參與AI/ML開發(fā)項目的研發(fā)主管和工程師,以及業(yè)務(wù)和產(chǎn)品所有者,。為了完成這些任務(wù),,他們需要了解如何定義、規(guī)劃,、評估和管理包含AI和ML元素子實體的開發(fā)或內(nèi)包,。例如,對于研發(fā)工程師來說,,重要的是要了解這些新技術(shù)的引入,,將如何改變其產(chǎn)品開發(fā)流程的功能、邊界,、調(diào)度和接口,。課程結(jié)束后,參與者可以了解AI和ML的基礎(chǔ)知識,,并具有識別和管理旨在從這些新方法中受益的開發(fā)任務(wù)的能力,。
在整個課程中,會介紹各種類型的業(yè)務(wù)和技術(shù),,并將其用作學(xué)習(xí)工具,。他們的主要目的是幫助參與者了解在數(shù)據(jù)科學(xué)項目的不同階段中,需要關(guān)注的重點以及需要與哪些利益相關(guān)者進行互動,。例如,,第一個模塊中使用的“業(yè)務(wù)目標(biāo)和情境”,可指導(dǎo)其用戶與業(yè)務(wù)所有者以及為該項目提供資金的人員一起工作,,回答諸如“該項目的業(yè)務(wù)目標(biāo)是什么”,, 以及“如何與我們的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略相適應(yīng)”之類的問題。
參加者很高興能更多的了解ML項目是如何推動和塑造實際業(yè)務(wù)的。此外,,與準(zhǔn)備和運行實際ML項目有關(guān)的主題也受到關(guān)注,,例如數(shù)據(jù)準(zhǔn)備(收集、清理,、預(yù)處理,、過濾、分析等)以及不同ML方法的比較,。一位參加者表示:“很多情況下,,我們做的很多工作,只是確認(rèn)了我們無法獲得足夠的數(shù)據(jù),?!?/p>
一個具體的例子是Ponsse PLC的現(xiàn)場項目,該項目側(cè)重于售后服務(wù),,尤其是農(nóng)作物收獲設(shè)備的現(xiàn)場維護,,在該項目中使用ML來識別所需的換油間隔。目前,,液壓油和過濾器每隔1800小時就更換一次,,而優(yōu)化的更換間隔則意味著可以節(jié)省大量成本。
機器學(xué)習(xí)應(yīng)用和培訓(xùn)中的技能差距,,對制造和機械制造行業(yè)有影響,。盡管在可預(yù)見的將來,這些技能差距仍將存在,,但顯然需要量身定制的AI/ML培訓(xùn)計劃,,以幫助公司培訓(xùn)員工并鼓勵他們開始嘗試AI。
改善AI/ML培訓(xùn)的4個建議
為了更好的提升AI培訓(xùn)的效果,,讓更多的制造企業(yè)受益于此,,對于提供AI和ML培訓(xùn)的企業(yè)、行業(yè)協(xié)會和其他組織,,有如下4個建議:
1
為您所在的行業(yè)定制課程
我們建議不要與Google等領(lǐng)先的科技公司在AI領(lǐng)域展開全面競爭,,而建議成為您所在行業(yè)領(lǐng)先的AI公司,在該行業(yè)中開發(fā)獨特的AI功能將使您獲得競爭優(yōu)勢,。AI如何影響您公司的戰(zhàn)略將取決于行業(yè),、公司和具體情況。
2
將重點放在企業(yè)的全員教育上
我們建議不要在組織內(nèi)部建立獨立的AI部門,,而是應(yīng)該在各個層級(從管理層到車間)提高AI能力和理解力,。
3
AI培訓(xùn)應(yīng)鼓勵具體試點和用例
建立鼓勵具體應(yīng)用的AI培訓(xùn)課程,這有助于將AI概念轉(zhuǎn)化為實際價值,。
4
改進現(xiàn)有的AI教育
探索建立AI教育專項賬戶的機會,,以推進成人教育市場的正常運轉(zhuǎn),。增加基于網(wǎng)絡(luò)的培訓(xùn)課程的數(shù)量,并為所有人開放大學(xué)課程,。將AI教育與職業(yè)學(xué)校課程相集成,。
關(guān)鍵概念:
■ ML應(yīng)用存在AI技能差距。
■ 對于工業(yè)4.0,,需要更多的AI和ML知識,。
思考一下:
吸引下一代進入制造業(yè),需要改進用于ML和 AI的教育和培訓(xùn)機制,。