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未来的智能制造,将在哪些“新赛道”上展开竞逐?

2025-06-26 17:22:15      中华网   


  近年来,智能制造领域的技术革新浪潮汹涌。在传统自动化技术持续精进的同时,人工智能、数字孪生、虚拟制造等新变量不断涌现,推动着工业制造形态的快速进化。这些技术不仅提升了生产效率,更在重塑制造系统的底层逻辑。那么,面对这些“新变量”,未来的智能制造究竟会向哪些形态演变?哪些方向将成为产业竞逐的关键赛道?

  面对这些叩问,在华为云的赋能下,引领中国智造自主创新的先锋企业——深圳华龙讯达正通过构建具身智能生产线、打造木星工业机器人数字仿真平台及新一代工业自动化平台,以及推动工业AI的普惠化应用等几大实践路径,共同展现出融合架构的巨大潜力。

  构建“具身智能”生产线,实现人机自然交互

  近期,伴随着相关技术的日渐成熟,“具身智能”的概念开始在工业领域炙手可热。此前,很多人常常将“具身智能”与人形机器人混为一谈。实际上,“具身智能”概念的应用范围远远不限于某一类具体形态的机器人,其核心是让AI深度融入物理世界的交互与执行环节,而不仅仅停留在数据分析层面,让包括人形机器人、工业机械臂在内的各类智能设备不再受制于固定控制程序的桎梏,从而真正实现“精准运行”和“自主决策”的合二为一,并拥有见机行事、因势利导、灵活响应、智慧协同等诸多本领。正因为如此,具身智能也被业界广泛视为工业智能化的关键发展前沿之一。

  结合这一最新的应用趋势,华龙讯达基于华为盘古大模型,构建了贯穿“云边端”的“垂直领域模型+盘古大模型”的混合架构,打造出“具身智能生产线整体解决方案”,让具身工业机器人可以进行自然语言交互与自主决策。

  这条产线的革命性在于,它实现了人工智能与工业控制系统的深度耦合,从而既保持了工业Know-how的传承,又通过盘古大模型创造出了新的行业价值点。其中,华龙讯达国产大型PLC承载着设备控制层的设备控制模型;与此同时,工控鸿蒙-华龙工业操作系统(HualongOS)则承载了设备人机交互的设备运行机理模型;最后,由华为盘古大模型进行生产数据推理,形成“设备级专业智能+系统级通用智能”的协同。

  这一产线的“大脑”,是华龙讯达基于国产龙芯芯片研发的全自主大型PLC(JIC PLC 8010),性能指标达到国际领先水平,能在2毫秒内精准驱动数百个伺服轴。生产线运行的核心,则在于数据的流动与转化,PLC产生的实时工况数据(如设备状态、工艺参数)被毫秒级采集,并通过边缘网关安全传输至部署在华为云上的华为盘古大模型。利用华为云高性能计算和存储资源,AI模型能对这些数据进行即时分析和深度挖掘。

  由于有了AI的深度介入,由此带来的交互变革尤为显著:操作人员无需复杂编程或查询数据库,只需通过语音或文本发出自然指令,如“生成轴承压装工位今日良率报告”或“检查三号机械臂当前振动状态”,系统便能借助云端或边缘侧的AI模型,在数秒内提供图文并茂的深度分析报告。报告不仅包含产量、设备利用率等基础指标,更能通过AI模型洞察生产订单波动趋势、预测潜在设备故障点,为决策提供前瞻性支撑。这极大降低了使用门槛,提升了运维效率,展现了“AI+控制”融合带来的生产力跃升。华为云提供的安全、高效的云服务,确保了海量工业数据在此闭环中得以安全汇聚、高速处理与智能反馈,是具身智能得以流畅运行的坚实保障。

  以这一经过实际验证、可落地的具身智能解决方案作为范本,“垂直领域模型+盘古大模型”这一创新模式的实用性和易用性得到了无比扎实的印证。利用华为盘古大模型高效、低成本的算法与推理能力,为工业现场构建出了“感知-决策-控制”的智能闭环;而利用华龙讯达国产大型PLC集成由华为盘古大模型训练的小模型,则实现了工艺过程的检测分析,使传统设备具备了高度适配工业产线需求的视觉质检能力。

  这种“AI+控制”的融合架构,既延续了工业现场高可靠性的底层逻辑,又赋予产线自主优化的智能特性。另一方面,对华为盘古大模型而言,工业场景的复杂工况(如轴承压装生产线的高频振动环境)将推动算法鲁棒性进化,海量工业数据反哺模型迭代,形成“场景驱动-技术突破-价值创造”的正向循环。我们通过鸿蒙HMI实现设备端与盘古大模型交互,正在构建工业领域具身智能新范式。

  在这方面,更多的实践案例还在相继落地。例如,在某制造业领先企业坐落于上海的“灯塔工厂”当中,已经实现了以下这样的“半科幻”场景:用户只需要输入产品的数字化图纸,华龙讯达的木星工业机器人数字仿真平台就可以自动生成相应的动态焊接路径,并由多台具身智能工业机器人同步执行,实现了这一生产工艺的颠覆式创新,其不仅大幅提升了生产效率,更开启了具身智能设备相互协同实践的一扇新大门。

  其中,在华为开发者大会(HDC 2025)上隆重发布的华龙讯达木星工业机器人数字仿真平台,同样是一款以“虚实结合”支撑具身智能及其他应用的数字化利器。作为华龙讯达自主研发的工业机器人全流程协同仿真软件,木星工业机器人数字仿真平台以三维建模为起点,实现了机器人路径规划、碰撞测试、路径优化、运行仿真、控制代码生成、“虚实融合”调试的全流程自动化与智能化,打破工业机器人传统的封闭式编程、示教、控制模式,通过“云边端”一体的开放式架构实现“仿真即控制”工业机器人应用新范式,为工业机器人领域小批量、多品种的柔性制造需求提供了全流程智能化解决方案,加速具身智能技术在工业制造场景的规模化深度应用,有力推动制造业向柔性化、智能化、无人化升级。

  在功能层面,木星工业机器人数字仿真平台可以基于华为云的高精度建模与工艺设计。支持CAD、CAE建模和主流模型导入,自动解析工业机器人关节力学结构及工艺参数,构建毫米级精度数字空间基准;内置焊接、喷涂、移载、组装等多种工艺参数模型,支持动态优化与缺陷预演;同时,该平台基于华为盘古大模型可实现智能路径规划与多机协同,基于物理引擎实时计算机械臂运动轨迹,自动规避工件干涉,生成最优作业路径,例如通过深度学习持续优化焊接路径规划策略,提升多规格工件适应性;与此同时,该平台还可以实现基于华龙国产PLC和工控鸿蒙的开放式虚拟调试与控制,基于工控鸿蒙终端,在数字空间与物理空间同步仿真程序执行,实时校正参数偏差,确保代码下发前的可靠性,而虚拟调试生成的JIC IRS程序则可以直接下发至华龙讯达国产PLC控制器,减少现场调试时间;最后,该平台还可以实现工艺全场景模拟,覆盖焊接/喷涂/装配/码垛等工艺,结合有限元分析动态优化工艺参数组合,并通过实时碰撞检测预判设备干涉风险,输出安全操作边界。

  目前,木星工业机器人数字仿真平台不仅兼容全球主流工业机器人设备,还基于开源鸿蒙分布式软总线技术,实现了工业“五块屏”(设计屏、仿真屏、编程屏、监控屏、控制屏)的多端协同操作,并打造了具身智能闭环,可以依托具身智能大模型自动生成控制代码,根据实时感知和执行反馈动态优化策略,通过工控鸿蒙终端实现毫秒级响应,动态补偿工件装配误差。而作为“固若金汤”的国产化自主底座,达到国密5标准的华龙国产PLC可以配合自主可控的工控鸿蒙和华为云平台应用,全面保障工业安全。

  华龙讯达作为具身智能相关企业,不断深化工业机器人与人工智能技术的融合创新。针对不同场景的算力需求、数据规模以及实时性要求,通过将自研控制系统与盘古大模型智能融合,已在机械臂路径规划、运行代码生成等多个关键场景中取得成功应用。例如,在海尔灯塔工厂开展基于强化学习的骨架工艺自适应编程智能体项目,将新骨架换产调试时间由原来的停线3-5天,缩短至4小时以内。

  木星工业机器人数字仿真平台以“国产化仿真引擎+具身智能”融合重构工业机器人应用范式,其在高精度路径规划、多机协同控制及云边端架构上的突破,正成为制造业智能化升级的关键使能工具。面向未来,华龙讯达将持续深化工业场景赋能,推动更多“仿真驱动智造”的中国方案落地。

  打造开放协同的工业自动化平台,构筑智能底座

  自动化平台,是智能制造的“数字基座”。华龙讯达自主研发的木星工业自动化平台(JIC IPC Cloud),正是这一理念的实践者。该平台宛如一座横跨信息鸿沟的桥梁,其核心价值在于强大的连接与集成能力。通过兼容Modbus、Profibus、EtherCAT等国内外主流工业协议,JIC IPC Cloud无缝打通了不同品牌、型号、年代的设备,解决了工厂普遍存在的“数据孤岛”问题。更重要的是,它并非封闭系统,而是提供了开放式编程环境和丰富的工具集——涵盖数据采集、物联网接入、人机交互(HMI)、监视控制(SCADA)乃至数字孪生建模。这些工具能实时汇聚从传感器、单台设备到整条产线乃至整个车间的海量数据。

  在这一过程中,华为云无疑扮演了关键的“使能者”角色。依托华为云提供的稳定可靠的基础设施即服务(IaaS)以及物联网(IoT)、数据模型引擎(iDME)等平台即服务(PaaS)能力,JIC IPC Cloud得以高效部署和运行。其支持灵活的云边协同部署模式:边缘计算节点处理实时性要求高的控制指令和初步数据分析;云端则负责复杂模型训练、全局优化和大数据存储分析。这种架构显著提升了平台的可扩展性、弹性与可靠性,同时降低了企业的整体部署与运维成本。目前,该平台已在汽车制造、航空制造、风电、CNC、钢铁、新能源、高端装备、轻工制造以及工业机器人等多个领域相继落地,为企业提供定制化的智能生产管理方案,成为支撑“智改数转”的核心数字底座。

  最后,华龙讯达基于OpenHarmony的社区版本研发而成的工业自动化全场景、分布式工业级操作系统——“工控鸿蒙”华龙工业操作系统(HualongOS),则为这一开放、协同的工业自动化平台提供了自主可控的工业软件基础设施。作为一种着眼未来工业自动化数字世界的全新工业级开发和应用,采用分布式能力架构的HualongOS操作系统融合了“万物互联”的技术特性,将通过工业自动化智能设备之间的互通互联,为工业用户带来更加智能流畅的使用体验。

  推动工业AI普惠化,释放无限商业价值

  未来,华龙讯达还将沿着“具身智能”和“工业AI”等新型工业化的重要创新方向,继续投入研发基于龙架构的“云边端”一体化控制器,突破工业AI实时决策的算力瓶颈,将技术代差转化为生产力跃升,进而构建数据驱动的商业模式,通过边缘智能计算,实现“设备订阅+AI服务”新模式,使设备大数据持续产生价值。此外,则是持续开拓新的应用场景,通过华为盘古大模型多模态能力实现的生产、物流、质量检测等工业场景的模式革新,大幅降低AI准入门槛,推动工业AI的普惠化。

  在这方面,制造业作为一个笼统的概念,包含了大量各具行业特点的垂直细分领域,又衍生出了形形色色的应用场景。当前炙手可热的人工智能技术要想“打透”这一领域的价值链,真正在工业界扎根深耕,就必须跨越成本高、部署难、见效慢的门槛,实现普惠化应用。

  华龙讯达在实践中探索出的“垂直领域模型+盘古大模型”混合架构,结合华为云的弹性算力与服务,正有效破解这一难题。其核心特点是,将需要深厚工业知识沉淀的领域专长,比如特定工艺的专家系统、设备控制模型等固化在边缘侧或设备端的专用小模型中,确保实时性与可靠性;同时,将需要强大泛化能力的任务,例如自然语言理解、跨域关联分析、复杂模式识别等,交由部署在华为云盘古大模型处理。两者协同,既传承了工业Know-how所包含的专业价值,又可以通过注入盘古大模型的澎湃智能,让工业系统解决复杂任务的能力得到显著提升。

  这种工业AI的普惠化发展,通过华为云的赋能,首先可以转化为生产力的显著跃升。例如,通过AI优化控制参数和工艺流程,传统产线在无需彻底更换原有设备的前提下,也可以通过改造实现关键响应速度、柔性化能力的显著提升,维护成本也可以得到大大降低,这样的“脱胎换骨”,等于直接提升了企业最核心的制造效率和竞争力。

  其次,还能够通过整合工业AI,构建数据驱动的商业模式。例如基于华为云边缘智能计算能力,企业可以实现“设备即服务”的创新模式。在提供硬件设备的同时,叠加基于设备运行数据分析的预测性维护、能效优化、工艺改进等AI增值服务,按月或按年订阅收费,将设备产生的大数据转化为持续收益。

  最后,利用华为云支持的视觉质检、语音交互等多模态AI能力,传统上需要高昂投入和专业团队支持的精密质检、智能物流调度、柔性生产排程等复杂应用也可以实现快速部署,大幅降低中小企业应用AI的门槛,真正把以“高性价比智能”为特征的AI普惠化应用向千行百业加速推广,让更多的大、中、小企业都能够从中收获到独特的应用价值。

  以“云”架桥,共赴智造新未来

  华龙讯达与华为云的携手实践,彰显出了一个越来越清晰的趋势——制造业的深度转型,正日益紧密地围绕“云”这一新基础设施展开。云计算已不仅仅是存储与算力的提供者,更是融合创新技术(AI、IoT、数字孪生)、赋能产业升级的核心催化剂与技术基座。华为云所倡导的“基础设施即服务、技术即服务、经验即服务”理念,正通过其强大的全球供应链实践积淀和面向智能制造丰富场景的各种解决方案,为包括智能制造在内的千行百业提供坚实支撑。

  当下,或是出于洞察驱使的主动布局,或是出于需求拉动的应时之举,越来越多的工业场景已经在加速拥抱云技术,并不断从中开发出新的价值空间。在“云边端”协同的架构下,如同木星平台提供的开放连接、具身智能实现的自然交互,以及普惠AI催生的商业模式创新,这些曾经分离的技术利器被深度融合,持续释放出提升质量、效率与灵活性的巨大潜能。展望未来十年,智能制造的核心竞逐场,必然属于那些能充分驾驭云原生力量、深度融合IT与OT、并实现数据智能驱动全价值链优化的企业。一个由云技术深度驱动、更加智能、柔性与可持续的制造新时代,其画卷正在我们面前加速展开。

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