鄂维南:工业AI落地,基础设施建设是核心

机遇在前,前提是打好基础设施

人工智能如何从局部应用走向制造业的整体变革?10月12日,在第二十六届中国国际工业博览会开幕式上,中国科学院院士鄂维南以“AI for Industry”为题作主旨演讲。他指出,人工智能为我国补齐高端制造业短板、提升产品创新能力带来重要机遇,而抓住这一机遇,“基础设施建设是核心”。

近年来制造业数字化转型中,AI多集中在质检、视觉识别等单点环节,如何从“点状应用”走向“整体变革”,始终是业界关注的难题。鄂维南的演讲给出了一个答案:先建基础设施,再谈场景落地。

在他看来,AI时代的工业将呈现新的特点:

  • 软件与硬件逐步成为智能体
  • 生产资料成为“行走的数据包”
  • 产品和工艺设计转化为约束条件下的整体优化问题

由此,制造业有望扩大设计空间,更好满足个性化需求,并向整体优化、柔性制造发展。

四层架构:工业AI基础设施怎么建

支撑上述变化,需要建设完整的工业AI基础设施。鄂维南提出了四层架构:

  • 底层:设备、工业软件和数据,尤其是工作流数据
  • 改造层:让设备与工具能够被AI和智能体调用
  • 核心层:建设工业机理模型、工业世界模型与工业基座模型
  • 应用层:由智能体、数字员工执行具体任务

工业软件是其中的重要底座。鄂维南指出,商用工业软件面临开发、打磨和应用三大痛点,需要长期投入。他以九韶几何内核为例,介绍了团队从数学研究积累出发、持续迭代自主工业软件基础能力的探索。与此同时,仿真案例和评测数据也需同步建设,为工具验证和算法改进提供依据。

AI正在重塑工业软件研发范式

鄂维南认为,AI的发展正为我国构建AI原生工业软件体系、探索新的发展路径创造机会。演讲展示了自然语言驱动网格生成、面向高端五轴机床的AI原生数控装置等实践:让智能体理解工程目标、编排工具流程,并通过质量评测检验执行结果,逐步沉淀可复用的能力。

工业世界模型则进一步连接模拟与生产。它根据当前状态和动作,预测系统的下一状态,为决策提供参考。鄂维南介绍,相关探索已在国家管网管道巡护、管网调控仿真和本体防腐等业务中取得初步成果,但漏报、复杂边界工况及长时域预测误差仍需攻关。

这从侧面说明,工业AI并非把通用大模型直接搬进车间即可奏效,其难点在于对物理规律、工艺约束与长周期工况的准确刻画。

补齐底层能力,缩小仿真与现实的差距

因此,工业AI建设还需打牢底层软件与工具基础,发展不同场景的模拟算法,缩小仿真与现实之间的差距,并推动工业世界模型建设。

鄂维南强调,还要让设备、工具与数据具备面向智能体的调用能力,将产线和工作流程虚拟化,为企业构建包含模型、记忆、数据库与工具库的人工智能系统,支撑制造业持续创新与转型升级。

从这一路径看,工业AI的竞争,最终比拼的或许不是单一算法或模型的强弱,而是谁能先把基础设施的底座垒实。