
新型工業(yè)化是一種全新的工業(yè)發(fā)展模式,它不僅包括傳統(tǒng)意義上的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和技術(shù)改造,更重要的是對生產(chǎn)效率、生產(chǎn)要素和生產(chǎn)組織形態(tài)等全面的深層次變革。
新型工業(yè)化的內(nèi)涵
1.生產(chǎn)效率的極大提升
新型工業(yè)化的內(nèi)涵是豐富且多元的,它不僅僅是一個單純的技術(shù)升級過程,更是對傳統(tǒng)工業(yè)化模式的一次深刻變革與全面優(yōu)化。在這一變革的核心之中,生產(chǎn)效率的極大提升占據(jù)著舉足輕重的地位。回顧過去的工業(yè)化進程,各國經(jīng)濟體通過積極引進國外先進技術(shù)或加大自主研發(fā)力度,成功推動了生產(chǎn)力的顯著提升,為經(jīng)濟社會的快速發(fā)展奠定了堅實基礎。
然而,在新型工業(yè)化的浪潮中,生產(chǎn)效率的提升被賦予了更為廣泛和深刻的內(nèi)涵。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、工業(yè)大模型等新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展與廣泛應用,生產(chǎn)活動正以前所未有的精準度和智能化水平向前邁進。這些新興技術(shù)不僅深刻改變了產(chǎn)品設計和生產(chǎn)工藝的傳統(tǒng)模式,使之能夠更加緊密地貼合市場需求和生產(chǎn)條件的實際情況,還通過智能調(diào)度和流程優(yōu)化等手段,大幅度提高了生產(chǎn)流程的順暢度和設備使用的效率,有效減少了故障的發(fā)生,進一步保障了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。
更為重要的是,基于海量數(shù)據(jù)的復雜分析計算技術(shù)正在成為企業(yè)決策的重要支撐。通過深入挖掘數(shù)據(jù)背后的價值,企業(yè)能夠更加精準地把握市場動態(tài)和消費者需求,從而制定出更加科學合理的生產(chǎn)計劃和營銷策略。同時,這些技術(shù)還能夠助力企業(yè)分析并創(chuàng)造新的商業(yè)模式,通過跨界融合、服務創(chuàng)新等方式,不斷拓展業(yè)務領(lǐng)域和利潤空間,進而實現(xiàn)生產(chǎn)效率的全方位提升。可以說,新型工業(yè)化進程中的生產(chǎn)效率提升,是技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)模式創(chuàng)新雙重驅(qū)動下的必然結(jié)果,也是未來工業(yè)發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的趨勢所在。
2.生產(chǎn)要素的高度整合
在數(shù)字經(jīng)濟時代的大潮中,生產(chǎn)要素實現(xiàn)高度整合的特征愈發(fā)鮮明,這不僅標志著傳統(tǒng)經(jīng)濟模式向新型經(jīng)濟形態(tài)的深刻轉(zhuǎn)型,也預示著生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率將迎來前所未有的飛躍。傳統(tǒng)的生產(chǎn)要素,如勞動、土地和資本,雖然在經(jīng)濟發(fā)展中依然扮演著重要角色,但它們的形態(tài)和功能正在經(jīng)歷著前所未有的深刻變化。與此同時,一系列新興的生產(chǎn)要素,如數(shù)據(jù)、信息、知識等,正如同雨后春筍般涌現(xiàn),成為推動數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的新生力量。
這些新興的生產(chǎn)要素,借助數(shù)字技術(shù)的強大力量,實現(xiàn)了前所未有的高度整合。數(shù)字技術(shù)如同一根無形的紐帶,將原本分散于各個角落的生產(chǎn)要素緊密地串聯(lián)起來,使它們得以集中管理和高效利用。例如,云計算技術(shù)通過構(gòu)建龐大的數(shù)據(jù)中心和強大的計算能力,將分散在全球各地的計算資源集中起來,形成一個龐大的“云資源池”,供各類應用按需使用。這種資源共享的模式極大地降低了企業(yè)的運營成本,提高了信息處理和決策制定的速度,為企業(yè)贏得了寶貴的競爭優(yōu)勢。
更重要的是,數(shù)字技術(shù)對生產(chǎn)要素的高度整合,還意味著更深層次的協(xié)同和聯(lián)動。在數(shù)字經(jīng)濟中,各種生產(chǎn)要素不再是孤立無援、可替代的獨立實體,而是相互依存、共同發(fā)揮作用的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。它們通過數(shù)字技術(shù)的連接和整合,形成了一個緊密相連、高效協(xié)同的生態(tài)系統(tǒng)。在這個生態(tài)系統(tǒng)中,各種生產(chǎn)要素能夠充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享和互利共贏,共同推動數(shù)字經(jīng)濟的繁榮發(fā)展。
3.生產(chǎn)組織形態(tài)的深刻變革
在數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化這一不可逆轉(zhuǎn)的全球發(fā)展趨勢下,傳統(tǒng)的線性、封閉、單一的生產(chǎn)組織形式正經(jīng)歷著一場深刻的變革,逐步向網(wǎng)絡化、開放、協(xié)同的新型生產(chǎn)組織形式轉(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變不僅重塑了生產(chǎn)流程,更深刻影響了企業(yè)的運營模式和市場競爭力。
從線性到網(wǎng)絡化的轉(zhuǎn)變意味著生產(chǎn)流程不再局限于單一的、順序性的路徑。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)組織形式中,各個環(huán)節(jié)往往按照固定的順序進行,前后環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)度較低,信息流動不暢,導致整體效率低下。而在新型工業(yè)化背景下,以網(wǎng)絡為基礎的生產(chǎn)組織形式徹底打破了這一僵局。它利用先進的信息技術(shù),將原本孤立的各個環(huán)節(jié)緊密地連接起來,形成一個高度協(xié)同、有機統(tǒng)一的整體。在這個網(wǎng)絡中,信息能夠暢通無阻地流動,實現(xiàn)了實時共享和高效利用,從而顯著提升了生產(chǎn)效率和靈活性。
從封閉到開放的轉(zhuǎn)變則體現(xiàn)了企業(yè)在資源利用和創(chuàng)新能力上的新思維。傳統(tǒng)思維上,企業(yè)往往依賴自身的資源和能力進行生產(chǎn)活動,對外界資源的引入持保守態(tài)度。然而,在新型工業(yè)化進程中,越來越多的企業(yè)開始意識到開放合作的重要性。它們積極開放生產(chǎn)平臺,主動尋求與外部資源的合作,將外部的資源、知識和技術(shù)引入生產(chǎn)活動中。這種開放性的生產(chǎn)組織形式不僅有助于企業(yè)獲取更多的創(chuàng)新資源,還能通過跨界合作激發(fā)新的創(chuàng)意和靈感,從而提高生產(chǎn)效率和創(chuàng)新能力。
從單一到協(xié)同的轉(zhuǎn)變則強調(diào)了企業(yè)在生產(chǎn)活動中的協(xié)同性和合作精神。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)組織形式中,各個環(huán)節(jié)往往各自為戰(zhàn),缺乏協(xié)同性,導致資源浪費和效率低下。而在新型工業(yè)化中,企業(yè)更傾向于通過協(xié)同方式進行生產(chǎn)活動。它們與供應商、合作伙伴甚至競爭對手建立深度合作關(guān)系,共同進行資源整合、優(yōu)化和利用。這種協(xié)同生產(chǎn)的模式不僅有助于企業(yè)降低成本、提高生產(chǎn)效率,還能通過共享資源和知識,增強整個產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力。
工業(yè)大模型的框架
以大語言大模型強大的泛化性、通用性和實用性為基礎技術(shù),以大語言大模型底座和工業(yè)大模型訓練反饋的強化學習方法相結(jié)合,構(gòu)成工業(yè)領(lǐng)域知識與大模型技術(shù)深度整合,面向工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,從生產(chǎn)調(diào)度、設備管理、能源管理、安全環(huán)保、運行決策等多維度推動大模型技術(shù)與工業(yè)場景的應用需求深度融合,提供全流程、全要素、全場景的賦能,實現(xiàn)工業(yè)典型場景的關(guān)鍵能力提升,成為會思考的智能工廠,達成真正的具身人工智能的工業(yè)垂直領(lǐng)域大語言模型。
工業(yè)大模型進一步重構(gòu)了人工智能在工業(yè)領(lǐng)域的開發(fā)范式,進入大模型主導的工業(yè)軟件架構(gòu)3.0時代,工業(yè)大模型實現(xiàn)了對傳統(tǒng)工業(yè)人工智能技術(shù)的突破,并成為工業(yè)走向智能化的重要起點,將工業(yè)人工智能的發(fā)展由數(shù)據(jù)賦能升級到AI賦能,在工業(yè)領(lǐng)域形成“能力杠桿”+“業(yè)務飛輪”雙重效應,最終邁向工業(yè)領(lǐng)域的全域人機共智。
工業(yè)大模型的總體框架涉及多個層次,可以分為基礎設施層、邊緣側(cè)層、工業(yè)技術(shù)底座層、MaaS層、工業(yè)場景應用層和行業(yè)層六大板塊,其中核心技術(shù)層涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要素與大模型技術(shù)的融合創(chuàng)新,為各行業(yè)、各場景實現(xiàn)深度賦能,工業(yè)大模型的總體框架如圖1所示。
1.基礎設施層
工業(yè)大模型的基礎層涉及工業(yè)硬件設備、算力及網(wǎng)絡基礎設施。基于虛擬化、分布式存儲、并行計算、負載調(diào)度等技術(shù),實現(xiàn)網(wǎng)絡、計算、存儲等計算機資源的池化管理,根據(jù)需求進行彈性分配,并確保資源使用的安全與隔離,為用戶提供完善的云基礎設施服務。
2.邊緣側(cè)層
邊緣側(cè)層匯聚設備裝置和算法模型的——整合。在設備整合領(lǐng)域,采用協(xié)議解析和中間件等技術(shù),確保與各種工業(yè)通信協(xié)議和軟件通信接口的兼容性,包括ModBus、OPC、CAN和Profibus,促進數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和標準化,運用高性能計算芯片實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的邊緣側(cè)處理與解析;同時,訓練并部署特定場景的算法模型,并與產(chǎn)線端部署的邊緣側(cè)計算設備整合,實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能分析和預測。
3.工業(yè)技術(shù)底座層
工業(yè)技術(shù)的基礎層整合通用工業(yè)技術(shù)底座、數(shù)據(jù)治理能力以及工業(yè)微服務支撐能力。工業(yè)技術(shù)底座內(nèi)置數(shù)據(jù)引擎與流程引擎,實現(xiàn)行業(yè)基礎數(shù)據(jù)與生產(chǎn)流程的配置管理;數(shù)據(jù)治理能力提供工業(yè)數(shù)據(jù)的收集、存儲、清洗、處理和分析能力,支工業(yè)應用的數(shù)據(jù)管理與大數(shù)據(jù)分析需求;工業(yè)微服務支撐能力由具備低代碼組態(tài)式應用開發(fā)工具提供,提升工業(yè)應用開發(fā)效率與質(zhì)量。
4.MaaS核心層
工業(yè)大模型的MaaS核心層主要能力為模型的構(gòu)建、訓練和參數(shù)微調(diào)。目前,Transformer架構(gòu)在工業(yè)大模型領(lǐng)域占據(jù)主導地位,如BERT、GPT系列等。工業(yè)大模型包括NLP大模型、CV大模型、多模態(tài)大模型等。這些模型采用預訓練和微調(diào)的策略,先在大量無標注數(shù)據(jù)上學習語言或圖像的基本表示,然后針對特定任務進行微調(diào)。

在大模型基礎能力支撐層面:大模型提供自然語言處理、計算機視覺、跨模態(tài)等各類基礎能力,作為MaaS核心層的底層能力。
在算法生成和模型訓練支撐層面:大模型平臺通常提供高效的算法和強大的計算能力,可以處理海量的工業(yè)數(shù)據(jù),并支持多種深度學習框架和模型訓練工具,使得開發(fā)者可以更加便捷地構(gòu)建和訓練各種工業(yè)AI模型。
在多種應用場景支撐層面:大模型平臺可以支持多種工業(yè)應用場景,比如智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)安全、智能供應鏈等,使得開發(fā)者可以更加便捷地構(gòu)建和部署各種工業(yè)AI應用。
在模型管理和部署支撐層面:大模型平臺可以提供模型管理和部署功能,可以幫助開發(fā)者管理和部署各種工業(yè)AI模型,并提供模型的版本控制和參數(shù)管理等功能。
MaaS核心層提供基于大模型的AI開發(fā)平臺、工具套件、大模型API等,將基于大模型的精調(diào)、大模型能力調(diào)用產(chǎn)品化,讓更多AI應用型開發(fā)者或業(yè)務專家,可以零門檻或低門檻地將大模型應用于自己的業(yè)務中,以此全面釋放大模型效能,助力開發(fā)者效率提升。
5.工業(yè)數(shù)字化場景應用層
工業(yè)數(shù)字化場景應用是一個非常廣泛和復雜的領(lǐng)域,涵蓋了設備管理、生產(chǎn)流程優(yōu)化、供應鏈管理、能源利用、營銷和服務等多個方面。隨著技術(shù)的不斷進步和應用場景的不斷拓展,工業(yè)數(shù)字化將會在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
在智能制造及工藝優(yōu)化層面:例如,可以通過數(shù)字孿生技術(shù)對工廠生產(chǎn)流程進行仿真和優(yōu)化,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率;可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)設備自動化調(diào)節(jié)和操作,減少人力成本和錯誤率。
在設備運營運維層面:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以通過數(shù)據(jù)采集、分析和建模等技術(shù)手段,實現(xiàn)對設備運行狀態(tài)的監(jiān)測和預測,為企業(yè)提供及時有效的維修保養(yǎng)服務。例如,可以通過數(shù)字孿生技術(shù)對設備進行虛擬仿真和優(yōu)化,幫助企業(yè)更好地掌握設備故障和維修需求,降低停機時間和生產(chǎn)成本。
在智慧能源管理層面:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以幫助企業(yè)實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的智能化采集、分析和處理,提高能源利用效率。
在資源協(xié)同及營銷管理層面:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以通過數(shù)字化技術(shù)手段,實現(xiàn)廠級、園區(qū)級、企業(yè)級、集團級協(xié)同管理。例如,可以建立數(shù)字化客戶關(guān)系管理系統(tǒng),提高客戶滿意度和忠誠度;可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析,為客戶提供定制化的產(chǎn)品和服務,提高產(chǎn)品附加值和市場競爭力。
6.行業(yè)層
在基礎層和技術(shù)層的支持下,工業(yè)大模型成為大語言模型在工業(yè)垂直領(lǐng)域賦能的體現(xiàn),擁有了文字、音頻、圖像、視頻、代碼、策略、多模態(tài)生成能力等,具體應用于電力、儲能、新能源、化工、軍工、精密制造等多個領(lǐng)域,為工業(yè)產(chǎn)線、工廠、工業(yè)園區(qū)和工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈提供產(chǎn)品和服務。
工業(yè)大模型賦能新型工業(yè)化的機理
1.工業(yè)大模型形成生產(chǎn)效率中心
新型工業(yè)化在全球范圍得到推動和實踐,工業(yè)大模型正在重新定義和重塑工業(yè)生產(chǎn)模式,形成了新型的生產(chǎn)效率中心。
一是工業(yè)大模型的核心是工業(yè)領(lǐng)域?qū)I(yè)能力與大模型技術(shù)深度整合,工業(yè)大模型使得傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域由數(shù)據(jù)賦能升級到AI賦能,直接帶來生產(chǎn)效率的顯著提升。在生產(chǎn)過程中,工業(yè)大模型可以實現(xiàn)對大量信息數(shù)據(jù)的捕捉、分析和處理,再根據(jù)結(jié)果進行優(yōu)化決策,提高生產(chǎn)管理水平。這一過程中的所有步驟都無需人工參與,減少了人為因素帶來的誤差。
二是工業(yè)大模型在提升生產(chǎn)效率的同時可以降低生產(chǎn)成本。自動化和智能化的工藝和流程,為企業(yè)節(jié)省大量的人力、物力和財力資源,為新型工業(yè)化的生產(chǎn)模式提供了更強的經(jīng)濟效益。
三是工業(yè)大模型創(chuàng)新和變革傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式。傳統(tǒng)工業(yè)模式的優(yōu)化和提升主要依靠人力資源的積累和利用,而新型的工業(yè)化模式強調(diào)的是技術(shù)和知識的積累和利用。工業(yè)大模型就是這種新模式的典型表現(xiàn)。它的發(fā)展和應用,將為新型工業(yè)化開拓出全新的發(fā)展方向和路徑。
2.工業(yè)大模型形成生產(chǎn)能力中心
工業(yè)大模型通過集成網(wǎng)絡、自動化、機器學習和數(shù)據(jù)分析來提升生產(chǎn)能力水平,形成生產(chǎn)能力中心。
一是工業(yè)大模型具備自我學習和自我調(diào)整的特性,使得生產(chǎn)過程從簡單的自動化向自主化和智能化演進。這種演進幫助企業(yè)實現(xiàn)了由規(guī)模化、標準化生產(chǎn)轉(zhuǎn)向個性化、定制化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變,極大地提升了多樣性和靈活性,進而增強了企業(yè)的生產(chǎn)能力。
二是工業(yè)大模型的引入可以大幅度提升設備的運行效率。工業(yè)大模型的AI能力可以通過監(jiān)測和優(yōu)化生產(chǎn)流程中的各個環(huán)節(jié),預防設備故障、維持最佳運行狀態(tài),降低運維成本,并提高設備的使用壽命。在這種場景下,工業(yè)大模型成為提升生產(chǎn)效率、提升生產(chǎn)能力的重要推手。
三是工業(yè)大模型能夠深入分析大量復雜的生產(chǎn)數(shù)據(jù),提供精準的決策支持。利用工業(yè)大模型,工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的分析維度將由單一縱向的模式演變?yōu)槎嘣獧M向的模式,實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程、供應鏈網(wǎng)絡、產(chǎn)品全生命周期等復雜系統(tǒng)的深度分析,企業(yè)可以對庫存、物料、配送等問題作出快速且準確的預判和決策,減少資源和時間的浪費。
四是工業(yè)大模型還具備通過不斷迭代和學習提高生產(chǎn)效益的能力。工業(yè)大模型獨有“預訓練+精調(diào)”范式?jīng)Q定了其自身具備強大的學習能力,可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實時反饋,自我調(diào)整和優(yōu)化生產(chǎn)策略,以實現(xiàn)持續(xù)的效率提升。工業(yè)大模型所帶來的自我優(yōu)化生產(chǎn)模式,將使企業(yè)持續(xù)拓展生產(chǎn)能力。
五是工業(yè)大模型還具有強大的創(chuàng)新和顛覆性。工業(yè)大模型是大模型技術(shù)與工業(yè)場景的應用需求深度融合,提供全流程、全要素、全場景的賦能,幫助企業(yè)實現(xiàn)了從產(chǎn)品創(chuàng)新到商業(yè)模式創(chuàng)新的全面轉(zhuǎn)型,打造出新的生產(chǎn)、銷售、服務等業(yè)務模式,進一步加快生產(chǎn)型企業(yè)向服務型企業(yè)轉(zhuǎn)型的進程。
3.工業(yè)大模型形成生產(chǎn)創(chuàng)新中心
工業(yè)大模型實現(xiàn)了對傳統(tǒng)工業(yè)人工智能技術(shù)的突破,引領(lǐng)工業(yè)領(lǐng)域的全域人機共智。工業(yè)大模型的創(chuàng)新理念、技術(shù)優(yōu)勢和應用價值,對推動新型工業(yè)化起到了至關(guān)重要的作用,逐步改變著工業(yè)生產(chǎn)和服務的方式,形成了新的生產(chǎn)創(chuàng)新中心。
一是在知識經(jīng)濟時代,生產(chǎn)創(chuàng)新不再是單純的技術(shù)問題,更需要科學理論的支撐和引領(lǐng)。傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式通過流程和體系來實現(xiàn)效率的最大化,但這種模式在面對快速變化的市場環(huán)境時,往往力不從心。而在人工智能時代,通過工業(yè)大模型對大量數(shù)據(jù)的處理和學習形成的預測和決策支持,能夠幫助企業(yè)應對未來的不確定性,實現(xiàn)更高水平的生產(chǎn)創(chuàng)新。
二是工業(yè)大模型以其強大的自我學習和自我優(yōu)化能力,可以在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)并解決問題,從而推動生產(chǎn)流程的持續(xù)改進和優(yōu)化。這種源于數(shù)據(jù)和算法的創(chuàng)新動力,使得生產(chǎn)活動不再受到人力資源的限制,也不再依賴于經(jīng)驗的積累,而是能夠通過技術(shù)的力量,實現(xiàn)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的飛躍式提升。
三是工業(yè)大模型將生產(chǎn)創(chuàng)新整合在一體化的平臺上,面向工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,從生產(chǎn)調(diào)度、設備管理、能源管理、安全環(huán)保、運行決策等多維度推動大模型技術(shù)與工業(yè)場景的應用需求深度融合,提供全流程、全要素、全場景的賦能。這種整合性的創(chuàng)新,使得生產(chǎn)行為不再局限于單一的產(chǎn)品或服務,而是能夠基于對工業(yè)用戶需求的深度理解,生成更加豐富和多元的價值體驗,從而實現(xiàn)更高水平的創(chuàng)新生產(chǎn)。
四是工業(yè)大模型拓寬了生產(chǎn)創(chuàng)新的空間和深度。在傳統(tǒng)的工業(yè)化模式中,創(chuàng)新主要靠產(chǎn)品研發(fā)和市場推廣來實現(xiàn)。工業(yè)大模型則可以推進在工業(yè)領(lǐng)域形成“能力杠桿+業(yè)務飛輪”雙重效應,拓展出全新的創(chuàng)新領(lǐng)域和路徑,如智能制造、精準營銷、個性化服務等,從而將生產(chǎn)創(chuàng)新推向更高的層次。
工業(yè)大模型對工業(yè)數(shù)字化能力賦能效應
1.工業(yè)生產(chǎn)應用:特定場景下進一步實現(xiàn)降本增效
工業(yè)大模型在工業(yè)領(lǐng)域的應用可以實現(xiàn)降本增效的目標,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
在優(yōu)化設計流程層面:通過分析大量工業(yè)數(shù)據(jù),優(yōu)化產(chǎn)品設計流程,降低設計成本,提高設計質(zhì)量。提高制造效率:通過自動化生產(chǎn)線和智能制造系統(tǒng),提高制造效率,降低生產(chǎn)成本。
在強化質(zhì)量控制層面:利用先進的數(shù)據(jù)分析和檢測技術(shù),提高產(chǎn)品質(zhì)量水平,減少質(zhì)量損失。降低維護成本:通過預測設備故障和壽命,提前進行維護和更換,降低設備故障率和維修成本。
在提高生產(chǎn)安全性層面:通過分析工業(yè)安全數(shù)據(jù)和事故案例,識別和預測潛在的安全風險和事故隱患,提高生產(chǎn)安全水平。
在優(yōu)化供應鏈管理層面:通過分析供應鏈數(shù)據(jù),優(yōu)化采購、物流、倉儲和銷售等環(huán)節(jié),降低采購成本和物流成本,提高供應鏈的可靠性和效率。減少資源浪費:通過數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù),優(yōu)化資源利用效率,減少資源浪費,提高生產(chǎn)效益。
綜上所述,大型預訓練模型在工業(yè)領(lǐng)域的應用可以幫助企業(yè)實現(xiàn)降本增效的目標,提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、保障生產(chǎn)安全、優(yōu)化供應鏈管理和減少資源浪費。隨著技術(shù)的不斷進步和應用場景的不斷拓展,大模型在工業(yè)領(lǐng)域的應用前景也將越來越廣闊。
2.工業(yè)知識應用:形成跨領(lǐng)域、跨專業(yè)、復雜的工業(yè)知識管理能力
隨著工業(yè)知識的不斷積累和創(chuàng)新,如何有效地管理和利用這些知識成為了一個重要的問題。工業(yè)大型預訓練模型在工業(yè)知識管理方面具有很大的潛力,可以幫助企業(yè)實現(xiàn)知識的共享、重用和傳承,提高生產(chǎn)效率和創(chuàng)新力,分別從知識數(shù)據(jù)收集、知識庫構(gòu)建、模型訓練、知識應用開發(fā)、持續(xù)優(yōu)化等方面共同形成跨領(lǐng)域、跨專業(yè)、復雜的工業(yè)知識管理能力,具體如下:
在數(shù)據(jù)收集層面:通過對企業(yè)業(yè)務需求、知識類型、知識來源和知識應用等方面的調(diào)查和分析,確定大模型的應用范圍和目標,為大模型的構(gòu)建和應用提供指導。工業(yè)大模型能夠從不同的來源收集工業(yè)知識數(shù)據(jù),如網(wǎng)絡、本地存儲、云端服務等,這些數(shù)據(jù)包括文本、圖像、音頻、視頻等多種形式,并通過特定的方法對知識進行清洗、加工和處理,以便于大模型的訓練和推理。
在知識庫構(gòu)建層面:在知識庫構(gòu)建階段,工業(yè)大模型可以自動構(gòu)建一個結(jié)構(gòu)化、可擴展的知識庫,包括工業(yè)知識的各個方面,如產(chǎn)品知識、工藝知識、質(zhì)量管理知識等。這個知識庫能夠支持多種查詢和推理方式,以便于快速地獲取和應用知識。
在模型訓練層面:使用多種訓練方法和技術(shù),如神經(jīng)網(wǎng)絡、深度學習等,對大模型進行不斷的訓練和優(yōu)化。通過對大量工業(yè)知識數(shù)據(jù)的訓練,大模型可以逐漸提高對工業(yè)知識的理解和處理能力,為企業(yè)提供更加精準和高效的知識服務。
在應用開發(fā)層面:將大模型應用到實際生產(chǎn)中,根據(jù)實際情況進行數(shù)據(jù)預處理、特征提取和匹配等操作,以便于實現(xiàn)智能客服、智能制造等應用場景。同時,還需要開發(fā)用戶界面和交互方式,以便于用戶使用和共享知識。
在持續(xù)優(yōu)化層面:在持續(xù)優(yōu)化階段,大模型進行自我訓練監(jiān)督和升級迭代,及時發(fā)現(xiàn)問題并進行優(yōu)化。通過對大模型的持續(xù)優(yōu)化和維護,可以提高大模型的準確率和泛化能力,為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的知識服務。
3.工業(yè)智能應用:促進人工智能在工業(yè)領(lǐng)域的落地
數(shù)據(jù)、算法和算力是人工智能的三大要素,在核心技術(shù)發(fā)展以及應用落地中起著至關(guān)重要的作用,三者互相作用形成對人工智能的正向推動力。人工智能企業(yè)多數(shù)都是使用開源框架、自建數(shù)據(jù)庫、購買算力的方式進行研究,但是隨著企業(yè)信息化和數(shù)字化的發(fā)展,帶來AI場景多樣化和數(shù)據(jù)的井噴式增長,隨之也使得算法的復雜度急劇提升、算力的消耗成倍增加,導致不少企業(yè)發(fā)展受限,亟需技術(shù)與產(chǎn)品的突破來解決AI所面臨的問題。
工業(yè)大模型的出現(xiàn),能夠進一步促進人工智能在工業(yè)領(lǐng)域的快速落地。工業(yè)大模型具有降低開發(fā)門檻、提高模型精度和泛化能力、提高內(nèi)容生成質(zhì)量和效率等多種價值,實現(xiàn)了對傳統(tǒng)AI技術(shù)的突破。一方面,工業(yè)大模型可以幫助降低機器學習和自然語言處理類工業(yè)應用的開發(fā)門檻,能夠?qū)碗s的模式和規(guī)律進行更準確的建模,通過不斷地學習和更新自己的參數(shù)來提高其性能和準確度,提高模型的精度,更好地泛化到新的數(shù)據(jù)集和任務中。
另一方面,大模型通常能夠更好地泛化到新的工業(yè)數(shù)據(jù)集和任務中,可以提高工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)容生成質(zhì)量和效率,例如生成知識檢索、代碼編制、故障診斷等。除此之外,大模型的開源性和可復制性可以促進學術(shù)研究的發(fā)展和技術(shù)的普及,增強生態(tài)繁榮度,從而加速人工智能技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的進步和應用。
工業(yè)大模型重構(gòu)工業(yè)數(shù)字化架構(gòu)效應
1.工業(yè)大模型與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的深度融合
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,利于整個產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈和要素的全面連接,從而建立了一個新的生態(tài)系統(tǒng),其中運用先進的信息技術(shù)為制造業(yè)提供了支持。這種范式強調(diào)了大量生產(chǎn)要素的相互聯(lián)系、從運營數(shù)據(jù)中提取價值以及工業(yè)知識的積累和再利用,為大規(guī)模模型的部署提供了一個固有的有利環(huán)境。工業(yè)大模型以強大的計算能力、復雜的算法和廣泛的數(shù)據(jù)為特征。因此,工業(yè)大模型與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的深度融合呈現(xiàn)出如下三個特征。
一是工業(yè)大模型預示著工業(yè)領(lǐng)域傳統(tǒng)邏輯的即將到來的變革,能夠擴展應用于語音轉(zhuǎn)換、圖像識別和智能決策等關(guān)鍵工業(yè)環(huán)節(jié)。進而促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的革新,通過構(gòu)建包含網(wǎng)絡、平臺、數(shù)據(jù)、身份識別和安全的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),將徹底改革傳統(tǒng)的垂直業(yè)務系統(tǒng),為基于平臺的輕量級MaaSe34dd07dc565342604dd47f5ecab85d0層服務創(chuàng)造條件。在此基礎上,優(yōu)化生產(chǎn)管理和決策過程,工業(yè)大模型具備直接處理MES、WMS、PLM、PLM等業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)的能力,能夠跨越平臺層生成圖形報告,并指導關(guān)鍵系統(tǒng)如圖像識別、故障診斷和時間序列分析的集成,從而提升運營管理和決策的效率和質(zhì)量。
二是工業(yè)大模型顯著推動了跨模式和跨領(lǐng)域應用的傳統(tǒng)模型/服務的重用問題。工業(yè)大模型提供的MaaS層服務,能夠在不同場景中為終端用戶提供高質(zhì)量的服務,使得企業(yè)能夠通過API調(diào)用和數(shù)據(jù)加工來定制特定業(yè)務場景的解決方案。同時,工業(yè)大模型在研發(fā)設計過程中提供智能化支持,工業(yè)大模型的應用,增強了語言理解和圖像生成的能力,協(xié)助研發(fā)人員進行知識挖掘、組織和基礎代碼生成,以及進行三維可視化設計和智能工業(yè)知識庫的建立。
三是工業(yè)大模型的構(gòu)建可以實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的信息無障礙流通,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同創(chuàng)新,有利于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的開放共享。工業(yè)大模型能夠持續(xù)支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量的技術(shù)創(chuàng)新、高質(zhì)量的產(chǎn)品服務、高質(zhì)量的組織模式和高質(zhì)量的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),從而推動工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展,助力現(xiàn)代化經(jīng)濟體系構(gòu)建。
2.形成 “工業(yè)技術(shù)底座+多模態(tài)大模型+AI能力”的工業(yè)軟件架構(gòu)形態(tài)
如前文所述,工業(yè)大模型能夠與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合,從工業(yè)大模型的實施視圖出發(fā),最終將形成“工業(yè)技術(shù)底座+多模態(tài)大模型+AI能力”的全新工業(yè)軟件形態(tài),具備跨行業(yè)、跨專業(yè)、跨場景的工業(yè)專業(yè)應用生成能力,提升工業(yè)領(lǐng)域復雜問題的解決能力,推進工業(yè)軟件向3.0架構(gòu)轉(zhuǎn)變。
在較長的一段時間內(nèi),工業(yè)企業(yè)通過獨立分散部署的方式完成各類專業(yè)工業(yè)軟件的實施,能夠解決單一場景下的單一問題,部署的方式包括云部署、本地部署和混合部署,使得這些APP能夠相互獨立地運行和工作,稱之為工業(yè)軟件1.0形態(tài)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)框架的出現(xiàn),實現(xiàn)了工業(yè)信息化應用的整合,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺底座,按照垂直行業(yè)+場景應用集成的方式解決工廠內(nèi)全局優(yōu)化與管理問題,稱之為工業(yè)軟件2.0形態(tài)。
工業(yè)大模型的出現(xiàn),形成了“工業(yè)技術(shù)底座+多模態(tài)大模型+AI能力”的全新工業(yè)軟件形態(tài),即工業(yè)軟件3.0形態(tài)。在這種架構(gòu)下,傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)底座與多模態(tài)大模型融合集成,使得工業(yè)技術(shù)底座的能力得到極大加強,體現(xiàn)在信息解析與理解能力、內(nèi)容生成能力、專業(yè)知識預訓練等幾個方面,能夠?qū)崿F(xiàn)多行業(yè)多場景多領(lǐng)域的支持能力。基于大模型的關(guān)鍵能力,在工業(yè)場景下,工業(yè)生產(chǎn)應用群能夠?qū)崿F(xiàn)進一步的降本增效,工業(yè)知識應用可以形成跨領(lǐng)域、跨專業(yè)、復雜的工業(yè)知識管理能力,更多的人工智能技術(shù)可以應用到工業(yè)領(lǐng)域。
最終,工業(yè)大模型將演變?yōu)楣I(yè)企業(yè)打造生產(chǎn)管理的超級入口,實現(xiàn)工廠設備、數(shù)據(jù)、知識橫向連接,實現(xiàn)控制平臺與管理平臺的縱向貫穿,創(chuàng)新和重塑傳統(tǒng)生產(chǎn)模式、經(jīng)營模式以及管理模式,構(gòu)建具備全面鏈接、敏捷感知、高效處理、智能分析和自我演進特征的新型數(shù)字化工業(yè)企業(yè),促進企業(yè)發(fā)生生產(chǎn)組織形式的內(nèi)生變革,助力企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。