DeepSeek橫空出世，無疑為行業(yè)添上了濃墨重彩的一筆。它加強企業(yè)和個人的智能體驗，在多個科技前沿領(lǐng)域掀起變革波瀾。
人形機器人、智能汽車、AI PC、AI芯片……每一個制造環(huán)節(jié)中都凝聚著頂尖技術(shù)與工藝，其背后的工廠，無疑是將科技構(gòu)想轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。工廠正在開啟史無前例的重磅升級——新物種“AI工廠”誕生。
這正驅(qū)使制造業(yè)發(fā)展迎來質(zhì)變，其先決條件是讓AI普遍可用。聯(lián)想集團與英偉達推進的混合式人工智能解決方案，正帶來著工廠的數(shù)智化轉(zhuǎn)變。聯(lián)想集團同步與DeepSeek的合作，帶來的低成本高效率的方案，讓看似遙遠的行業(yè)AI化照進現(xiàn)實，AI 工廠，觸手可及。
此外，AI需要真正理解物理世界，其解法正是物理AI的出現(xiàn)，讓AI從海量幾何材質(zhì)、力學(xué)、表面等相關(guān)數(shù)據(jù)中提取特征與規(guī)律，在虛擬空間定義光粒子，精準描述物體的三維關(guān)系。這使得AI工廠在理解空間、力學(xué)關(guān)系方面獲得質(zhì)的飛躍。
造就AI工廠關(guān)鍵底層技術(shù)——數(shù)字孿生，將制造業(yè)的物理實體逐步、精準地復(fù)刻至虛擬空間，最大程度發(fā)揮出數(shù)據(jù)的能量，最終成長為與物理實體生長、衰老、死亡的新型數(shù)字孿生，呈現(xiàn)動態(tài)的、實時自演化特性。數(shù)據(jù)不再是孤立、靜止的信息片段，而是能服務(wù)于產(chǎn)品生產(chǎn)制造全流程，提供科學(xué)決策的依據(jù)，為制造業(yè)升級提供真實助力。
以上對數(shù)字孿生、物理AI的科普，均來自一支硬核科普視頻。伴隨2024/2025財年Q3財報，聯(lián)想集團發(fā)布《Game of AI》系列知識科普視頻的第三集《AI工廠：數(shù)字孿生如何改造物理世界？》，以第一人稱桌面電影視角，打開壯觀的數(shù)字孿生的未來世界。
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伴隨科技樹的明暗線角逐，帶領(lǐng)觀眾首次身臨其境的感受到數(shù)字孿生驅(qū)動工廠AI化歷程。AI工廠已經(jīng)成為“預(yù)見和優(yōu)化世界夢想的真正起點”，讓制造業(yè)的效率革命在AI時代煥發(fā)出新的生機。
一、百年效率革命進化史，現(xiàn)代世界工廠造
百年歷史角逐至今，制造業(yè)歷經(jīng)了從手工勞作到超高速自動化生產(chǎn)的非凡跨越，工廠已經(jīng)成為集先進技術(shù)、高效管理和精密制造于一體的復(fù)雜系統(tǒng)，從深刻改變?nèi)藗儨贤?、娛樂和獲取信息方式的智能手機，改變?nèi)藗兂鲂蟹绞降钠?，再到能源工廠的風(fēng)力發(fā)電機等，對我們所處物理世界至關(guān)重要的產(chǎn)品，無一不都是從工廠中誕生，然后滲透到生活的每一個角落。
將時間的指針撥回制造業(yè)發(fā)展初期，跟隨智能體科技歷史學(xué)家李約瑟的視角，來到科技樹起點，看到未被效率統(tǒng)治的世界——生產(chǎn)設(shè)備簡單、依賴手工技藝、場地規(guī)模小、產(chǎn)量低……
到1913年這樣的制造場景被改變。視頻中機械制造場景的老照片，讓觀眾瞬間置身百年前的工廠。美國汽車品牌福特首次將傳送帶系統(tǒng)及裝配線引入汽車工廠，實現(xiàn)了8倍的效率提升，開啟了汽車的批量生產(chǎn)時代。
科普視頻將歷史濃縮進桌面窗口中，清晰豐富的呈現(xiàn)了制造業(yè)的角逐演進。
機械手臂承擔(dān)了產(chǎn)線上的汽車涂裝，操作流程規(guī)范、可持續(xù)作業(yè)、誤差小、安全可靠的工業(yè)機器人在產(chǎn)線上逐漸被廣泛使用?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）的出現(xiàn)，讓工廠的產(chǎn)線效率邁上新的臺階，PLC可以讓生產(chǎn)線的工作邏輯和運行步驟按需修改，工廠能根據(jù)需求切換到不同產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，應(yīng)對多樣化的生產(chǎn)需求。這樣一來，面對瞬息萬變的市場時，企業(yè)能及時調(diào)整生產(chǎn)策略，生產(chǎn)出符合市場需求的產(chǎn)品。
接下來，波音747的量產(chǎn)飛行，為制造業(yè)的效率革命埋下了質(zhì)變的種子。視頻通過與李約瑟視頻通話的形式，引出了制造業(yè)歷史中頗具轉(zhuǎn)折意義的一步。
曾保持全世界載客量最高飛機紀錄長達37年，被外界譽為“空中女王”的波音747，在1970年量產(chǎn)前經(jīng)歷了近十年之久的研發(fā)過程。這是由于機翼的氣動性能和結(jié)構(gòu)強度問題是飛機保持飛行穩(wěn)定應(yīng)對復(fù)雜飛行條件的關(guān)鍵，但彼時，工程師只能通過制造實物樣本、實際測試才能獲得最準確數(shù)據(jù)。
工程師制造了數(shù)千個機翼樣本并經(jīng)過嚴格全面的測試流程，才得以找到最優(yōu)設(shè)計。伴隨著波音747走上歷史舞臺，曾在工業(yè)研發(fā)中占據(jù)核心地位的試錯法，因需投入大量時間、人力、物力，而讓工程師開始思考新的路徑。
在此背景下，單純從物理世界已經(jīng)很難找到革命性的突破口。因此制造業(yè)以效率為王奮勇向前的同時，一條暗線也正在拔節(jié)生長——數(shù)字孿生正式接管戰(zhàn)場，推動工廠向AI轉(zhuǎn)型。
二、從單一環(huán)節(jié)邁向全生命周期，數(shù)字孿生如何精準復(fù)現(xiàn)物理世界
當(dāng)我們探討數(shù)字孿生技術(shù)的落地時，一個關(guān)鍵問題浮現(xiàn)：它為何要以工廠作為起點？
全球市研機構(gòu)德勤的報告顯示，全球制造業(yè)每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量高達1812PB，遠超通訊、金融、零售等行業(yè)。如此龐大且涵蓋工程技術(shù)、系統(tǒng)工程、計算機科學(xué)、化工等各種垂類學(xué)科的數(shù)據(jù)，想要被整合并加以合理利用，同時，產(chǎn)品在物理世界的設(shè)計、驗證面臨成本高、效率低、周期長的難題，工廠為維持生產(chǎn)，對效率、精度與良率有著極高要求，亟需模擬高度復(fù)雜的物理世界。而這一切難題的破局之道，都指向了數(shù)字孿生技術(shù)。
時間跨度長達百年的科技樹，明線是制造業(yè)的發(fā)展，而暗線，就是數(shù)字孿生。
首先要模擬世界。
數(shù)值仿真可以通過數(shù)學(xué)建模和計算機技術(shù)，來模擬和預(yù)測現(xiàn)實世界中的物理過程和系統(tǒng)行為。1940年代，馮·卡門等人將數(shù)值仿真應(yīng)用于流體力學(xué)和航空結(jié)構(gòu)分析，這之后有限元分析作為數(shù)值模擬的一種方法，能利用數(shù)學(xué)近似的方法對真實物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進行模擬。
有限元分析的優(yōu)勢在于，處理復(fù)雜問題時可以將物理系統(tǒng)劃分為有限數(shù)量的元素，并對每個元素進行數(shù)學(xué)建模和計算，實現(xiàn)準確模擬系統(tǒng)的整體行為。
但仿真對于人類對制造業(yè)所給予的宏偉期待而言遠遠不夠，讓模擬一切成為可能的技術(shù)路線相繼誕生。視頻通過三維建模與真實場景交替出現(xiàn)的場景，更為直接的呈現(xiàn)了虛擬世界與物理世界的關(guān)系。
1970年代，CAD（計算機輔助設(shè)計）開始普及并深入設(shè)計與制造行業(yè)，與此同時，雷諾汽車應(yīng)用了最早期的CAD/CAM系統(tǒng)UNISURF，實現(xiàn)了從設(shè)計到制造的全流程自動化。
伴隨著CAD、CAM系統(tǒng)融合，專注于物理系統(tǒng)仿真和分析的系統(tǒng)建模語言Modelica出現(xiàn)，能實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)不同領(lǐng)域模型間的無縫集成。
這之中的典型例子就是21世紀10年代，達索系統(tǒng)在V6平臺的基礎(chǔ)上推出3DEXPERIENCE工業(yè)云應(yīng)用平臺，在云端將產(chǎn)品開發(fā)過程從設(shè)計到制造和交付連接起來，讓模擬一切成為可能。
跟隨智能體科技歷史學(xué)家李約瑟的探索，我們發(fā)現(xiàn)AI工廠的底層技術(shù)數(shù)字孿生正突飛猛進，逐步從單純的模型構(gòu)建發(fā)展到能夠?qū)ξ锢韺嶓w進行實時、動態(tài)的監(jiān)測與模擬，實現(xiàn)對物理實體全方位、全生命周期的精準模擬，AI工廠呼之欲出。
三、直擊聯(lián)想制造全流程，見證AI工廠進化涌現(xiàn)
2025年，正是制造業(yè)與數(shù)字孿生的偉大交匯時刻，AI工廠涌現(xiàn)并迅速崛起，視頻以聯(lián)想工廠為例，讓我們看到虛擬與物理世界的深度交融，彰顯出了預(yù)見未來的巨大潛力。
AI自然語言交互開始在制造業(yè)得以應(yīng)用，新一代MCT(Manufacturing Control Tower)制造控制塔功不可沒，它使得單小時產(chǎn)能提升40%。視頻中展示了員工和Chatbot交流互動，精準揪出產(chǎn)線停線故障并迅速解決的全過程。員工還可以詢問MCT如產(chǎn)線材料短缺問題，描述缺料的時間、地點，然后基于生成式AI幫助規(guī)范化問題以及分析原因，找到物料沒有及時滿足產(chǎn)線需求的根本原因。
AI加持下，涉及多達1600個零部件、72道精密組裝工藝的筆記本，其生產(chǎn)速度已經(jīng)達到了秒級。這是生成式AI在制造業(yè)首次成功落地，同時意味著“數(shù)字員工”正式踏入產(chǎn)線，引領(lǐng)工廠效率實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
生成式AI對制造業(yè)的賦能遠不止于此，當(dāng)工廠的設(shè)計、生產(chǎn)、制造環(huán)節(jié)都被搬到虛擬世界中，也就是數(shù)字孿生全面接管的工廠，將會是什么樣？聯(lián)想集團讓這一未來場景具象化。
聯(lián)想YOGA筆記本率先定義了碳纖維外殼鋪層設(shè)計，能夠同時兼顧強度與輕盈。視頻對聯(lián)想筆記本電腦碳纖維鋪層的方式和碳纖維力形變，進行了前所未有的逼真復(fù)雜展現(xiàn)。我們得以看到其背后的技術(shù)原理。
通過在虛擬空間內(nèi)對不同設(shè)計方案進行模擬測試，YOGA筆記本的設(shè)計制造過程減少了樣本設(shè)計的成本，同時更加精準化的模擬操作，加速了最優(yōu)設(shè)計方案的誕生。
2025年初，全球首款卷軸屏AI PC聯(lián)想ThinkBook Plus Gen 6誕生。這臺設(shè)備基于可卷曲顯示屏技術(shù)，用戶輕按專用鍵或手勢操控，就能讓屏幕從14英寸垂直延展至16.7英寸。
這一劃時代的電子產(chǎn)品形態(tài)，正是全球制造行業(yè)革新的見證。
此外，視頻細節(jié)到展現(xiàn)了一條產(chǎn)線數(shù)字孿生的每一個流程。物理工廠的數(shù)據(jù)被實時采集到虛擬世界中，工程師能清晰地看到虛擬世界中所呈現(xiàn)的畫面與現(xiàn)實世界的場景完全同步。從生產(chǎn)設(shè)備的變化，到物料流轉(zhuǎn)的精確軌跡等細節(jié)，都在虛擬世界中一一可見。
此外是聯(lián)想工廠已經(jīng)擁有了高度逼真的數(shù)字孿生體，視頻中從廠房布局、設(shè)備運行到生產(chǎn)流程，都實現(xiàn)了近乎1:1的虛擬呈現(xiàn)，達到了令人驚嘆的“雙胞胎”效果。得益于5G、AI視覺檢測等多達43種技術(shù)的支撐，甚至倉庫內(nèi)部也同樣在AI構(gòu)建的虛擬世界中準確呈現(xiàn)出來，工程師可以實時在虛擬世界中“監(jiān)視”顯示場景中發(fā)生的每一個細節(jié)，看到貨物、機械臂、堆垛機等設(shè)備的運行狀態(tài)。
在此基礎(chǔ)上，工廠管理人員不僅能對工廠的實時狀態(tài)了若指掌，還能提前預(yù)測潛在風(fēng)險，確保整個倉儲物流環(huán)節(jié)始終保持高效、穩(wěn)定有序運轉(zhuǎn)。
視頻中，聯(lián)想工廠中物理實體與虛擬世界的精妙互動徐徐展開，當(dāng)虛擬世界跨越維度的界限，與現(xiàn)實世界實現(xiàn)了全方位、高精度的完美同步，真正意義上的數(shù)字孿生便得以實現(xiàn)。在物理AI賦能下，AI工廠的發(fā)展成為制造業(yè)變革的核心驅(qū)動力。未來，AI工廠將在虛擬世界中完成從設(shè)計到生產(chǎn)等全流程的建模與仿真，以虛擬世界的智慧驅(qū)動現(xiàn)實生產(chǎn)。
AI工廠將如何重塑制造業(yè)的格局？其革新密碼，或許就隱匿于視頻中聯(lián)想集團的“AI工廠”之中。未來工廠能自主設(shè)計產(chǎn)品，產(chǎn)線自主生產(chǎn)，在人機能力的深度融合下，產(chǎn)生前所未有的產(chǎn)品，和創(chuàng)新的制造方式。
結(jié)語：以制造業(yè)窺見千行百業(yè)AI化，加速人本智能
過去百年間，制造業(yè)發(fā)展歷程波瀾壯闊。從蒸汽轟鳴拉開工業(yè)時代大幕，到電力席卷重塑生產(chǎn)格局，再到如今智能化變革風(fēng)起云涌，每一步都鐫刻著人類智慧與進取的印記。
聯(lián)想集團董事長兼CEO楊元慶在《中國網(wǎng)信》發(fā)表的署名文章中提到：“人工智能的進一步普及普惠將為各行各業(yè)注入巨大的新發(fā)展動能，為人類社會進步帶來強大的助推力?！?/p>
AI與現(xiàn)實世界的聯(lián)系日漸緊密，聯(lián)想集團發(fā)布的這支視頻，已經(jīng)構(gòu)畫了企業(yè)的未來圖景——AI工廠圍繞人的需求、偏好和體驗展開，從新品研發(fā)到產(chǎn)線及倉儲的全鏈路的數(shù)字孿生，讓虛擬世界直接助力現(xiàn)實制造，最終實現(xiàn)以機器人制造機器人。這場革命正在發(fā)生，這正是人本智能的未來。
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