顧子瞻 陸振宇

摘 要：人工智能新技術(shù)利用仿人腦智慧，實現(xiàn)超人工效能，被廣泛運用于各行業(yè)。陶瓷產(chǎn)業(yè)因其對人工智能新技術(shù)的引入，在產(chǎn)品優(yōu)化、生產(chǎn)智能監(jiān)控與市場銷售各環(huán)節(jié)均產(chǎn)生了前所未有的變化。人工智能新技術(shù)有效地提升了陶瓷產(chǎn)品的市場競爭力與企業(yè)的效能，成為中國制造業(yè)從傳統(tǒng)向現(xiàn)代轉(zhuǎn)型的典型案例。我們對這一現(xiàn)象及其未來發(fā)展趨勢加以討論，希望從學理上形成共識，更好地推進陶瓷產(chǎn)業(yè)的新振興。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)；陶瓷產(chǎn)業(yè)；智能管理與生產(chǎn)；市場效應(yīng)

肇始于20世紀50年代的人工智能，作為人類社會文明進步的一個重要標志，正深刻改變著人類的生產(chǎn)生活方式和思維模式。人工智能新技術(shù)的顯性標志：一方面通過技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)科技新發(fā)展，改變著人類的行為與思維方式；另一方面，利用這一新技術(shù)變革，重塑了傳統(tǒng)行業(yè)結(jié)構(gòu)，顯示出超乎尋常的前沿性與戰(zhàn)略性。毫無疑問，人工智能已經(jīng)成為全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力。相較于其他領(lǐng)域，人工智能新技術(shù)在制造行業(yè)的運用，帶來的創(chuàng)新更為普遍與有效，尤其表現(xiàn)在提升企業(yè)全要素生產(chǎn)率、轉(zhuǎn)變制造業(yè)發(fā)展模式和重構(gòu)產(chǎn)業(yè)價值鏈等領(lǐng)域，通過科技創(chuàng)新驅(qū)動帶來制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同樣離不開人工智能新技術(shù)的植入，其積極效應(yīng)主要表現(xiàn)在陶瓷材料的優(yōu)化利用、產(chǎn)品性能的完善與提升、生產(chǎn)過程的監(jiān)控與管理、產(chǎn)品營銷的市場化開拓等。

1 人工智能新技術(shù)引入陶瓷產(chǎn)業(yè)的學理機制

陶瓷在中國具有非常久遠的歷史，是代表東方文化特征的人工造物，屬于中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要組成部分。在實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的進程中，陶瓷產(chǎn)業(yè)的振興具有重要的價值。在我國，陶瓷不僅是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊环N造物材料，同時也是中國經(jīng)濟發(fā)展的一項特色且基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。大體上，陶瓷產(chǎn)業(yè)涉及日用瓷、建筑陶瓷、工業(yè)陶瓷、藝術(shù)陳設(shè)瓷以及新型的結(jié)構(gòu)陶瓷、電子陶瓷和生物陶瓷。陶瓷產(chǎn)品不僅是重要的生活日用器具，同時還可用于廣播、電視、通訊、導(dǎo)航、電子、航空、冶金、礦山、化工、工業(yè)高頻加熱等多個領(lǐng)域。

人工智能是一門新技術(shù)，主要利用“算法”完成一系列相關(guān)工作，模擬、延伸與擴展人腦的智能，隸屬于計算機科學。隨著人工智能與大數(shù)據(jù)、云平臺、機器人、移動互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)等深度融合，人工智能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)開始扮演著基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性和前沿性的核心角色［1］，表現(xiàn)領(lǐng)域主要有機器人、語言識別、圖像識別、文本處理等，其基本原理是通過數(shù)據(jù)計算或深度學習，借助數(shù)據(jù)、算力與算法，實現(xiàn)模擬人腦機能，從而歸納總結(jié)出事物發(fā)展之規(guī)律，推演與決策對象的未來走勢，實現(xiàn)超越人類的能力。

人工智能新技術(shù)與陶瓷產(chǎn)業(yè)的對接，主要利用人工智能的“算法”與“學習”機制。首先，對陶瓷產(chǎn)品材料性能進行優(yōu)選與改造，更好地適用其產(chǎn)品功能的發(fā)揮；其次，在材料基礎(chǔ)上，進一步完善其工藝制作技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計造型與裝飾，提升產(chǎn)品的物質(zhì)品質(zhì)與藝術(shù)性；再次，參與生產(chǎn)過程的監(jiān)控與管理，不僅服務(wù)于效益的提升，同時確保其科學與安全；最后是產(chǎn)品典范市場營銷，借助人工智能的參與，對市場動態(tài)的跟蹤觀察與預(yù)警、對消費者心理動向的智能分析與前瞻性預(yù)設(shè)、對產(chǎn)品銷售渠道的大數(shù)據(jù)采集與運算等。人工智能新技術(shù)對陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，從學理上可以概括為：一方面，將人工智能新技術(shù)廣泛應(yīng)用于陶瓷生產(chǎn)的各個環(huán)境，甚至延伸至非生產(chǎn)性領(lǐng)域；另一方面，涉及人工智能的具體機制，表現(xiàn)為自動化技術(shù)、計算機視覺技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘方法、VR、深度學習等。

2 人工智能新技術(shù)助力陶瓷產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的具體表現(xiàn)

人工智能新技術(shù)助力陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)生在陶瓷生產(chǎn)的全過程，具體包括陶瓷材料選擇與調(diào)配的研制、產(chǎn)品外觀與制作工藝的精良設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)過程的科學化監(jiān)控與管理、產(chǎn)品銷售的宣傳與市場開發(fā)等，可以說人工智能新技術(shù)已經(jīng)參與到陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)。

2.1 陶瓷材料選擇、調(diào)配的研制

陶瓷生產(chǎn)首先涉及對材料的選擇。傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)業(yè)所運用的材料，大多依賴“經(jīng)驗”加“實踐”，通過長時間的“試錯”，逐步認識到相應(yīng)材料的性能與可利用的價值。引進科學實驗之后，陶瓷材料的性能獲得了飛躍變化，但受制于科學介入的程度，陶瓷材料的更新仍然存在很大的拓展空間。人工智能技術(shù)被利用之后，廣泛切入陶瓷的原料遴選、配方優(yōu)化等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了陶瓷材料運用的本質(zhì)變化。據(jù)相關(guān)材料顯示，有學者早在20世紀90年代就借助計算機輔助進行材料配方的實驗，通過“廣義杠桿規(guī)則”“線性規(guī)劃”“逐次線性回歸分析”“陶瓷原料預(yù)均化技術(shù)”等方法對陶瓷材料配方展開創(chuàng)新性研究， 進而研發(fā)出陶瓷坯釉料配方最優(yōu)化計算集成軟件， 運用于生產(chǎn)實踐［2］。

在陶瓷材料革新探索中，對古陶瓷材料的分析與利用也成為另一種有效的途徑。中國古代陶瓷工藝極為發(fā)達，考古發(fā)掘最早的古陶瓷達一萬年之久，其中留存了諸多有效的經(jīng)驗，包括對陶瓷材料的選擇與含量配比。人工智能新技術(shù)的運用，可以進一步考察傳統(tǒng)陶瓷材料運用的情況，從中提取相關(guān)信息，為今天的材料開發(fā)提供借鑒。比如，為研制開發(fā)高性能古陶瓷修復(fù)材料，通常可以從材料制備現(xiàn)狀、增材制造技術(shù)及機器學習算法等方面展開。針對古陶瓷碎片的識別與精準分類、古陶瓷修復(fù)件品質(zhì)預(yù)測的可靠性與數(shù)據(jù)處理效率以及3D打印部件尺寸收縮與熱變形等難點，運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學習算法可以高效地優(yōu)化設(shè)計AM制造工藝參數(shù)，證實了ML算法在AM精準制造高性能古陶瓷修復(fù)件具有顯著應(yīng)用價值，并為AM制造技術(shù)的精準化發(fā)展方向提供全新設(shè)計思路［3］。人工智能新技術(shù)的運用，有效地提升了陶瓷材料的適應(yīng)性與科學品質(zhì)，為陶瓷產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代轉(zhuǎn)型提供了保證。

2.2 產(chǎn)品外觀與制作工藝的優(yōu)化設(shè)計

傳統(tǒng)陶瓷屬于手工藝產(chǎn)品，其外觀與制作工藝均非常個性化，這也是陶瓷具有更豐富文化意涵的重要前提。中國先民的智慧與情感均附著在每件陶瓷的物質(zhì)形態(tài)上，仿佛具有可感的溫度與人情味。批量化生產(chǎn)的陶瓷，仍然保留了陶瓷制品的外觀造型與工藝的人性化特點，在實用之外具有審美的觀賞價值。工業(yè)化生產(chǎn)之后，中國陶瓷產(chǎn)品仍然發(fā)揮著這一傳統(tǒng)優(yōu)勢，使之具有東方文化的獨特魅力。為此，在陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，產(chǎn)品外觀與制作工藝設(shè)計仍然是其中的重要環(huán)節(jié)。人工智能新技術(shù)引進之后，不僅可以結(jié)合對古陶瓷材料的分析研究兼及其制作工藝的探尋，而且借助3D打印技術(shù)可以在復(fù)原古陶瓷造型過程中，輔助對陶瓷造物的觀察與借取，進而通過深度學習，臨仿與改造傳統(tǒng)經(jīng)典樣式與工藝，力求在外觀與工藝上實現(xiàn)新的突破。人工智能新技術(shù)的全面介入，使得現(xiàn)代陶瓷產(chǎn)品的外觀審美更具品味，制作工藝更為精良，很好地順應(yīng)了消費者的需求與產(chǎn)品的精致化。

2.3 產(chǎn)品生產(chǎn)過程的科學監(jiān)控與管理

陶瓷的生產(chǎn)制作過程十分漫長與復(fù)雜，人工智能技術(shù)所發(fā)揮的作用非常有效，可以說它參與了陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程，實現(xiàn)了監(jiān)控與管理的科學化。陶瓷產(chǎn)品從材料選擇、配比運用，到外觀設(shè)計與工藝制作，初步完成了其“胚胎”的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，接下來最重要生產(chǎn)過程便是入窯燒制，其中工業(yè)窯爐工況監(jiān)控與故障診斷是最為核心的工作。人工智能的智能控制與計算機視覺等技術(shù)是實現(xiàn)其精準控制的最佳方式，而其人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更為有效地監(jiān)測生產(chǎn)中涉及質(zhì)量的每個細節(jié)。特別是“模糊控制”的有效利用，被廣泛運用于窯爐智能控制系統(tǒng)，這是因為模糊控制較接近人的思維推理邏輯與方式， 在對陶瓷工業(yè)窯爐的智能監(jiān)控探索中， 模糊控制技術(shù)被廣泛采用。以“窯爐監(jiān)控”為例，智能監(jiān)控充分利用人工智能技術(shù)中的“模糊集合理論”，模擬人的模糊推理和決策過程的模糊控制，結(jié)合“專家系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制理論”形成一種“專家控制方法”，利用“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”用于實現(xiàn)神經(jīng)元控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制［4］。

2.4 產(chǎn)品的宣傳銷售與市場開發(fā)

陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更重要的還是要看產(chǎn)品銷售的整體趨勢與發(fā)展前景，圍繞市場所關(guān)聯(lián)的各個細節(jié)均為陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可忽視的問題。再好的陶瓷產(chǎn)品如果沒有市場，其所有的投入都是白費力氣。事實上產(chǎn)品的宣傳與銷售本身涉及的問題也是一個系統(tǒng)，它從源頭上是基于消費者消費心理所派生的服務(wù)設(shè)計等一系列問題，不單是產(chǎn)品利潤管理的問題，而人工智能新技術(shù)有效幫扶了陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展所涉及的產(chǎn)品宣傳、銷售與市場開發(fā)。從簡單的層面，陶瓷生產(chǎn)廠家可以充分利用人工智能的數(shù)據(jù)挖掘與情感分析等功能，窺視消費者對陶瓷產(chǎn)品的心理認同與實際需求，有效調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與市場供給。人工智能技術(shù)的進一步植入是對市場的全覆蓋大數(shù)據(jù)分析與智能優(yōu)選，可以充分利用關(guān)聯(lián)規(guī)則來操控市場的走向。人工智能新技術(shù)能從宏觀與微觀雙向通道去反向刺激陶瓷產(chǎn)業(yè)的運行與高質(zhì)量發(fā)展，在陶瓷產(chǎn)品個性化、定制化與引導(dǎo)性、批量化矛盾中實現(xiàn)一種動態(tài)的科學平衡，從而維護企業(yè)利潤的最大化。

由以上分析我們可以看出，陶瓷產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，每個環(huán)節(jié)都離不開人工智能新技術(shù)的參與和支持。正是人工智能的逐步深度切入，才使具有中國特色的陶瓷制造業(yè)獲得了新提級增效，實現(xiàn)了新飛躍。

3 人工智能技術(shù)之于陶瓷產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的影響期許

隨著我國人工智能新技術(shù)的發(fā)展與在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，人工智能新技術(shù)給陶瓷產(chǎn)業(yè)帶來的經(jīng)濟與社會效應(yīng)被普遍關(guān)注與積極提倡。從陶瓷產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率來觀察，人工智能新技術(shù)的突破與應(yīng)用有利于陶瓷制造生產(chǎn)力的全面提升，從而提高了陶瓷產(chǎn)業(yè)的全要素生產(chǎn)率，推動產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。我們還可以透過陶瓷產(chǎn)業(yè)一些微觀數(shù)據(jù)，進一步驗證人工智能新技術(shù)對勞動力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型所發(fā)揮的積極作用，其提升了陶瓷產(chǎn)業(yè)的勞動力生產(chǎn)率。從陶瓷產(chǎn)業(yè)本身的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，人工智能服務(wù)和技術(shù)的運用促使了各要素的有效流動，進而促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與升級。至于陶瓷產(chǎn)業(yè)全球價值鏈，人工智能同樣可以提高產(chǎn)品貿(mào)易質(zhì)量，帶動產(chǎn)品附加值的提升，這將更好地促進我國陶瓷制造業(yè)的企業(yè)出口升級，最終推動產(chǎn)業(yè)邁向全球價值鏈的中高端，提升其在全球價值鏈中的分工地位。

為更有效地促進陶瓷產(chǎn)業(yè)的高速增效，在利用人工智能新技術(shù)方面我們還要在以下幾方面著力：第一，進一步促進人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，深化人工智能在陶瓷產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用與融合發(fā)展。既然人工智能新技術(shù)能夠如此有效地促進陶瓷產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，那么人工智能行業(yè)自身的發(fā)展同樣重要，而且在應(yīng)用與融合上要向深度延伸。第二，科學合理地推動人工智能應(yīng)用與陶瓷產(chǎn)業(yè)區(qū)域的協(xié)同發(fā)展。人工智能新技術(shù)的運用與融合，因各區(qū)域的經(jīng)濟與社會發(fā)展差異而形成多樣化狀態(tài)，這便涉及區(qū)域政策的整體規(guī)劃，要避免盲目跟風等不良現(xiàn)象，實現(xiàn)區(qū)域優(yōu)勢互補，形成市場要素的合理流動，因勢利導(dǎo)發(fā)揮各區(qū)域自身的優(yōu)勢，促進本地區(qū)陶瓷產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。第三，利用人工智能，充分發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新、人力資本結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)對陶瓷產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的作用。這將涉及科技創(chuàng)新、人才隊伍、產(chǎn)學研合作、科技成果轉(zhuǎn)化、市場與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等各項內(nèi)容的協(xié)調(diào)與融合發(fā)展［5］。

4 結(jié)語

陶瓷產(chǎn)業(yè)屬于現(xiàn)代中國的制造業(yè)，制造業(yè)是立國之本、強國之基，是保障國民經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。如何更有效地推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展不僅是構(gòu)筑核心競爭力的關(guān)鍵所在，也是順應(yīng)世界大勢。人工智能新技術(shù)所具有的獨特優(yōu)勢，正是制造業(yè)吸收、接納的重要對象。正是因為人工智能新技術(shù)的加盟，陶瓷產(chǎn)業(yè)加速了行業(yè)的更新?lián)Q代，其突出的標志就是更“智能”、更“高效”。人工智能新技術(shù)的運用也更廣泛，這為振興我國陶瓷產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和提高陶瓷工業(yè)生產(chǎn)力水平做出了重要貢獻。當然，人工智能也不是萬能的，雖然它在很多領(lǐng)域取得了巨大成功，但在運用中仍然面臨一些瓶頸：從理論上，人工智能可解釋性差、倫理對齊困難、認知推理能力弱［6］；在實際運用中，數(shù)據(jù)獲取困難、核心技術(shù)缺乏、人才隊伍較弱、企業(yè)規(guī)模與人工智能實施不匹配等。這些發(fā)展中存在的問題，是我們必須要面對的，當然這些問題最終將在新一代人工智能自身的提級與陶瓷產(chǎn)業(yè)順應(yīng)新技術(shù)變革的推進中逐步突破。

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（責任編輯：劉 麗）