2020-2021人工智能与工业融合发展研究报告

农业
智能育种 无人机植保
农业大脑 机器人采摘
采矿业
矿物勘探预测 采矿机器人
交通领域
金融
制造业
能源
工业视觉
工业互联网
无人机设备巡检
无人工厂
工业机器人
AI节能分析
教育
医疗领域
无人驾驶
身份识别
教育机器人
医疗影像
健康管理
智能交通分析
AI客服
智能批改
辅助诊疗
医院管理
应用发展新态势
AI应用领域逐渐从互联网、新零售向制造业、农业等实体经济领域拓展
增长率 80% 60% 40% 20% 0%
175% 深度学习专利
46% 神经网络专利
• 数据来源：世界知识产权组织WIPO发布的《技术趋势2019：人工智能》
开源深度学习框架成为科技巨头全面布局的重点
针对深度学习算法的专用AI芯片未来可能成为主力
GPU FPGA
GPU、FPGA是目前AI芯片的主流技术路线
产业发展新态势
• 全球AI企业数量趋于稳定,全球活跃AI企业达5,526家，主要 分布在美国、中国、英国、加拿大和印度
2019年10月
• 全球AI产业生态日益完善，美国在芯片、深度学习框架等领 域均占据主导地位
• AI软件市场规模保持高速增长，2019年预计达到146.9亿美 元，未来5年将保持133%以上的年复合增长率
2020-2021人工智能与工业融合 发展研究报告
核心结论
01 AI与工业的融合发展从相向而行 02 计算机视觉技术成为推动AI与工业深度融
到携手共进
合的“金刚钻”
03 AI与千行百业的阶梯性融合是 未来AI产业发展的主风口
04 善于创新的企业将率先进入智能时代，对
数字化、网络化阶段的竞争对手降维打击
05 在框架级算法开发能力的支持下， 06
AI将像水电一样普及到工业企业
互信为基，共赢为台，数据为墩，AI为拱， 生态伙伴共建智能化转型之桥，连接中国 制造的昨天与明天
1 AI发展新态势 2 AI与工业融合发展现状 3 AI与工业深度融合新趋势 4 AI与工业深度融合面临的挑战 5 推进AI与工业深度融合的建议
ASIC 可定制化
高性能低功耗
ASIC专用芯片作为新兵异军突起
技术发展新态势
深度学习算法的红利加速扩散，计算机视觉等主流AI技术加快成熟
当前计算机视觉技术相对成熟
美国NIST数据 人脸识别准确率
WebVision 图像分类错误率
WebVision 万物识别精确率
99.5 %
2.25 %
82.5 %
数字化转型的不断深入，信息化水 平日益提升，逐步具备应用AI的基 本条件
1 AI发展新态势 2 AI与工业融合发展现状 3 AI与工业深度融合新趋势 4 AI与工业深度融合面临的挑战 5 推进AI与工业深度融合的建议
工业互联网建设取得阶段性成绩
工业互联网平台建设水平显著提升
互联网企业 传统工业企业 大型制造企业
开源开放平台
标准测试及知识产 权服务平台
智能化网络基础设 施
网络安全保障体系
• 2019年我国人工智能市场规模可达760亿 元，未来将保持高速增长，预计到2022 可达到5,580亿元。
技术发展新态势
机器学习算法和深度学习算法是AI的两大热点
机器学习 其他AI技术
66.70%
33.30%
200% 180% 160% 140% 120% 100%
降低85%以上人工成本
AI与工业产品融合，实现产品智能化升级
产品故障预测智能化
罗罗公司针对Trent航空发动机，采用预测分析和 机器学习技术，分析叶片潜在运行质量问题，建立 智能化预测预警模式，提升发动机故障预警能力
建立R2数据实验室，利用数据分析、工 业AI与机器学习技术，加快数字化转型
航空运营与发动机制造公司合作，构建数字化的 发动机使用与维护、成本管理与航班计划方案
科学研究
个性化搜索 精准营销 …
制造工艺优化 质量检测 故障检测 智能物流 预测性维护
生产安全管理
…
AI育种 智能环境分析控制
智能施肥灌溉 病虫害诊断预测
无人机植保 智能采摘
…
2016
AI对弈
互联网、新零售行业
信息化程度高、拥有丰富数据资源 ，具有AI落地的天然优势
2018
制造业、农业 等实体经济领域
产品运维智能化
GE依托东方航空公司的航空安全数据、飞行计划、导航及 环境数据，构建发动机研发、生产和运行维护数据的集成 平台，支持东航建立飞行运维数字化、智能化解决方案
全球AI软件市场规模（单位：百万美元）
140
120
100
94.Biblioteka Baidu1
80
60
40
20
9.51
0 2018
14.69
22.59
34.87
51.27
70.94
2019 *
2020*
2021*
2022*
2023*
2024*
118.6 2025*
产业发展新态势
我国已经初步形成较完整的AI产业链条，部分应用软件和新型终端产品发展迅速，未来几年应用市场有望呈现爆发式增长
行 业 智能制造 应 用 智能文化
智能农业
智能物流
智能体育
智能能源
智能金融
智能交通
智能医疗
智能教育
支撑体系
行业训练资源库
我国人工智能市场规模
智 智能网联汽车
能
产 医疗影像辅助诊断
品
系统
智能服务机器人
视频图像身份识别 系统
智能无人机
智能家居产品
智能语音交互 系统
智能翻译系统
核
心
智能传感器
基
础
神经网络芯片
创新型企业
l 我国工业互联网平台数量达到了上百个 l 具有一定区域和行业影响力的平台超过70个 l 单个重点平台平均工业设备连接数达到69万台 l 工业App数量突破2124个
工业互联网平台应用水平持续提升
工业互联网平台已经渗透到钢铁、机械、航空航天、家电等多个行业，有力促进制造业数字化转型，实现提 质降本增效，部分先行先试企业劳动生产效率提高20%以上。
AI与生产制造过程融合，提高生产质量与效率
构建生产任务 自主决策能力
ABB在智能工厂部署多种机器人 生产效率提升 3% 产品种类增加 3倍
AI技术全面优化 生产工艺过程
阿里云ET工业大脑优化工艺过程 中 策橡胶公司 炼胶时间缩短10%， 炼胶温度降低 6%
智能在线检测 提升检测水平
旷视提供整体智能质检方案 缺陷检测率提高90%
我国计算机视觉技术已经走在世界前列
• Gartner 2019AI成熟度曲线
• 旷视已经连续在计算机视觉领域顶级赛事上获得27项世界冠军
应用发展新态势
AI应用全面赋能生产生活各个方面，即将迎来应用繁荣期
AI的核心发展要素逐渐完备 ，在很多领域取得了突破性 进展，在农业、制造业、交 通等多个领域已经产生了较 为成熟的应用，正在逐步走 向推广实践阶段