“当前,工程师需要投入大量时间学习与掌握各类PLC编程软件。”在第八届中国国际进口博览会(以下简称“进博会”)的西门子展台前,“工易魔方·妙一空间”工程师李玉宵分享说,“而AI与工业的深度融合,将显著优化这一过程。无论是在操作运营技术(OT)层面,还是信息技术(IT)层面,都将节约大量时间成本。”
AI与工业的这一融合正在今年进博会上不断被诠释:展台上,企业以硬核创新产品和体系回应制造流程痛点;论坛中,国际组织与企业共商工业AI标准的协同路径。两条主线交织,共同勾勒出工业智能化的清晰未来。
“第一次参加进博会时,我们展台的魔方机器人还会偶尔‘犯错’,拼得乱七八糟。”回忆起两年前带来的产品,李玉宵指着正在进行“汉诺塔AI脑力对决”的机械臂,与记者聊起这次进博会的新产品。
展台上,一场无声的智慧较量正在上演。汉诺塔——这个源自古印度的经典谜题,规则简单却十分考验规划能力:将不同大小的多层塔盘从一根柱子移至另一根,每次只能移动一块塔盘,且大盘不能压在小盘之上。随着圆盘数量增加,求解步骤呈指数级增长。
在展台,两只机械臂正连接着西门子带来的“工易魔方·妙一空间”平台,当指令下达,多个AI大模型同时展开“脑力竞赛”,在虚拟空间中预先验算所有可能的路径,严格遵循着“小盘在上”的物理规则,从数百万种可能性中筛选出最优解。
“这就像在工业生产中,我们在投入生产,搭建生产线之前,先在虚拟世界里把所有的可能性都试了一遍。”李玉宵向中青报·中青网记者解释道,“这对于工业企业,尤其是中小企业,意味着极大的成本节约。”
从偶尔出错的魔方机器人,到游刃有余的汉诺塔智能系统,背后是AI与数字孪生技术的深度融合。这种转变让工业决策从“事后纠正”变成了“事前预演”,从“单一执行”升级为“多方案优中选优”。在李玉宵看来,这种“预测性维护”不仅仅是技术的进步,更是工业思维的根本变革。
“唯有通过严格验证的‘最优解’,才会被翻译成机器指令,驱动物理世界的机械臂完成精准操作。”李玉宵说。
如果说西门子为工业打造了一个可以检验决策的“智慧大脑”,那么ABB则提供了驱动这个大脑进行决策的“数据燃料”。
“以前现场仪表的通信速度很慢,诊断信息非常有限。”ABB能源工业事业部数字化总监童荣指着显示屏向记者介绍道,“传统的传输速度大概只有几十KB每秒,而现在通过工业以太网APL技术,我们每秒可处理约十几MB的数据量,传输速率提升了300倍以上。”
不仅仅是传输速度的飞跃式提升,这项技术还使得传统的仪表设备不再只是提供基础的状态读数,而是能够上传包括诊断信息、性能状态、预测提醒在内的全方位数据。这些实时、高质量的数据为上层应用提供了坚实基础——无论是设备健康监测、能耗管理,还是与数据板计算检验,都能实现从故障预测到配件库存、维护计划等流程的智能联动。
此外,这项技术还极大地节约了工业企业的系统建设与维护成本,“以我们的巴斯夫湛江一体化基地项目为例,由于支持1000米长距离传输和两线制供电,建设过程节约了大量的电缆。现场所有仪表设备的信息可以实时、准确、高速地在控制室中呈现,无需大量人员巡检设备,也极大降低运维成本。”
“数据是智能化的基础。”童荣强调,“没有高质量的数据源,一切先进的AI想要在工业领域应用都失去了根本。”
当采集数据的“眼睛”和分析数据的“脑子”都齐备了,如何通过AI赋能生产的“手”,便成为这些工业企业另一个思考的方向。
“在汽车制造、航空航天等精密行业,六轴机械臂已成为生产线上的主力。但它们存在根本性局限:这些机械手是被‘锚定’的。”海克斯康AEON人形机器人工程师居怡洲向记者道出了行业痛点,“工业现场还有大量动态、复杂且非标准化的作业场景,亟待更灵活的解决方案。”
面对“为何机器人需要选择人形”的疑问,居怡洲给出了基于工业逻辑的解答:“汽车制造等传统工厂的作业环境,本质上都是以人为尺度构建的。当我们试图用自动化替代这些高度依赖人类灵活性的工作时,改造整个生产环境去适应固定机器不仅成本高昂,而且往往事倍功半。最经济的方案,就是让机器人直接适配现有环境——这也是人形机器人最具优势的领域。”
在技术实现上,团队选择了更符合工业场景需求的创新路径。而在移动能力方面,机器人采用轮式足底设计,在平坦的工厂地面上,相较于仿生双足行走,不仅移动速度快了4倍,在稳定性和能效方面都表现更优。“更值得一提的是,当系统检测到电池电量不足时,下一代机器人能够自主完成电池更换,这为其实现连续作业提供了关键保障。”居怡洲说。
这款机器人的设计还充分考虑到了欧洲一些中小型工厂的空间限制。“狭窄的作业通道、紧凑的设备布局,这些现实条件对机器人的灵活性和通过性提出了更高要求。”居怡洲表示,“这也正是我们坚持在机器人本体设计阶段就重点攻克的技术难点。”
中青报·中青网记者 卢健 来源:中国青年报
2025年11月11日 06版