后疫情时代人工智能技术的应用探索

王 鹤，陈 浩

(天津驭金机器人科技有限公司 天津 300385)

0 引 言

我国经过2年多与新型冠状肺炎疫情的抗争，虽一段时间呈现出点状散发的特征，但是又出现了新的变异毒株(德尔塔和奥密克戎毒株)，其传染力更强、隐秘性更高，已经在国内多地出现了小范围暴发，严重危害了人民健康，并给正常的社会秩序和生产经营秩序造成了巨大冲击，也造成了严重的经济损失。

我国是人口大国，也是制造业大国，经过 40多年的改革开放，我国与世界各国都保持着巨大的进出口贸易和人员进出境交流往来。国家虽然已经采取了多种防范管控措施，但本土病例还是出现散点暴发的情况。根据新型冠状病毒肺炎的传染方式、传播途径，并结合抗击疫情经验，我们不难发现新型冠状病毒肺炎的彻底消除在短时间内是无法实现的。人员流动与聚集是疫情传播的常见途径，也是最大的风险来源[1]。

结合我国社会、人口现实情况与产业形态的情况来看，劳动力密集型产业和大型商超零售业面临着巨大风险挑战，很容易成为疫情密集传播的来源。面对疫情防控的常态化，后疫情时代已经来临，对于这两大较高传播风险的行业引入人工智能技术，通过部分替代从业人员降低单一场所的人口密集程度，可以以改变从业方式、服务方式等减少人际面对面接触、共用物品器械的接触，从而达到降低传播风险的效果。

1 后疫情时代人工智能技术在制造业的探索

劳动力密集型产业大部分为制造业，我国经过了40年的改革开放，已经成为世界第一制造大国，具备了全球最完整的产业链，也是全世界唯一具备全部工业门类的国家，其中200余种工业产品产量位居世界第一。但我们要清醒地看到，在全球制造产业链中我国的产业分布上整体还是处于中低端，主要还是劳动力密集型的产业，从业人员数量巨大。面对新冠肺炎疫情全球大流行的严峻局面，从业人员高度密集的中低端加工制造业就处于更加危险的局面。根据联合国国际贸易分类标准，我国统计年鉴统计项目中的劳动力密集型产品包括皮革、木材及木制品、木浆纸、纺织品、鞋帽、石材及玻璃、珍珠宝石7种产品，在相应的制造业类别中也将对应的纺织业、服装鞋帽制造业、皮革和皮毛制造业、木材加工业、家具制造业、造纸工业、体育用品制造业和非金属矿产制造业列入劳动力密集型产业。

但随着时代和产业技术的进步，我们认为此分类标准已经不够全面，钢铁行业、电子工业中的部分产业和与之配套的下游产业也非常具备劳动密集型产业的特征，其中手机和家电组装制造业及其配套产业就非常典型，属于新型的劳动力密集型产业。以手机组装生产为例，除自身的电子组装产业外，其配套产业链还包括手机外壳及结构件的塑料注塑、金属结构件的冲压、功能胶带的模切、包装印刷、金属紧固件行业等，这些企业的经营模式很多都是“两头在外”，也就是核心原材料依靠进口，进行简单加工后作为终端产品的组成部分出口发往世界各国，企业需要大量的劳动力进行简单而重复的加工劳动，并从中赚取低廉的加工费。

近年来，随着国内的经济发展，人工成本与土地成本随之上升，国内传统的价格竞争优势逐步减弱，同时东南亚一些国家依赖低廉的劳动力成本和土地成本也在与国内企业争夺全世界制造业份额。面对激烈的国际竞争，我国的传统制造业必须要通过提升改造来降低制造成本，增强国际竞争力，坚守制造业的全产业链基础。2015年，我国提出了《中国制造2025》全面推进实施制造强国的战略文件，这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领[2]。在政策面上提出了很多专项支持政策引导传统制造业升级转型，包括降低制造业税费、制造业研发费用加计扣除、专项补贴、贴息低息贷款等一系列政策性和金融性支持政策，以促进其加速转型。

面对激烈的国际国内市场竞争和成本上升等企业自身经营性需求，外加新型冠状肺炎肆虐全球的严峻局面，制造业向智能化转型成为各企业的必然选择，人工智能技术在制造业中的应用成为大势所趋[3-4]。在传统制造业的智能化升级改造中，其产品成本主要由原材料成本、人工成本、设备折旧、土地厂房成本和其他间接成本构成，其中材料成本在不改变产品结构、特性、工艺的条件下是无法降低的，人工成本、土地成本和其他间接成本都是在不断增长的，那么降低用工量、降低人工成本就是重点考虑的方向和必然选择，所有企业的升级改造都会围绕这个核心内容展开[5]。

从目前的技术应用方向来看，国内多家大型企业已经升级到“熄灯工厂”，也就是说由智能设备的全自动生产取代了传统人工生产的模式，这就是人工智能技术在制造业转型中最典型的应用，大幅降低了企业的用工人数。

整个系统由智能管理调度软件进行指挥调度，将原材料仓库、生产材料运输、材料上线、自动生产、自动检验、自动包装、成品入库、成品出库完美地横向串联起来，充分使用了全自动立体仓储、AGV(物流机器人)、多轴机械臂、视觉识别、信息采集等人工智能技术[6]。

①智能调度系统根据生产计划确定每条生产线每日生产的产品型号、数量和时间节点，并同步传给MES(制造业企业生产过程执行系统)和ERP(企业信息管理系统)系统。ERP系统根据产品 BOM(物料清单)数据进行原材料使用种类、数量信息的分析决策，MES系统根据时间节点向物流调度系统发送调度指令。

②物流调度系统将出库原材料种类、数量等信息发送给智能立体仓库和 AGV，智能立体仓库将所有原材料自动取送到接驳站点，AGV将原材料从接驳站点中领出运输到对应的生产线，AGV利用自身机体上的接驳装置与生产线进行对接，将原料输送给生产线，并进行逆向信息交互和向智能调度系统发送任务状态信息。

③智能调度系统根据各子系统反馈采集的信息向智能生产线下达生产指令，生产指令包括产品型号、数量、工艺参数等信息，智能生产线根据产品工艺进行自动生产，并在不同工序之间使用多轴机械臂进行上下工序之间的传递，以完成多步工序的无缝衔接生产。

④半成品生产完成后自动传送到品质检验工序，此工序利用视觉识别等人工智能技术对产品的外观进行检验，检验内容包括物理尺寸、划伤等外观缺陷和特征点比对等内容；有的产品还有一些特殊检验工序，如电信号、物理、化学特性检验比对等过程。当然，此检验工序也可以设计在自动生产的过程中伴随进行。

⑤成品下线后交由自动包装设备进行包装封箱、打印条码/二维码标签或粘贴 RFID射频卡等身份信息特征标记物，再由 AGV搬运到成品智能立体仓库中，入库时智能仓储系统进行身份信息识别，随机分配仓储库位并进行系统记录，所有采集到的信息也会向上位智能管理系统发送，以便出库时进行智能化的反向出库操作。

此过程基本上实现了全过程的无人参与，只需保留一部分设备维护工程师和软件工程师就可对整个系统的运行进行监控和维护，如果再将采购、销售系统与智能工厂系统进行远程对接，就可完成全流程的提升改造。人工智能技术覆盖采购、制造和销售的全流程，生产效率将大幅提高，同时用工量和人工成本也将最大限度的降低，实现经济效益的提高与疫情防控的双向收益。

2 后疫情时代人工智能技术在零售业的探索

大型商超零售行业是食品、日用品、家用电器、工业用品等产品的终端销售环节，我国的零售商超大致可以分为三大类：以淘宝、拼多多为代表的纯平台电商；以京东、每日优先为代表的自营配送的电商；传统的固定门店零售企业。以淘宝、拼多多为代表的纯平台电商，其产品依靠网上销售，物品通过合作的快递发给消费者；以京东、每日优先为代表自有配送团队的电商，产品销售也是通过网络进行，但是自营产品大部分是依靠自建的物流派送体系完成送货的，该模式大概可以理解成“平台+仓库+物流”的模式；传统门店零售企业销售模式就不做过多介绍，但是近些年一部分大型连锁商超也在积极向线上线下融合模式发展[7]。

结合近2年的新冠肺炎疫情的管控经验来看，确诊人员或密接人员在商超逗留情况频繁发生，由于商超的人员流量大且无法精准记录顾客的身份信息，只能根据公布的行动轨迹顾客自行申报，在对抗疫情的过程中就容易暴露出较大问题。同时，由于防疫的要求导致交通管制，小区封闭管控等因素使电商平台订单的派送过程也受到了不同程度的阻碍。近几年新兴的社区电商、团购等新零售模式与其他电商平台在最后一公里的派送环节上并没有本质区别，都是依靠快递派送员、骑手进行派送。鉴于派送人员的工作性质，每天都在频繁地出入各个社区并大量接触消费者，其面对疫情的常态化管控风险依然较高。

我们认为如果引入以人工智能技术为基础的化整为零的新型无人零售体系可有效降低派送人员频繁进出社区、公寓或写字楼等人员密集场所的次数和大幅降低管控难度，进而降低疫情传播风险。我们探索的新型无人零售体系大致模式如下。

①区域内建立一个或多个小型的全智能无人仓库，无人仓库的数量可以根据区域面积和人口数量决定。仓库选址并无特殊要求，只要地面平整具备交流电即可，可以是普通的居民房，也可以是区域内的公共建筑。无人仓库由多组智能货架、AGV、机械臂和显示屏组成。智能货架可以储存规则包装的产品，也可以是以袋、盒为单位的生鲜食品。如果一个社区内有多个无人仓，则可以将每个无人仓设置成为专项产品仓库，以增大商品存储量并明确区分商品分类。

②消费者下单方式：可以通过第三方平台下单，也可以通过无人仓库的触摸屏或扫描二维码等多种方式。消费者下单后，智能无人仓储系统根据订单指挥调度机械臂开始穿梭于多组智能货架之间抓取订单上的产品，然后统一放入 AGV机器人上的专用货舱。AGV将消费者购买的商品收集齐后放到打包台上，自动打包贴签后传送到专用的出库暂存区。如果出库口为单一出口，可以根据下单方式来区分出库方式；如果是在线下单，则可以通过扫描消费者手机上的出库条码进行出库；如果是终端下单便直接出库。也可以在出库端设置自助柜，满足多个订单同时出库，以提高整体运营效率。

③此类无人仓库可以理解为电商仓库的位置前移，并且将大型仓储化整为零。也可以换一个角度看，将此类前置的无人零售系统与大型电商进行对接，做到线上线下融合，集中仓储与前置小型仓库融合。区域内的无人仓库可在线运行，也可单独运行；集中仓储既是前置小型仓库的货源补充来源，也是缺项产品的货源地。从此形成以人工智能技术为基础的，并结合大数据技术实现真正的线上与线下、垂直与横向、集中与分散相互融合的新型零售模式。

④这种智能无人零售系统可以多点在线运营，通过数据平台完全可以掌握在线所有无人零售仓库的产品种类、销售数量、库存数量、销售金额、缺货信息、故障维护等信息，也可以根据需要建立很多类型的数据模型，以便进行精准信息掌控[8]。在仓库运营方面，将所有在线仓库按照区域进行划分，由数据平台向区域补货员工发送站点信息、补货信息并进行统一补货，一人一车即可完成区域内站点的货物补充，可方便属地政府将其纳入物资保供的统一管控体系，最大限度降低人员进出疫情管控区域。

⑤该体系中的小型全智能无人仓库还具备模块化的特征，可以将整体装入集装箱，在紧急特殊情况下可以迅速布局在人口稠密的大型社区中，随时增加生活必备物资的供应量，并可作为物资保障的重要组成部分。

⑥该体系还具备传统商超无法做到的大数据追踪能力，该系统可通过线上支付或移动支付进行结算，在配合政府对疫情传播进行筛查时可以根据支付数据进行精准查询，准确确定流动消费者的身份信息，进而对疫情防控和流行病调查起到重要的数据支持作用。

3 结 语

社会的业态分布和从业形式从来都不是一成不变的，而是随着社会的进步和技术的进步发生重大变化，但新冠肺炎疫情是一场人类无法预知的并对全世界都发出重大挑战的全球化突发的公共卫生事件。对目前的全球疫情防控形势进行分析，疫情在短时间内彻底消除是不太可能的，我国面临外防输入、内防反弹的双重压力，全国各行各业都应为疫情防控献计献策，贡献自身的力量，都在全力守好来之不易的疫情防控成果。

在这样的国际国内局势下，人工智能技术在传统制造业中的应用也是企业转型的自身需求，结合当下疫情防控的需求可能会全面加速推进，以更好地适应当下复杂的社会和经济发展局面。人工智能技术在新零售行业中的应用，研究建立全智能无人仓储+零售的新零售模型系统是线上线下相融合、虚拟经济与实体经济相融合的一种探索，可以对疫情防控起到一定的辅助作用。因此，该模式是值得大面积推广与使用的。