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发布: 8:30am 09/01/2025

GAI

人工智能

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机器人技术

生成式人工智能

工业5.0

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工业5.0

【多点AI】工业5.0:技术与人类价值的深度融合

文:苏仲成(岭南大学研究生院客席助理教授)

文:苏仲成(岭南大学研究生院客席助理教授)

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是制造业发展的新阶段,其核心理念在于通过技术进步推动人机协作的深化,将人类创造力与)和物联网(IoT)等技术结合,以实现更加个性化和可持续的生产模式。与工业4.0聚焦全自动化不同,工业5.0强调人类在技术中的关键作用,通过灵活的制造系统满足消费者的多样需求,同时致力于降低能源消耗,实现绿色生产。在新时代中,人类从技术的使用者转变为创造伙伴,推动技术与社会共同发展。

近年来,随着AI技术的快速发展,)作为工业5.0的关键技术之一,正在为制造业带来深远影响。从设计到生产,从供应链管理到质量控制,GAI正以颠覆性的方式帮助企业迎接新挑战和抓住新机遇。

●生成式设计:加速创新与定制化

传统产品设计流程繁琐且耗时,而GAI通过算法可快速生成数千种设计方案,并依据成本、性能等要求筛选最优解。例如,拓扑优化技术可以重新设计零部件结构,在减轻重量的同时提升强度。这种能力大幅缩短了设计周期,为个性化制造铺平道路。

随着GAI与计算机辅助设计(CAD)系统的深度整合,到2030年,“按需设计”将成为主流。个性化制造不再是奢侈,而是标准化流程的一部分。

●数字孪生:从预测到实时维护

数字孪生技术已被广泛应用于设备管理,但GAI的加入让其潜力进一步释放。通过实时数据分析,GAI可预测设备的潜在问题并提前维护,这比传统定期维护更高效和精准。此外,边缘计算的发展使数据处理从云端转向本地设备,降低延迟并提高安全性。这一技术突破使数字孪生不仅是监控工具,更成为企业提升灵活性的重要手段。

●供应链管理:向自适应迈进

疫情暴露了传统供应链的脆弱性,而GAI为供应链管理提供了强有力的解决方案。通过预测模型,GAI可以精准分析市场需求、优化库存管理,并在突发事件中快速生成物流调整方案。这种能力大幅增强了供应链的韧性,推动企业在动态市场中实现快速应对。

未来,随着机器人流程自动化(RPA)与GAI技术的结合,供应链的全面自主化将成为现实。企业不仅能减少人工干预,还能更好地适应复杂的市场环境。

●质量控制:精准检测的新高度

GAI在质量控制领域的应用将极大提升检测精度。例如,通过生成对抗网络(GANs),GAI可以检测到微米级的缺陷并实时报警。此外,它还能生成合成数据,帮助质量检测算法适应复杂环境或新型缺陷。结合量子计算技术,未来的质量检测将更加高效,使“零缺陷制造”成为可能。

●智能化机器人:从执行者到协作者

的发展为制造业注入了新的活力,而GAI的引入将进一步提高机器人的智能化水平。例如,协作机器人(Cobots)通过深度强化学习,能够完成精细复杂的任务,并与人类无缝配合。这些机器人在生产线中的效率优化将显著降低成本,同时提升能源利用率。

未来的机器人不仅是生产工具,更将成为灵活多变的“助手”,能快速适应不同的生产场景和需求。

拥抱工业5.0:技术与社会的平衡

工业5.0强调技术与社会责任的平衡。在技术变革带来效率提升的同时,也可能导致某些工作岗位的减少。因此,企业需要通过技能培训和组织调整,帮助员工适应新的工作模式。此外,数据隐私和算法偏见等问题也需要引起重视,企业应设立AI伦理委员会以规避潜在风险。

生成式人工智能正引领制造业进入一个技术与人性深度融合的新时代。未来10年,这技术将成为企业在全球竞争中制胜的关键。企业需要在技术研发、组织管理和社会责任方面全面布局,才能抓住这机遇,在新的竞争格局中占据主导地位。

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