时间: 2025-12-10 21:39:54 | 作者: 特高压输电工程
制造业的演进史,某一种意义上就是一部技术驱动下的“降本、增效、提质”追求史。从蒸汽时代到电气化,从自动化到数字化,每一次技术浪潮都试图对“如何生产得更多、更快、更好、更省”这一永恒命题给出新的答案。站在新一代人工智能,特别是大语言模型与智能体技术爆发的关口,让人不禁发问:这一轮的技术变革,将如何深刻重塑制造业的机理与未来?
近期,钛资本邀请邀请易智唯思智能科技有限公司创始人&CEO姚驰进行分享,他是前西门子数字化工业餐饮行业总监,前西门子教育行业总监,机械工业出版社国际电工电子系列丛书译者,机械工业教育委员会自动化类委员,西门子艾闻达外部数字化咨询顾问专家。他毕业于南京航空航天大学自动化专业,在西门子工作超过15年,从事制造业自动化,数字化技术产品的技术,市场和管理工作,2024年开始创业投入到新一代人工智能技术在工业制造领域的应用。主题为:探索工业人工智能新范式。主持人是钛资本董事总经理赵晖。以下为分享实录:
制造业纷繁复杂的表象背后,本质始终围绕着四个字:“多、快、好、省”。如何生产得更多?如何生产得更快?如何让质量更好、更稳定,更符合客户的真实需求?如何用更省钱的方式实现以上所有目标?
西门子做的自动化控制管理系统,核心就是解决“多、快、好、省”的问题。大家回想一下,中国的纺织行业曾经拥有最庞大的蓝领队伍,但随着自动化设备的普及,这个行业的人员结构被彻底重塑了。
然而,自动化带来了一个新的挑战:产线上产生了海量的数据。这一些数据——比如设备的电流、电压、震动——非常私有,很难上云,而且不同系统之间的数据语义关联不清,形成了无数“数据孤岛”。谁来分析这一些数据?逐步提升“多、快、好、省”,靠的是工程师。
这些白领工程师,是运用专业相关知识和工业软件,从数据中挖掘价值、优化质量、维护设备和改进工艺的关键。但他们的培养周期长,成本高,而且一个核心工程师的流失,可能就从另一方面代表着大量隐性知识的丢失。我走访过很多企业老板,他们都为同一个问题头疼:辛辛苦苦培养三四年的工程师,竞争对手开出1.5倍的薪水就挖走了。
就在我为这个行业痛点寻找答案时,新一代的AI技术,特别是大语言模型和智能体技术出现了。我看到在编程领域,AI已经从辅助程序员的Copilot,进化成了能端到端达成目标的智能体。这让我和我的团队(我们大部分成员都来自西门子的业务和研究院部门)非常兴奋:我们能否为制造业的工程师们,也打造一个“AI工程师”智能体?
这个想法,成了我们去年6月11号企业成立的起点。我们坚信,用AI智能体来赋能甚至部分替代工程师的重复性、高知识密度任务,是回应制造业“降本增效提质”本质需求的新一代答案。
工业AI 智能体的崛起,本质上是大语言模型技术与制造业垂直场景深层次地融合的结果。这一融合并非简单的技术叠加,而是基于对行业痛点的深刻洞察与技术路径的精准选择,其核心逻辑体现在三个维度。
大语言模型的变革正在颠覆各个行业,其发展的新趋势呈现出“基础模型 + 垂直应用” 的格局。全世界内,基础大语言模型将逐渐集中于少数头部企业,这些模型如同 20 年前的操作系统,构建起技术底层支撑。但基础模型的训练数据多来源于公网,难以适配制造业的私域数据与专业场景,因此就需要在基础模型之上,通过后训练、上下文工程等方式,结合垂直行业的知识与工具,构建更强的行业智能体。
编程领域的实践已经验证了这一逻辑的可行性:基于大语言模型的智能体已从辅助编程的Copilot,进化为能够端到端完成复杂编程任务的工具。这一演进路径为制造业提供了重要启示 —— 针对工程师群体的工作特性,构建能够端到端执行专业任务的工业 AI 智能体,成为技术落地的核心方向。与通用 AI 不同,工业 AI 智能体需要具备三大能力:一是理解制造业私域数据的能力,能够从 MES、WMS、SCM,EMS 等多个私有系统中提取、整理数据;二是集成专业工具的能力,将工业软件、机理模型等作为 “外挂”,实现专业分析能力;三是自然语言交互能力,让工程师通过日常语言即可下达任务,无需掌握复杂的操作流程。
制造业链条很长,从研发、供应链、生产到售后,处处都有痛点。但我们团队经过深思熟虑,决定将所有的初期资源都聚焦在“质量” 管理这个环节。这背后有两点核心考量:
第一,质量管理的标准化程度最高。无论是汽车这样的离散制造,还是我们正在合作的合成生物这类流程制造,在质量领域,大家普遍遵循六西格玛、精益制造等全球通用的方法论。像SPC(统计过程控制)、DOE(实验设计)这些工具和PDCA的流程,是高度标准化的。这在某种程度上预示着,我们为智能体开发的外挂工具和内置知识,可以相对容易地跨行业复用,规模化复制的成本更低、速度更快。
第二,市场需求的东风已经到了。十年前,我和很多做制造业的朋友交流,那时中国制造业正处于扩张期,老板们最关心的是“订单”和“交付”。所以那时的创业热点是MES(制造执行系统)这类生产运行管理软件。
但十年后的今天,情况变了。工厂扩张放缓,竞争加剧,老板们最关心的事情变成了“利润”和“毛利”。而利润和品牌溢价,从根本上离不开质量的保障。我常举一个例子:德国的一颗螺丝钉能卖到中国螺丝钉三倍的价格,凭的就是质量信誉。因此,我认为,未来十年,将是制造业“质量”环节价值爆发增长的十年。
基于这两点判断,我们最终选择先成为“AI质量工程师”。我们深入汽车厂等客户现场,把质量工程师(一个大型车厂可能有300-400名质量工程师)每天耗时耗力的任务,比如数据整理、SPC分析、过程能力分析、异常检测与预测、编写质量报告、DOE实验设计等,变成我们智能体能够端到端自动完成的能力。
工业AI 智能体的落地,一定要解决制造业的核心痛点 —— 私域数据难以上云、数据安全要求高。因此,其产品形态并未采用传统的完全云端部署模式,而是选择了软硬件一体化的方式,从边缘侧开始进而扩展到云侧,我们将语言模型、时序模型、机理模型、工具链、知识库等集成于一体,部署在客户现场。
这种方案的优势显而易见:一是数据安全性高,所有私域数据均在本地处理,避免了数据泄露风险;二是部署成本可控,一台搭载500G 显存、相当于两张 4090 显卡算力的一体机,即可满足中小规模企业的需求;三是适配性强,能快速对接客户现有的 IT/OT 系统,无需大规模改造现有架构。
在技术实现上,这一产品形态融合了多种关键技术:通过本体建模工具(Ontology)解决数据语义关联模糊的问题,构建高质量的数据知识资产;通过时序大模型处理电流、电压、震动等工业时序数据,提升异常检测与预测的精度;通过集成机理模型(如SPC 分析的统计学模型)解决大模型 “幻觉” 问题,确保分析结果的准确性。这些技术的融合,使得工业 AI 智能体不仅具备 “理解” 能力,更具备 “执行” 与 “决策” 能力。
想清楚了“为什么做”和“做什么”,接下来就是更关键的“怎么做”。我们走了一条软硬件结合、并深度融合工业知识的工程化路径。
生产线上的数据是客户的私有资产,既敏感又实时,不适合完全上云。所以,咱们提供了一个集成了算力、软件和所有模型的“一体机”,就放在客户的车间里。数据不出厂,算力本地化,这让客户安心,也保证了任务执行的实时性。这套系统的算力成本可控,能很好地支撑客户计算投资回报。
传统工业软件项目,大量的开发时间都耗费在无穷无尽的GUI(图形用户界面)定制上。而现在,我们的智能体让工程师可以直接用“人话”下达指令,比如:“帮我把今天所有班组的良率排个序”或者“每天晚上六点,自动完成今日过程质量分析并生成报告”。这不仅仅是体验上的升级,对我们供应商而言,更是极大地降低了交付成本,让我们能摆脱“项目制定制化”的泥潭。
很多人会误以为“AI 智能体就是一个大模型”,但实际上,一个能在制造业落地的 “AI 质量工程师”,背后是一套精密的多模型融合架构。
首先,“大脑中枢” 是经过制造业语料优化的大语言模型 —— 我们通过投喂制造业质量领域的专业文档、工艺标准、历史案例,让模型能够精准理解工程师的 “行业行话”,防止 “理解偏差”。
其次,“专业技能库” 由自研的时序大模型与机理模型构成。制造业质量分析的核心数据是时序数据(如某时间段内的产品尺寸波动、设备气温变化),我们基于Transformer 架构训练的时序大模型,能够捕捉数据的动态变化规律,在质量趋势预测、异常预警等场景的表现,远超传统的算法;而机理模型(如 SPC 统计模型、DOE 实验设计模型)则负责解决 “精准计算” 问题 —— 在需要绝对准确结果的环节(如过程能力指数 CPK 计算),智能体不会依赖大模型的自主推理,而是调用机理模型进行计算,从根本上避免 “幻觉” 风险。
最后,“数据基石” 是基于本体论构建的数据建模工具。面对客户异构的数据源,我们通过这一工具快速梳理数据之间的语义关联,构建统一的 “数据知识图谱”—— 例如,将设备编号、生产批次、产品质量检验结果等数据关联起来,形成数据字典,让智能体能够清晰理解 “某台设备在某个批次生产的产品,为何出现质量异常”,为后续分析提供较为可靠的数据支撑。
如今,我们的“AI 质量工程师” 已在多家世界 500 强企业的产线上实现落地应用:它不仅能自动完成数据整理、质量分析等重复性任务,将工程师从繁琐的工作中解放出来;更能将工程师的隐性知识(如质量异常排查经验)固化到模型与知识库中,实现企业核心能力的沉淀与传承。
工业AI 智能体的出现,并非要完全替代工程师,而是通过技术赋能,让工程师从重复性、事务性工作中解放出来,聚焦于更具创造性的价值环节。从自动化替代蓝领,到智能体赋能白领,制造业的智能化转型正在实现 “以人为本” 的升级 —— 技术不再是简单的替代工具,而是人的能力延伸。
回顾工业4.0 以来的制造业变革,每一次技术突破都源于对核心痛点的精准回应。工业 AI 智能体之所以能够在短短一年多时间内实现商业化落地与规模复制,重点是它抓住了制造业对质量提升、效率优化、知识沉淀的核心诉求,以 “端到端任务执行” 的独特价值,填补了传统工业软件与通用 AI 之间的空白。
未来,随着时序大模型、机理模型与智能体架构的持续迭代,我们的工业AI 智能体将实现三个跨越:从单一场景(质量)向全流程(研发、生产、设备、物流)跨越,从单一行业泛化到更多行业跨越,从 “数字同事” 向 “智能中枢” 跨越。在这一过程中,制造业将真正的完成 “看得见、控得住、管得好” 的智能化目标,形成质量与效率并重、创新与成本平衡的全新发展模式。
对于制造业企业而言,拥抱工业AI 智能体并非选择题,而是顺应时代趋势的必然选择。在这场以 AI 为核心的新一轮变革中,唯有精准把握技术方向、聚焦核心场景、坚持价值导向,才能在智能化转型中抢占先机,实现高水平质量的发展。而工业 AI 智能体,正是这一场变革中最关键的引擎。
Q:做工业智能体的平台的公司,一些是做智能体平台,销售给企业,另外是直接提供整体的产品,让客户直接用。这两种商业模式各有什么优势和劣势?
姚驰:关于工具销售,低代码、零代码工具直接卖给制造业最终用户效果欠佳,其更适合卖给为最终用户服务的中间环节,如系统集成商、OEM 设备商、EPC 等。而服务最终用户,需聚焦其具体需求,比如做质量相关业务,就要服务好质量工程师、质量总监及主管,助其更好使用产品。
企业初期不应先做中间环节的平台类业务,勇于探索商业模式的公司做平台意义不大且难获认可。第一步需找到产品的最终用户,打造端到端的标杆项目,获得最终用户认可。虽未来智能体可能涉及合作开发与新模式,但整体流程需先靠最终用户建立标杆与认可度,再吸引更多合作伙伴共创,进而拆分形成产品。
以西门子PLC 为例,其现是卖给 OEM 系统集成商的标准产品,市场占有率高。但在六七十年代刚出现时,作为先进的技术,需替代接触器电路、继电器电路,初期也需要打标杆。当时西门子也做了众多行业的整体解决方案,最后有些解决方案还分拆成了行业内的巨头,让客户认可新技术能降本增效提质后,才从过程中提炼出标准化工具或平台。未来智能体也可能如此,先针对最终客户的真实需求,再慢慢地发展为标准化平台,供合作伙伴二次开发迭代,实现向最终用户的交付,完成从服务最终用户到平台型公司的转变。
李铁军:有人认同企业需先明确用户,不同赛道无高下之分。如盛源成从最终客户切入,先走AI 自动生成 SCADA 画面及逻辑的工具赛道;姚驰则从最终客户切入打造标杆。TO B 领域中,中国最终客户自身技术能力有限,直接给工具多无法熟练使用,“builder 赋能用户自主开发” 模式遇大挑战。
无论卖工具还是解决方案,第一步都需在足够多且大的客户中证明自身能力,再决定后续方向:是继续走最终客户解决方案路线,还是走标准化路线,与集成商合作提供产品。这两种道路无绝对对错,其负责西门子MES 业务时亦是如此,这样的做法符合中国国情。
Q:关于商业模式,比如说交互方式上,saas的这种模式,是定制化方案模式,还是采用所谓的效果分成的模式?比如软硬一体化,这些模式有什么不一样的地方?各自优缺点是什么?
姚驰:关于智能体的商业模式,存在多种可能,如卖软件license、定制化服务、任务 SaaS 订阅,或是结果导向的付费模式(客户将生产质量等事务外包,仅关注交付结果,无需自招相关工程师)。
智能体未来会走向端到端任务导向,类似集群智能,但需考虑时间与对赌问题。十几年前能源管理厂商做任务导向时就涉及对赌,而初创公司初期以对赌形式做任务导向冲击力过大,暂不适合将其标准化,需看客户感知逐步推进。
目前采取“软硬一体” 模式,该模式契合中国制造业招投标流程与客户 “眼见为实” 的偏好,先通过此方式扩大安装量。后续第二步,会开发供应商质量、售后质量等新任务,以订阅模式定价(如按对应人工工资的五分之一到十分之一)。待第二步成熟后,才可能走向真正的结果付费模式。
李铁军:工业领域短期难走SaaS 模式,因用户对数据敏感,核心的工艺、质量数据难接受存于公有云,故其难成普遍模式。按效果分成模式也难推行,当前中国制造业管理和数据水平有限。如早年合同能源管理按节约电费分成,如今无疾而终,因工厂中影响结果因素多,单一软硬件供应商难起决定作用,且难定义产品服务达成的效果。仅极个别管理、数据齐备的企业或可行,多数企业做不到。国内短期主流仍为定制化解决方案与软硬一体化模式,这由中国企业管理现实水平决定,短期难改变。
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