新火種
2024-11-16 
“AI換人”幫助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級“代碼”奇跡：讓研發(fā)設計10倍速“快進”
“AI換人”幫助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級“代碼”奇跡：讓研發(fā)設計10倍速“快進” 發(fā)布時間：2024年05月09日 06:30:05來源：文匯報
工業(yè)機器人的廣泛應用，有助于將傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)打造為智能工廠。圖為第23屆工博會機器人展臺自律性的汽車點焊單元展示。
工業(yè)軟件被稱為現(xiàn)代工業(yè)的靈魂。隨著我國經(jīng)濟轉型升級，新一代自主工業(yè)軟件通過開辟新場景、創(chuàng)造新模式，正在加速賦能傳統(tǒng)制造業(yè)形成新質生產(chǎn)力。國內工業(yè)軟件的代表性企業(yè)——上海青翼工業(yè)軟件有限公司，依靠自主研發(fā)的算法和人工智能（AI）技術，幫助高端制造業(yè)將研發(fā)和設計效率提高10倍以上。
如果說，上一代“機器換人”是借助機器降低勞動密集型產(chǎn)業(yè)對人工的依賴，那么“升級版”的“AI換人”，則面向高端制造業(yè)，讓知識密集型崗位不再受高技能人才短缺的影響，從而在更高水平釋放“中國制造”能力。
讓高技術崗位擺脫“人海戰(zhàn)術”
要制造高性能芯片，需要用半導體裝備在納米尺度上“精工細作”，這類裝備對零部件的加工要求可想而知。在國內一家精密制造龍頭企業(yè)，由上海青翼研發(fā)的智能工具已獲應用，幫助該制造企業(yè)大幅度降本、增效、提質。
為半導體裝備加工零件，離不開數(shù)控機床；要讓數(shù)控機床按要求轉起來，就必須結合每個零件的幾何形態(tài)和質量要求，為機床編寫特定的工藝和參數(shù)——該如何下刀，先鉆孔還是先切削，刀頭最佳的運行軌跡為何……設計開發(fā)這些工藝，就像是將零部件的圖紙“翻譯”成機床能理解的代碼。
以往，這部分極富技術含量的工作要由資深工程師負責。通常，給一個精密零件開發(fā)特定工藝，需要4到5個人的團隊忙碌10多個小時。但憑借上海青翼新研發(fā)的智能工具，整個過程被壓縮到半小時以內，相當于一下子將效率提高10倍以上。
上海青翼總經(jīng)理王文華告訴記者，面向這家精密制造龍頭企業(yè)，他們開發(fā)了專門算法和行業(yè)知識庫，將原本藏在資深工程師頭腦中的經(jīng)驗和技能數(shù)字化沉淀到軟件中。操作者輸入待加工零件的基本信息后，系統(tǒng)平臺就能自動識別和提取數(shù)百項技術要求和工藝特征，隨后結合行業(yè)知識庫，利用智能算法自動完成工藝和參數(shù)的設計開發(fā)，整個過程只需按一個鍵。
這套軟件和智能工具給企業(yè)帶來的價值，不只是快。半導體設備對零部件的需求，呈現(xiàn)多品種、小批量、定制化的特點。過去幾年，這家精密制造企業(yè)接獲的零部件訂單有數(shù)萬種之多，但每種零件的采購量平均只有3到5件。這意味著，如果沒有青翼的技術加持，為了給客戶開發(fā)工藝，企業(yè)必須構建龐大的工藝工程師團隊，打“人海戰(zhàn)術”。現(xiàn)實中，受益于旺盛需求，該公司過去幾年的營收增長了10倍，但工藝開發(fā)人員規(guī)模只翻了一番，也就是說，因為有了上海青翼工業(yè)軟件的支撐，該公司每年在人員與開發(fā)工具上就節(jié)省了數(shù)億元成本。
本土工業(yè)軟件的“逆襲時刻”
工業(yè)軟件領域，發(fā)達國家因為起步早，在技術和市場表現(xiàn)方面長期占據(jù)優(yōu)勢。雖然我國工業(yè)軟件一直處在“跟跑”位置，但當前，破局的時機正不斷成熟。
王文華告訴記者，中國制造對自主工業(yè)軟件存在巨大的剛性需求。長遠來看，一方面，自主工業(yè)軟件的發(fā)展狀況勢必會與中國制造的體量和水平相匹配，加上多種外部因素的推動，國內企業(yè)對自主工業(yè)軟件的認可度不斷提升。另一方面，本土工業(yè)軟件企業(yè)本身也在持續(xù)成長。作為跨國公司的合作伙伴，多年來，他們在幫助跨國公司打通“最后一公里”、服務國內客戶的過程中，技術和經(jīng)驗也持續(xù)積累，特別是在理解本土行業(yè)、響應本地需求、提供特色服務等方面，自主工業(yè)軟件企業(yè)存在優(yōu)勢。綜合來看，工業(yè)軟件國產(chǎn)化替代似乎已是大勢所趨，而這種替代，更多是建立在高水平、生態(tài)化、可持續(xù)的基礎之上。
上海青翼的突破，就發(fā)生在這股涌動的大勢之中。此前，他們已經(jīng)在國內制造業(yè)深耕近30年，但長期扮演跨國公司服務商的角色。直到2021年，看到發(fā)展自主軟件的機會之后，公司啟動戰(zhàn)略轉型，吸引外部融資，大幅擴充研發(fā)團隊，埋頭開發(fā)自主產(chǎn)品，打造基礎工業(yè)軟件的產(chǎn)品矩陣。而在工業(yè)軟件中嵌入AI技術，借助機器學習來賦能制造業(yè)，成為它的技術特色和優(yōu)勢。
除了讓精密制造龍頭企業(yè)“AI換人”外，他們還為國內輪胎、車燈、閥門、電梯等多個領域的頭部企業(yè)打造了類似的工業(yè)智能技術平臺，都以“一鍵完成”模式讓資深工程師們的設計工作變得前所未有的簡單和高效。
談到上海青翼和本土工業(yè)軟件的技術路線，中國工程院院士、華中科技大學教授李培根表示，AI的發(fā)展給工業(yè)軟件帶來了前所未有的機遇。如果能構建以計算機為主、人類專家輔助指導的格局，借助AI手段來洞察和捕捉復雜系統(tǒng)與過程中的高階關聯(lián)，無疑將極大提高設計、制造的質量和效率。
制造業(yè)成為AI創(chuàng)新重要參與者
AI與工業(yè)軟件的結合，不僅優(yōu)化和提升設計與制造本身，也為制造業(yè)創(chuàng)新范式的變革注入活力。制造企業(yè)不再只是軟件用戶，他們可以與軟件以及人工智能企業(yè)聯(lián)手共創(chuàng)，從而推動“AI+制造”構建出開放的創(chuàng)新生態(tài)。
正如李培根所說，AI時代，工業(yè)軟件除了是企業(yè)提升效率的工具外，更是創(chuàng)新的重要伙伴。在為那家精密零部件龍頭企業(yè)研發(fā)工業(yè)軟件產(chǎn)品的過程中，上海青翼與客戶緊密協(xié)作，一方聚焦軟件平臺和算法的研發(fā)，而另一方則基于行業(yè)經(jīng)驗，與軟件企業(yè)一道探索如何將工程師頭腦中的知識沉淀到軟件。為此，雙方磨合將近3年，形成了成熟的路徑。而今，在其他企業(yè)復制這個案例的時間已大大縮短。
王文華坦言，AI賦能的工業(yè)軟件，必須在用戶的生產(chǎn)線上持續(xù)進行高質量驗證，完全沒辦法“關起門來”在實驗室研發(fā)。因此，用戶理應成為“知識的自動化”的貢獻者。
正因為如此，中國在傳統(tǒng)制造業(yè)上的綜合性優(yōu)勢，有望在AI時代進一步凸顯。事實上，幾年前曾有全球性工業(yè)軟件巨頭沿著與上海青翼相近的思路開發(fā)智能加工技術平臺，但無果而終。這次嘗試失敗的關鍵，在于發(fā)達國家如今普遍缺乏傳統(tǒng)制造場景，其工業(yè)軟件技術無法找到足夠的客戶。而中國作為“世界工廠”，過去幾十年積累了海量的制造業(yè)數(shù)據(jù)，一旦被AI所應用，就會構成強大的競爭優(yōu)勢。
軟件與工業(yè)的合作，不僅在研發(fā)層面。上海青翼已與國內一家壓力容器的代表性企業(yè)合作，研發(fā)出壓力容器產(chǎn)品智能設計工具，能幫助該領域大量企業(yè)實現(xiàn)“一鍵設計”。對于這個軟件產(chǎn)品，雙方將分享銷售收益，甚至還實現(xiàn)了共同冠名。
技術的革命性突破、生產(chǎn)要素的創(chuàng)新性配置、產(chǎn)業(yè)深度轉型升級——隨著本土工業(yè)軟件和傳統(tǒng)制造業(yè)的攜手，催生新質生產(chǎn)力的這些要素，正在全面集聚、碰撞。市經(jīng)濟和信息化委相關負責人表示，上海將進一步優(yōu)化環(huán)境，著力培育創(chuàng)新能力，堅持“以用促研”，在重要行業(yè)及場景開展示范應用，推動工業(yè)軟件更好支撐制造強國建設，推動制造業(yè)深度數(shù)字化轉型。（張懿）
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