機(jī)器之心原創(chuàng)
微胖
那是1964年,德國南部的小城愛爾蘭根,陽光灑落在西門子數(shù)據(jù)中心的窗格上,一臺(tái)名為ZuseGraphomatZ64的繪圖儀靜靜運(yùn)轉(zhuǎn)著。
它并不懂何為藝術(shù),卻在工業(yè)數(shù)學(xué)家GeorgNees的指令下,畫出了世界上最早一批由計(jì)算機(jī)生成的圖像。
1965年,德國斯圖加特大學(xué)的研究畫廊舉辦了全球首個(gè)在愛爾蘭根西門子公司數(shù)字計(jì)算機(jī)上通過算法生成的圖形作品展覽Computergrafik(算法藝術(shù)),GeorgNees是唯一參展的藝術(shù)家,這是當(dāng)時(shí)展出的作品之一。
一段代碼、一卷紙帶、一組圖形庫,借由ALGOL語言緩緩運(yùn)行。方格、曲線,輪廓與空白——工業(yè)數(shù)學(xué)家的靈魂在矩形與曲線中悄然躍動(dòng),沒有人會(huì)想到,它會(huì)成為人工智能與工業(yè)融合的漫長序章。
次年,西門子在愛爾蘭根設(shè)立研究中心。超過7個(gè)足球場大的封閉園區(qū),成為無數(shù)推動(dòng)工業(yè)4.0技術(shù)的母體。
60年過去,城市依舊寧靜,工廠早已煥然一新。在西門子愛爾蘭根工廠中,超100項(xiàng)人工智能應(yīng)用嵌入制造流程,數(shù)字孿生技術(shù)成為理解現(xiàn)實(shí)的鏡像。
機(jī)器人能識(shí)別陌生零件,借助虛擬物料進(jìn)行訓(xùn)練,還能將直徑僅為幾十分之一毫米的導(dǎo)線,精準(zhǔn)插入同樣微小的孔中。
愛爾蘭根工廠的半導(dǎo)體生產(chǎn)潔凈室
每天,這座「全球燈塔工廠」生成的數(shù)據(jù)浩如煙海,源源不斷匯入一場更為深遠(yuǎn)的競爭:
誰能讓AI聽懂機(jī)器語言,穩(wěn)穩(wěn)落地于最復(fù)雜的工業(yè)體系?
從智能體到工業(yè)基礎(chǔ)模型:
西門子打造工業(yè)AI「操作系統(tǒng)」
人機(jī)之間最自然的溝通方式,或許始于一種新的「伙伴」關(guān)系。西門子稱它為IndustrialCopilot。
這位摘下今年「工業(yè)界奧斯卡」桂冠的「伙伴」,正步入智能體時(shí)代——
你向它發(fā)問,它回應(yīng)的,不只是一個(gè)「答案」,而是一個(gè)「行動(dòng)」,如同經(jīng)驗(yàn)老道的匠人。
IndustrialCopilot摘下今年「工業(yè)界奧斯卡」赫爾墨斯獎(jiǎng)
在德國蒂森克虜伯工廠的一隅,電池測試機(jī)靜靜運(yùn)轉(zhuǎn)著。玻璃箱里,電池單元在傳送帶上緩緩滑過,紅綠燈交替閃爍,傳感器與攝像頭捕捉每一刻的細(xì)節(jié)。
過去,每個(gè)動(dòng)作都需要PLC工程師逐行編寫代碼,甚至要拆解其他供應(yīng)商提供的程序模塊。稍有經(jīng)驗(yàn)不足,便如墜迷霧。
蒂森克虜伯的工程師們正在使用西門子工業(yè)Copilot為這臺(tái)用于測試電動(dòng)汽車電池組的機(jī)器編寫自動(dòng)化代碼。
如今,只需一句自然語言指令,Copilot便可生成150行自動(dòng)化代碼,并無縫對接TIA博途系統(tǒng)。開發(fā)效率提升近一半,代碼部署時(shí)間縮短三成。
從設(shè)計(jì)、規(guī)劃,到工程、運(yùn)營和服務(wù),西門子工業(yè)智能體正悄然貫穿整個(gè)工業(yè)脈絡(luò)。而這套工業(yè)智能體系統(tǒng)的靈魂,在于一套如「指揮中心」的「指揮家」(Orchestrator)——
它會(huì)遵循業(yè)務(wù)SOP拆解不同任務(wù),準(zhǔn)確調(diào)度、協(xié)調(diào)多種智能體,讓它們串聯(lián)、協(xié)作,最終完成任務(wù)。
IndustrialCopilot則扮演「前臺(tái)」,提供訪問接口,負(fù)責(zé)人類語言與工業(yè)語言的轉(zhuǎn)換。
IndustrialCopilotsAIAgents
想象一個(gè)常見的場景:「幫我新增一批訂單,交付時(shí)間提前三天?!鼓阒恍鑼ndustrialCopilot說出這句話,屏幕顯示智能體開始運(yùn)轉(zhuǎn)。
后臺(tái)的「指揮家」迅速解析這條需求,根據(jù)SOP拆解任務(wù)、規(guī)劃流程,并調(diào)度多個(gè)「小智能體」協(xié)同作業(yè)——
檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)整產(chǎn)線參數(shù)、核算物料庫存、啟動(dòng)生產(chǎn)。
生產(chǎn)完成后,智能體還會(huì)自動(dòng)規(guī)劃AGV小車的數(shù)量、速度和路徑,將產(chǎn)品送至指定倉位。
在整個(gè)過程中,機(jī)械臂無需重新編程,便可聽從智能體的指令,自動(dòng)執(zhí)行分揀、裝配等操作。
你能在屏幕上實(shí)時(shí)看到任務(wù)進(jìn)度、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn),甚至一鍵生成工作報(bào)告。
西門子工業(yè)智能體系統(tǒng)架構(gòu)
顯然,它不只是一個(gè)「超級助理」,更是一個(gè)能運(yùn)籌帷幄的「工業(yè)現(xiàn)場指揮家」。而真正的認(rèn)知核心,是被西門子稱作「工業(yè)基礎(chǔ)模型」(IndustrialFoundationModel,IFM)的新事物——
它并非單一模型構(gòu)成的孤峰,而是一組模型匯聚而成的群山(industrialfoundationmodels),扎根于150PB經(jīng)過驗(yàn)證的工業(yè)數(shù)據(jù),澆筑于西門子百年來積淀的工程知識(shí)之上。
這些模型各有所長。時(shí)間序列基礎(chǔ)模型GTT精于預(yù)測性維護(hù)、異常檢測與工藝調(diào)優(yōu)。另有模型擅長圖紙和3D模型,有的通曉PLC編程。但都共通一理:深諳工程語義,工業(yè)邏輯推理,可嵌入真實(shí)生產(chǎn)流程,接受工業(yè)的約束。
工業(yè)基礎(chǔ)模型(IFM)的核心,在于對多模態(tài)工業(yè)數(shù)據(jù)的深刻理解。這也是它與當(dāng)下主流多模態(tài)大模型路徑的根本分野——
后者更擅長處理泛化的消費(fèi)者數(shù)據(jù),而工業(yè)世界充斥著機(jī)器語言。
圖紙上的幾何結(jié)構(gòu)、流程圖中的控制邏輯、PLC發(fā)出的電壓脈沖、傳感器記錄下的時(shí)間序列……它們無聲,卻自有嚴(yán)密的語法和秩序。
一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的漂移,一次聯(lián)動(dòng)的遲滯,便足以導(dǎo)致系統(tǒng)的紊亂、生產(chǎn)的中斷,乃至安全事故的發(fā)生。
因此,西門子試圖突破文本范式的邊界,構(gòu)建一種能讀懂機(jī)器語言、能適應(yīng)嚴(yán)苛工業(yè)約束的模型——這,正是工業(yè)基礎(chǔ)模型(IFM)的出發(fā)點(diǎn),也是它與生俱來的宿命。
護(hù)城河:
數(shù)據(jù)為基,know-how為魂
4月初,IndustrialCopilot與工業(yè)基礎(chǔ)模型(IFM)亮相漢諾威工業(yè)博覽會(huì),那并非一次炫技,而是對現(xiàn)實(shí)的回應(yīng):
曾親手繪圖、調(diào)試、維護(hù)系統(tǒng)的工程專家,很多人已年過六旬,即將退休。該如何留住他們的專業(yè)知識(shí)?
這一切,靠的不是聊天機(jī)器人。至少不是當(dāng)下這些通用模型所能勝任的。無論是ChatGPT,還是市面上各類AI助手,都無法觸及西門子所展現(xiàn)的這些能力。
并非模型不夠聰明,而是它們尚未學(xué)會(huì)如何「生活在工廠里」。而這,正是西門子的護(hù)城河——
既有規(guī)模驚人的高質(zhì)量數(shù)據(jù)資產(chǎn),更有百年基業(yè)下的行業(yè)know-how。
例如,訓(xùn)練工業(yè)基礎(chǔ)模型(IFM)所依托的語料庫,其深度與廣度在整個(gè)工業(yè)世界中都堪稱罕見。
高達(dá)150PB的優(yōu)質(zhì)工業(yè)數(shù)據(jù),像一條貫穿時(shí)空的脈絡(luò),橫越產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真、制造等多個(gè)階段,從CAD圖紙到控制邏輯、從傳感器序列到操作日志的多模態(tài)輸入。
哪怕是單一模態(tài)的時(shí)間序列基礎(chǔ)模型GTT,數(shù)據(jù)量已擴(kuò)展至1,240億。
如此「大手筆」的背后,是一座旁人無法復(fù)制的「數(shù)據(jù)底座」:西門子的工業(yè)軟件與硬件產(chǎn)品,服務(wù)于全球40多個(gè)行業(yè)、40多萬家客戶。
作為全球領(lǐng)先的工業(yè)軟件供應(yīng)商之一,西門子的版圖幾乎囊括了CAD、EDA、CAE、PLM、MES/MOM等所有關(guān)鍵工業(yè)軟件品類,打通從設(shè)計(jì)、仿真到制造、運(yùn)維的完整生命周期。
而且,西門子的工業(yè)軟件早已深入流程工業(yè)、離散制造等多個(gè)垂直場景,包括食品加工、化工流程、生物制藥等對行業(yè)know-how要求極高的復(fù)雜系統(tǒng)。
至于硬件世界,西門子已構(gòu)筑起完整、端到端的設(shè)備體系。
從PLC控制器、SCADA系統(tǒng)到工業(yè)邊緣計(jì)算設(shè)備,它能夠?qū)④囬g里的每一絲動(dòng)態(tài)都轉(zhuǎn)化為可被采集、可被推理的數(shù)字信號。其中,僅PLC控制器就運(yùn)行于全球三分之一的工廠。
但,光有數(shù)據(jù)還不夠。整個(gè)AI模型生命周期中,最被津津樂道的「建?!梗鋵?shí)不過是十分之一的工作。真正耗時(shí)且關(guān)鍵的,是那九成隱藏在背后的工作:數(shù)據(jù)清理、接口調(diào)試、部署與運(yùn)維。相比于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,這套流程要復(fù)雜得多,需要極為深厚的行業(yè)know-how。
就說構(gòu)建工業(yè)智能體,第一步就是拆解具體任務(wù)。而這一步,就已經(jīng)高度依賴非公開、非通用的工業(yè)SOP知識(shí);訓(xùn)練GTT捕捉多變量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系,你也得明白模具溫度、電機(jī)電流、注射壓力和成型時(shí)間之間,存在動(dòng)態(tài)耦合。
比起建模,數(shù)據(jù)采集和清洗看似「體力活」,其實(shí)是最具經(jīng)驗(yàn)門檻的一環(huán)。
不同的應(yīng)用場景,采集方式和頻率有著完全不同的訴求。
有的直接從PLC拉數(shù),有的依賴傳感器實(shí)時(shí)回傳,還有的要通過邊緣設(shè)備匯總上傳;而數(shù)據(jù)的刷新頻率,更是從毫秒級的實(shí)時(shí)采集,到分鐘級、小時(shí)級的周期性采集,差異極大。
再往下,通信協(xié)議的兼容性也是繞不開的挑戰(zhàn)。
Modbus、OPCUA、CAN……這些協(xié)議五花八門,要讓它們「說同一種語言」,考驗(yàn)?zāi)銓ΜF(xiàn)場的工藝?yán)斫馀c系統(tǒng)級的適配能力。
一旦數(shù)據(jù)打通,質(zhì)量問題又接踵而來。
缺失值怎么補(bǔ)?異常點(diǎn)怎么識(shí)別?低質(zhì)量數(shù)據(jù)如何甄別?數(shù)據(jù)質(zhì)量不過關(guān),AI無異于「建在流沙上」。
當(dāng)你構(gòu)建了AI模型之后,距離完成還差很遠(yuǎn)——
怎么把模型部署到產(chǎn)線中?怎么確保它能穩(wěn)定運(yùn)行十年?更重要的是,客戶能不能在無需數(shù)據(jù)科學(xué)家介入的前提下,自行維護(hù)、使用、調(diào)優(yōu)?
能否破解這些問題,才是工業(yè)AI成敗的分水嶺。
比如,一個(gè)任務(wù)可能需要多個(gè)模型協(xié)同完成:異常檢測、狀態(tài)分類、時(shí)間預(yù)測……它們使用的算法不同,數(shù)據(jù)處理邏輯各異,部署門檻高。
要讓它們「跑」起來,首先要理解每個(gè)模型的訓(xùn)練邏輯、算法結(jié)構(gòu)與輸入輸出機(jī)制,并實(shí)現(xiàn)它們在系統(tǒng)中的無縫聯(lián)動(dòng)。
更大的挑戰(zhàn),往往出現(xiàn)在模型上線之后。
三個(gè)月后,你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)某個(gè)模型突然「罷工」了:傳感器產(chǎn)生了微小漂移、環(huán)境溫度波動(dòng)、機(jī)械老化……這些變化會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)分布偏移,模型的預(yù)測準(zhǔn)確率急劇下降。
而一旦分布發(fā)生漂移,就意味著必須重新訓(xùn)練模型——過去,這通常意味著甲方數(shù)據(jù)科學(xué)家的再次介入,流程長、成本高。
西門子提供貫穿整個(gè)AI應(yīng)用價(jià)值鏈或生命周期的服務(wù),讓數(shù)據(jù)科學(xué)家以一種兼容工業(yè)環(huán)境的方式,將某些軟件包集成到模型中。如果監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)模型性能不夠好,工廠的自動(dòng)化工程師只需通過幾次點(diǎn)擊,就可以在已經(jīng)收集到的數(shù)據(jù)上重新訓(xùn)練模型。
所有這些積淀,并非成立僅20余年的數(shù)字公司或互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)所能比肩。西門子AI技術(shù)負(fù)責(zé)人RobertLohmeyer曾說,未來25年也難以復(fù)制。
半個(gè)世紀(jì):
為AI寫下最硬核的工業(yè)注腳
直到今天,幾乎沒有哪一種工業(yè)AI解決方案,是西門子無法構(gòu)建的。
像IndustrialCopilot和工業(yè)基礎(chǔ)模型(IFM)這樣令人驚嘆的技術(shù)成果,也絕非憑空出現(xiàn),而是沿著一條數(shù)十年未曾中斷的路徑生長而出——其根系,深植于上世紀(jì)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)著探索中。
那是1973年。世界尚未為「人工智能」劃出清晰的輪廓,西門子卻悄然取得了自己的第一項(xiàng)AI專利,開啟一場長期主義的孤獨(dú)遠(yuǎn)征。
20多年后,在AI遭遇信任斷崖、被視為「科技泡沫」的年代,西門子卻推出了全球首個(gè)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鋼鐵焊接控制系統(tǒng)。
后來,潮水終于來了。ChatGPT橫空出世,一夜之間改變了人類對智能的理解。
當(dāng)許多西方公司還在激烈爭論「是否使用」時(shí),西門子已默默完成切換——發(fā)布不到半年,幾乎每一位員工都能在安全合規(guī)的邊界下自由使用ChatGPT。DeepSeek發(fā)布后兩三天,西門子便已投入使用。
這種對新技術(shù)的響應(yīng)速度,并非一時(shí)興起的果敢,而是源于一種深入骨髓的本能——不斷向未來靠攏。
如今,西門子正投入大量資源,為員工和一線工人提供系統(tǒng)性的技能再培訓(xùn),努力讓人與AI并肩同行。AI的最大挑戰(zhàn)不在于數(shù)據(jù)安全,而在于文化認(rèn)同,西門子數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)CEO奈柯曾說,如果企業(yè)文化無法接納AI,AI就無法真正發(fā)揮作用。
這份對未來的投入,并不止于應(yīng)用層面的擁抱,還包括在AI基礎(chǔ)研究上的持續(xù)耕耘。
超過1,500名AI專家,其中250人專注于基礎(chǔ)研究,輔以大量經(jīng)驗(yàn)豐富的數(shù)據(jù)科學(xué)家,共同構(gòu)建起一座通往下一代工業(yè)文明的「大腦」。而這背后,是一套早已被時(shí)間驗(yàn)證的技術(shù)版圖——
西門子在全球工業(yè)AI領(lǐng)域的專利持有量居領(lǐng)先地位。在歐洲,更穩(wěn)居AI專利申請首位;
500+活躍的AI專利家族,不僅代表著技術(shù)積累,更彰顯算法、工業(yè)方法論與系統(tǒng)集成的可變現(xiàn)能力,構(gòu)筑起西門子在AI深水區(qū)的堅(jiān)實(shí)護(hù)城河。
最近幾個(gè)月的戰(zhàn)略動(dòng)作,更勾勒出這家百年工業(yè)巨頭的布局野心。
原AWS生成式AI副總裁VasiPhilomin加盟西門子,擔(dān)任執(zhí)行副總裁,全面負(fù)責(zé)AI與數(shù)據(jù)技術(shù)戰(zhàn)略,推動(dòng)包括工業(yè)基礎(chǔ)模型(IFM)在內(nèi)的核心能力建設(shè)。西門子正以更強(qiáng)勢的姿態(tài),搶占技術(shù)制高點(diǎn)。
工業(yè)軟件領(lǐng)域的并購步伐也在加速。今年3月至5月期間,西門子連續(xù)完成5項(xiàng)重大收購,其中兩筆交易震動(dòng)行業(yè)。
其一,以高達(dá)百億美元的價(jià)格收購了工業(yè)仿真與AI驅(qū)動(dòng)優(yōu)化領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)Altair。這也是西門子史上第二大規(guī)模的收購。
其二,完成對Dotmatics的收購,將AI驅(qū)動(dòng)的工業(yè)軟件版圖延伸至生命科學(xué)領(lǐng)域,打開面向生物醫(yī)藥與健康產(chǎn)業(yè)的新局面。
愛爾蘭根的陽光依舊溫暖,Z64繪圖儀雖已沉寂,但它描繪的第一道曲線,如破曉的微光,映照著西門子深耕AI的漫漫長路。
它不擅編織炫目的童話,卻將智能深植于原子與代碼的土壤——讓算法穿透自動(dòng)化表層,叩響自決策的大門;使封閉的系統(tǒng)學(xué)會(huì)呼吸,令塵封的經(jīng)驗(yàn)獲得傳承;讓未來更加激動(dòng)人心。
在這條「長坡厚雪」的征程上,西門子每一步都帶著時(shí)間的沉淀。當(dāng)浮躁的科技喧囂退去,唯有對行業(yè)的深刻理解才能定義真正的制造未來。
此刻,最懂工業(yè)的巨人,正用AI重寫下一紀(jì)元的制造語法。
「姿勢」青是一種什么樣的顏色?
這“青霜”之“青”到底是什么顏色?生活經(jīng)驗(yàn)里,一大片的白色,有時(shí)候在略弱的光線下會(huì)呈現(xiàn)出一點(diǎn)淡淡的藍(lán)色。同樣,鋒利的鋼在光線下也能呈現(xiàn)出這種淡藍(lán)色,“三尺青鋒”同樣成立。大片霜能呈現(xiàn)出一點(diǎn)淺淺的藍(lán)色,所以,“青霜”之“青”是不是又指淺藍(lán)色了。同樣回到“雪青”,大片的雪會(huì)反射光線,隱隱有種淡淡的紫藍(lán)色-。再如,“青衿 劉詩詩一直都是優(yōu)雅知性的代表,這回她化了個(gè)溫溫柔柔的妝,嘴唇顏色也是淡淡的裸色-|。和別人那種“華麗風(fēng)”相比,她這妝面走的就是柔軟路線,很襯她本人的氣質(zhì),看不見亮片高光什么的,可在閃光燈底下還是自然有光澤,一點(diǎn)不悶,給人感覺很舒服_。她上臺(tái)那會(huì)兒最讓人眼前一亮的,還是她那股子氣場-。步伐平穩(wěn)悠然,..小說:落魄族子闖深淵得奇遇,重歸巔峰,青鋒在手我為道尊