人工智能重塑工业价值链
随着市场对智能化产品、更紧凑的设计周期以及高效灵活的制造流程提出更高要求,设计与制造企业正积极引入人工智能技术,推动业务流程不断进化。凭借处理复杂数据集的能力和提供洞察的高效性,人工智能正逐步渗透到工业价值链的各个关键环节。
人工智能技术的持续演进,使其能够承担曾经仅由人类完成的复杂任务。同时,它也在缩小人与技术之间的差距,将原本难以理解的数据和工具转化为直观、可操作的信息。特别是大型语言模型(LLMs)在处理非结构化数据方面的独特能力,为产品设计与制造流程中产生的海量数据提供了新的处理方式,不仅提升了流程效率,还为长期存在的行业瓶颈提供了创新性解决方案。
人工智能:驱动决策支持系统的核心引擎
在现代工业环境中,快速且准确的决策是系统稳定运行的关键。但随着流程复杂度的上升,获取最优决策的难度也随之加大。尽管数据在决策中至关重要,但即使是经验丰富的专家,也往往需要耗费大量时间才能将原始信息转化为可执行的建议。
人工智能正成为应对这些挑战的重要工具。它能够高效处理并分析大规模数据,从中提取关键信息。若进一步结合领域专家的知识进行训练,人工智能模型可以演变为强大的决策支持系统,不仅提升了决策质量,也显著加快了决策节奏,从而成为企业运营中不可或缺的推动力。
这种人工智能驱动的决策支持系统,有助于融合专家经验与机器计算能力,构建出一个更具协作性的决策环境。它不仅为资深专家提供辅助,也让新手或非专业用户得以利用系统中积累的深度知识,大幅缩短学习过程。
人工智能:引领硬件领域进入DevOps新阶段
在产品设计或制造流程设计中,要实现最优方案通常需要经历漫长的迭代过程。在软件开发中,DevOps模式已经成功推动了持续优化与快速迭代。但在硬件领域,由于时间、预算和技术的限制,传统的开发与优化方法往往难以实现类似效率。
将人工智能与数字孪生技术结合,为硬件领域的持续优化提供了可行路径。利用传统设计流程中积累的仿真数据训练出的人工智能降阶模型(ROMs),可以实现对零部件或系统在不同工况下的快速模拟,而传统方法往往需要耗费大量时间。
降阶模型解决了硬件领域中一个长期存在的关键挑战——测试与验证过程成本高且耗时。与在物理测试环境中实施变更不同,传统仿真方法往往需要进行昂贵的多物理场模拟,甚至需要制作实体原型。而通过将精确的数字孪生与人工智能加速设计工具融合,企业能够显著降低改进门槛,实现更频繁、更具成本效益的优化迭代。
要真正实现“硬件DevOps”的愿景,还需要在系统部署后持续收集反馈,并进行进一步优化。这包括整合来自产品用户、操作人员、工业物联网(IIoT)传感器等多种来源的信息,并将这些数据与数字孪生模型连接。借助人工智能,这些信息可以被快速解析并融入系统,推动产品与流程的持续进化。
尽管要完全实现这一目标仍需时间,但人工智能和数字孪生的基础架构已经逐步形成。这些技术正在显著提升产品与系统的设计与验证效率,使更智能、更可持续的设计成为可能,同时减少对物理原型的依赖,从而降低资源消耗。
人工智能:构建人与技术之间的桥梁
在工业设计和制造领域,人工智能的贡献不仅体现在效率提升上,更在于它改变了人类与技术、信息之间的交互方式。随着工业数据量的激增,以及相关工具的复杂化,即使是经验丰富的用户也可能面临操作上的挑战。
(图片来源:西门子)
通过将人工智能解决方案,如西门子工业助手(Siemens Industrial Copilot),嵌入到设计与制造流程中,不同技能层次的用户都能轻松访问关键资源。例如,他们可以通过自然语言界面获取生产数据分析结果或调用专家级工具。
这种信息的可及性有助于打破不同部门之间的“数据孤岛”现象,从而推动产品设计与制造流程的系统化整合。随着技术复杂度的增加,手动处理每一个细节或数据点将变得越来越不现实。在这种情况下,基于真实数据的人工智能系统可以承担核心任务,如分析大规模生产数据或自动补全仿真所需的细节,从而释放人类操作员的创造力。
可以预见,人工智能将成为推动工业变革的下一股强大动力。它将改变人类的工作方式、产品设计流程以及工厂的运行模式。但人工智能并非意味着完全的自动化未来,而是人机协同的新平衡点。通过有机结合人类的创造力与机器的计算能力,人工智能将帮助行业实现“1+1>2”的协同效应,达成单靠任何一方都无法实现的目标。