武汉佰思杰科技有限公司

 

佰思杰发布佰应(MindSpring)工业垂域模型V2,深度融合DeepSeek,全面赋能智能制造,开启工业软件新纪元

AI赋能智能制造,不仅是技术的革新,更是制造业未来发展的必然趋势。


一、
引言

在制造业数字化转型的浪潮中,人工智能(AI)大模型的应用以前所未有的速度改变着传统企业运营管理模式。佰思杰作为国内领先的智能制造解决方案提供商,始终致力于通过AI技术深度应用推动智能制造的发展。我们在2023年就积极响应AI大潮,发布了佰应(MindSpring)工业垂域模型V1版本,并在大模型赋能工业软件应用上取得了一些成果,但更多的是面临诸多挑战。

2024年DeepSeek横空出世,以高效推理、低成本部署、完全开源等特色享誉世界,佰思杰通过与DeepSeek的深度融合,成功推出了佰应(MindSpring)工业垂域模型V2版本,解决了传统AI应用的顽疾,实现了AI技术在工业软件和智能制造领域的全面赋能,开启了智能制造+AI的新篇章。

 

二、佰思杰在AI应用领域的实践情况

在2023年,我们推出了佰应(MindSpring)工业垂域模型V1,经过不断试错,将工业场景融入OpenAI、通义千问、文心一言等大模型,将工业领域的相关知识喂给各种大模型,利用大模型的推理技术生成更优的答案,优化制造过程管理,我们陆续推出了管理报表智能生成、设备故障交互式诊断、智能客服问答、数据规范性检查、质量表单结构化输出、AI辅助建模等应用场景,取得了一定的应用成效。

但是这些大模型存在本地化部署复杂、对GPU服务器要求高、工业场景推理能力有限、使用成本高昂等顽疾,严重制约了AI在工业领域的深入应用。在佰思杰推广应用佰应(MindSpring)工业垂域模型的过程中,发现工业领域应用大模型存在着如下的难点和挑战:
 

1. 数据安全问题

在工业领域,数据安全始终是企业最关心的问题之一。无论是产品图纸、生产工艺、设备参数,还是质量特性、物料属性,这些都属于企业的核心机密,当企业把积累多年的工业知识和生产数据喂给大模型进行训练时,数据在传输和存储过程中可能被窃取或篡改,存在数据泄露或被“吸走”的风险,尤其是在使用第三方AI平台或云服务时。

特别需要强调的是,佰思杰服务的都是中国的制造业五百强企业,关系到国计民生和国家安全的央企和军工客户,这些客户在应用AI过程中,保证数据安全是放在首位的,是不可能把数据上传到互联网做训练和推理的。但如果要本地私有化部署,我们考察过国内主要的大模型厂商,发现之前的各类大模型,私有化部署难度大成本高,硬件投入巨大,这极大地限制了AI在制造业的应用。
 

2. 场景适配性差

工业场景复杂多样,不同行业、不同企业的需求差异巨大。传统大模型通常是通用型模型,难以直接适配特定工业场景。为了把通用AI模型训练适配工业应用,我们将积累的大量工业知识喂给之前的各种AI大模型,希望训练出针对工业应用的AI模型——佰应(MindSpring)工业垂域模型,我们付出了巨大的训练成本,但是实事求是来讲,整体成效差强人意。

经过我们前期的实践,在DeepSeek推出之前,我们基于各种大模型进行的工业知识训练和场景定制,虽然推出了佰应(MindSpring)工业垂域模型V1版本,但存在开发成本高、周期长、难度大,场景适配效果不佳的明显缺陷。
 

3. 学习能力不足

制造企业产生的工业大数据,具有规模大、类型多、来源多样、生成速度快、价值密度低、质量参差不齐、数据离散度高、数据噪声多等特,虽然制造企业当前实时产生的数据量很大,但企业往往对历史数据留存少,积累的数据量有限,比如历史环境数据、设备运行数据、现场异常数据、各类故障数据、质量数据等;一方面是数据格式、标准和协议各异,导致数据离散度高,难以实现多源数据的深度融合;另一方面是在企业应用IoT系统、MOM系统之前,大量历史数据没有采集或保留,或者是靠人工记录的纸质数据存在真实性、一致性问题,导致有效样本数据不足。

当我们把这些工业数据输入模型进行训练,由于数据不完整、数据关联度差、数据样本量小、数据噪音多等原因,很容易导致预测精度偏低,给人的感觉是AI大模型学习能力不够,无法取得很好的训练效果。实际应用中往往发现AI模型精度低,实际应用场景表现不佳,实用性差。我们2023年推出的佰应(MindSpring)工业垂域模型V1版本,在做生产计划优化时,经常被调度人员嘲笑说还没有人聪明,就是这个原因。

为了提高预测精度,通常需要进行数据清洗和预处理工作,包括去除噪声数据、处理缺失值、平衡数据分布等,以确保数据的质量和一致性。此外,数据的向量化处理也是必不可少的,特别是对于非数值型数据(如文本、图像等),需要将其转换为模型能够处理的数值型向量。同时,人工进行数据标注可以为模型提供准确的训练目标,进一步提升预测精度。这个过程需要很强的专业知识,成本高、周期长。

所以在工业模型训练过程中,高质量标注数据往往非常稀缺的,尤其是设备故障、工艺缺陷、质量问题等异常情况的数据。传统大模型需要大量标注数据才能训练,难以在小样本情况下取得良好效果。

 

4. 模型维护难度大

一方面,制造业的数据来源多样且分散,不同系统之间的数据难以打通,导致AI模型的训练和应用受到限制。另一方面,工业场景变化快,生产环境、设备状态、工艺参数等都可能随时调整。我们都知道,工业场景的动态变化是常态,而这些动态变化都可能导致AI模型的更新和维护。

传统大模型训练时间很长,而且本身无法自适应学习,不能根据实时数据自动更新。在DeepSeek推出之前,我们测试了各类大模型,发现大部分无法根据实时数据快速训练,需要采用RAG、联网搜索、agent的方式提升知识检索的及时性;而工业应用往往在业务需求上需要频繁更新,为了让佰应(MindSpring)工业垂域模型的知识和能力保持更新,需要我们的大模型专业团队持续维护,比如根据客户不同需求随时调整和维护模型,这就导致:如果进行维护和更新,就导致维护成本太高;而不进行维护和更新,会发现模型性能和输出质量会随时间下降,难以保持长期有效性。因此,我们推出的佰应(MindSpring)工业大模型V1版本的维护成本居高不下,限制了AI技术在制造业的规模化应用。

为了缓解这个问题,我们曾经采用了RAG技术,让模型可以从知识库实时获取最新的数据。然后有计划地对模型进行微调,以保障模型推理的高效性。这方面花费了比较大的代价。

 

5. 大模型实时性不足

工业场景对实时性要求极高,例如设备故障预测、生产线异常检测等场景,极端情况下需要在秒级时间内做出响应。而佰应(MindSpring)工业垂域模型接入的传统大模型通常需要较长的计算时间才给出反馈,对于工业高敏捷响应的实时场景往往难以满足。经过我们对国内各家AI大模型的测试,发现传统AI模型在处理海量工业数据时,通常响应速度较慢,一次响应往往需要几秒到十几秒时间,而且可能需要多次迭代才能给出精准结果,这样多轮反馈下来,花费数分钟是常事,在实际应用中难以满足实时决策的需求。

经过我们的实践应用分析,一方面因为我们的垂直模型(Vertical Model)训练能力还不够,针对工业领域的微调或适配不足,推理过程比较依赖通用大模型(General Model),而通用大模型的计算复杂度高,推理速度慢;另外一方面,这些通用大模型依赖云端计算,数据传输和处理的延迟较大。所以在一些工业高时效场景,AI往往无法及时响应生产中的突发问题,难以实际应用。所以传统大模型的实时性不足限制了AI在工业关键场景中的应用。

 

6. 透明度低导致用户信任风险

在工业场景中,工业机理是工业生产过程的核心,其准确性直接关系到产品质量、生产效率和设备安全。所以工业机理的精准性和透明化至关重要,工业生产过程涉及复杂的物理、化学和工程原理,任何决策的制定都必须基于严格的推理过程,从数据到决策的逻辑链条必须清晰可验证,以确保结果的可靠性和可解释性。

所以从工业人的视角看,决策的透明性和可解释性至关重要。但是传统大模型通常是“黑箱”模型,输入大量数据后,经过不透明的模糊推理直接给出结论,难以解释其决策逻辑,这很容易导致用户信任风险。

在我们的应用实践中,传统大模型的复杂度高,决策过程往往难以直观展示,而且过去的这些大模型也都缺乏有效的可解释性技术,输出的结果面对客户的疑问难以自圆其说;或者是在被问及推理过程时,大模型给出的解释对于非专业人士来说可能难以理解。因此,如何使模型的推理过程更加直观、易懂,令人信服,这一直是个较难解决的问题。

 

面对工业用户对透明决策的强烈需求,我们推出的佰应(MindSpring)工业垂域模型依赖于大模型本身的推理能力和透明度,同样难以提供逻辑严谨的推理过程,这就导致用户对AI模型的信任度偏低,在实际应用中AI的结论往往只能作为参考,工业领域无法直接按照AI给出的决策结论去执行。所以在关键工业决策场景中,AI模型的应用受到限制,难以在实际生产中推广应用。

我们推出的佰应(MindSpring)工业垂域模型V1版本,曾经在客户实际应用中经常出现类似情况,无论是工艺优化建议、质量问题分析,还是设备故障预测,佰应(MindSpring)根据输入的数据推理给出的结论,要么使用者觉得不够智能,要么面对大模型给出的结论不敢轻易执行,只能作为人类辅助决策的参考建议。
 

三、DeepSeek引发工业AI应用的革命

2024年12月26日DeepSeek发布R1模型并开源后,我们的AI团队马上对此大模型进行了深入研究,并开展了多维度工业场景的测试验证,我们惊喜地发现制约传统大模型在工业应用中存在的学习能力不足、实时性差、推理透明度低、更新维护难等顽疾,DeepSeek都给出了令人满意的答案。

而且DeepSeek-R1的模型开源,允许研究者和开发者免费使用、微调和商用,我们通过下载和本地化部署模型,并根据DeepSeek提供的微调工具、部署方案和训练说明文档,遵循标准的训练步骤,对佰应(MindSpring)工业垂域模型进行了近20轮的迭代训练,利用早停法、学习率调度、数据增强、参数高效微调等手段,发现训练效果发生了革命性的提升,带来了超出意料的效果和极致体验。

DeepSeek-R1相比之前我们所研究的大模型,解决了工业场景的几个核心问题:

 

1. 解决模型泛化能力不足问题:小样本学习,精准适配工业场景

传统AI大模型的顽疾:工业场景数据量有限,传统AI模型需要大量标注数据才能训练,泛化能力不足。
DeepSeek的突破:DeepSeek的小样本学习技术,能够在少量数据的情况下快速训练出高精度模型,显著降低了数据标注成本和时间。

 

2. 解决实时性不足问题:秒级响应,赋能实时决策

传统AI大模型的顽疾:工业场景对实时性要求极高,但传统AI模型处理海量数据时响应速度慢,难以满足需求。
DeepSeek的突破:DeepSeek的实时计算引擎和边缘AI解决方案,能够在秒级时间内完成数据分析和模型推理,确保实时决策的精准性和高效性。
 

3. 解决模型可解释性差问题:透明化AI决策,增强用户信任

传统AI大模型的顽疾:AI模型的决策过程往往是一个“黑箱”,难以解释,导致用户信任度低。
DeepSeek的突破:DeepSeek提供了可解释性AI技术,能够清晰展示模型的决策逻辑和依据,让用户对AI的决策过程一目了然。

4. 解决模型更新维护难问题:自适应学习,持续优化模型性能

传统AI大模型的顽疾:工业场景变化快,传统AI模型需要频繁手动更新,维护成本高。
DeepSeek的突破:DeepSeek的自适应学习技术,能够根据实时数据自动更新和优化模型,确保模型始终处于最佳状态。


综述:DeepSeek的横空出世,不仅解决了传统AI大模型在工业领域应用的顽疾,还带来了超出意料的效果和极致体验。通过支持实时计算、小样本学习、可解释性AI和自适应学习等技术,DeepSeek为工业领域的AI应用带来了革命性的变化。

我们基于佰思杰工业互联网平台所具备的多数据融合、低代码开发、元模型驱动等领先优势,通过DeepSeek上述特性的加持,经过模型训练和微调,推出了基于DeepSeek-R1的佰应(MindSpring)工业垂域模型V2,在工业领域获得了强大的生命力和深远的应用前景。

 

四、佰思杰深度融合DeepSeek,推出佰应(MindSpring)工业垂域模型V2
 

基于大模型来训练和微调垂域模型,首先要选择一个合适的大模型做教师模型;而根据所选择的大模型参数不同,所需要的硬件资源差异非常大。理论上基于DeepSeek-R1-671B来微调工业垂域模型是最强的选择,但是这是一个参数量高达6710亿的超大规模模型,训练和微调这样的模型对硬件配置提出了极高的要求,需要构建GPU服务器集群,128张GPU卡起步,再加上CPU、存储、网络和基础设施,硬件资源总成本投入在人民币1亿元以上。这个成本对于制造业企业过于高昂,而且其中超大规模的参数量对于工业领域也不是必须的。

 

根据我们的测试验证,工业垂域模型选择70B(700 亿参数)模型和32B(320亿参数)进行训练和微调是比较合适的。70B模型进行训练和微调所需要的硬件投入大概在1000万左右,32B模型做训练和微调所需硬件投入在300万左右。32B模型在简单任务(比如设备故障知识库、MES操作引导、业务建模、一般性代码生成、普通报表自动生成等)上与70B模型差距不大;但70B模型在处理复杂任务(如长文本生成、多轮对话、逻辑推理)时表现更好。70B模型能够生成更连贯、逻辑性更强的长文本;在上下文理解和记忆方面表现更好;在逻辑推理上,70B 模型在复杂数学推理(比如APS排程等)、复杂代码生成、复杂报表生成等任务上表现更优。

在基准测试中,以标准 NLP基准测试(如 SuperGLUE、MMLU)为例,70B模型的得分比32B模型高10%~20%,在处理复杂任务(如长文本生成、多轮对话、逻辑推理)时更具优势。但70B模型对硬件资源的要求更高,推理速度也较慢。

 

为了降低工业企业应用AI的成本,提高应用效果,我们尝试通过高质量样本筛选和构建、高效微调策略利用、领域知识注入等方式,确保通过训练微调生成的拥有更低部署成本优势的32B模型,能够在工业领域得到与70B模型相当的垂域模型应用效果。

我们针对工业特定领域数据进行了高质量标注,如工艺文件、SOP文档、设备故障库、异常分析报告、质量问题报告、精益改进提案等,我们通过筛选,去除了大量的无效数据和异常数据,通过选择大量工业领域高质量、精准标注的样本数据,避免了噪声数据对模型性能的负面影响。

 

除了一般性的工业知识图谱,我们基于工业互联网平台应用过程中所积累的大量数据(设备运行数据等),购买了大量无指向性的脱敏工业文档,通过AI自动识别生成各类样本数据,然后对样本数据进行全面的预处理,将这些高质量、精准标注的样本数据喂给大模型,投喂的样本数据覆盖了不同生产模式(单件、多品种小批量、多品种大批量等)、不同企业规模(大、中、小、微)、不同行业(重工、装备、家电、3C、汽车及零部件等)等,确保了样本数据的多样性和代表性,尽量覆盖工业垂类中的各种场景和边界情况。

 

以下是佰思杰AI团队利用通用的模型蒸馏技术,以DeepSeek-R1为教师模型,Qwen2.5-32B-base模型作为学生模型,喂入工业垂域知识,经过多轮训练和微调,得到工业垂域模型的大致过程。我们所训练的工业垂域模型具备较强的推理能力,并掌握工业领域知识、佰思杰工业互联网平台和MOM相关知识,能够应用于工业企业制造运营领域的诸多场景,我们将这次推出的工业垂域模型命名为:佰应MindSpring-V2-32B。
 

(一)核心架构设计

1. 双段蒸馏框架

  • Phase1:通用能力保持(采用Logit Matching + Attention Transfer)

  • Phase2:领域知识增强(Feature-based Contrastive Distillation)

2. 文图调整策略

τ = τ_base + γ*(τ_max - τ_base)*sigmoid(t/T)
其中t为当前训练步数,T为总步数,γ=0.8

3. 混合损失函数

L_total = αL_KD + βL_Task + λ*L_Contrastive
典型参数设置:α=0.7, β=0.2, λ=0.1


(二)训练流程

 

 

(三)数据集准备及处理

1.数据来源

  

2.数据处理Pipeline

①多模态解析

②结构化处理

③质量过滤

  • 构建工业领域分类器(RoBERTa-base)

  • 置信度阈值:p > 0.92

  • 信息密度筛选:去除重复度>85%的内容

④增强策略

  • 基于因果掩码的上下文扩展

  • 参数化模板生成(500+个MOM场景模板)

  • 对抗样本增强(设备编号混淆、工序乱序等)



(四)训练过程

1.硬件配置

16*NVIDIA H800 80GB

2.训练参数配置

3.关键训练技术

  • 动态课程学习

  • 梯度手术

  • 记忆重放


(五)模型评估

评估指标


(六)工程化部署

1.量化方案

  • 采用AWQ(激活感知权重量化)

  • 配置:4-bit权重 + 8-bit激活值

2.推理优化

  • 基于vLLM的PagedAttention优化

  • 工业术语前缀缓存(PreFix Caching)

3.安全护栏

  • 基于有限状态机的指令验证

  • 工业控制命令语法检查器


综述:

我们利用DeepSeek强大的模型技术和开源优势,通过对大模型的蒸馏,注入工业领域知识,结合佰思杰对制造业的深刻理解和工业互联网平台应用经验,形成了针对工业应用的轻量化AI模型——佰应(MindSpring)工业垂域模型V2,该模型专注于工业场景,可以在保持高性能的同时满足工业场景的实时性、可解释性和硬件投入有限制等需求。这一过程需要结合工业数据特点、任务需求和模型优化技术,最终实现 AI 技术在工业领域的深度赋能。

同时,我们将佰应(MindSpring-V2-32B)工业垂域模型深度融入佰思杰工业互联网平台,变成工业互联网平台底座的一部分,通过垂域模型和底层平台的融合,实现了佰思杰工业互联网平台+佰应(MindSpring)工业垂域模型的客户化私有部署,解决了工业AI应用的两大困局:

 

①解决数据孤岛问题:实现多源数据深度融合

传统AI模型的应用困境:工业数据分散在各个系统中,难以打通,导致AI模型训练和应用受限。

佰应(MindSpring)的突破:通过佰思杰强大的数据中台技术,实现了对采购、仓储、物流、生产、设备、质量、能源等多源数据的深度融合。佰思杰工业互联网平台将不同格式、不同类型、不同场景、不同来源的工业数据进行高效整合,形成统一的数据底座。而基于同一数据底座的佰应(MindSpring)工业模型获得了完整性强、关联度高、噪音少的无差别喂给,多源数据融合打通后,AI模型的训练时间缩短了50%,预测精度提升了15%。

 

②解决场景适配性差问题:低代码开发,快速落地工业场景

传统AI大模型的顽疾:工业场景复杂多样,通用AI模型难以直接适配,定制化开发成本高、周期长。

佰应(MindSpring)的突破:佰思杰工业互联网平台提供了丰富的工业模型库和低代码开发工具,支持快速适配不同场景需求。企业无需从零开始开发,利用已有的模型库和低代码工具可以快速搭建符合自身需求的工业应用,并基于此工业应用构建AI场景应用。比如我们需要构建一个新的采购订单的模型,我们只需要告诉佰应(MindSpring),它可以理解模型的上下文并自动推荐采购订单的对象类型、属性、关联、生命周期等,并且可以自动生成UI布局,极大提升了建模的效率。

 

更重要的是,当业务场景和数据模型出现快速变化时,基于佰思杰工业互联网平台只需通过简单的配置和调整即可实现数据模型和业务模型的调整甚至重构,保持同步的、根植于统一数据底座的佰应(MindSpring)模型可以根据新调整的数据模型和业务模型进行AI场景的快速调整和适配,确保低成本AI应用的快速落地。

 

五、佰应(MindSpring)工业垂域模型V2:七大核心模块赋能工业智能化

佰思杰工业互联网平台+佰应(MindSpring)工业垂域模型的融合,不仅解决了多源数据深度融合、低代码快速适配的问题,更是针对工业领域“AI工具碎片化”“应用场景复杂化”的难点提出了更好的解决方案,未来将极大促进AI技术向工业领域各个环节的全面渗透。

 

佰应(MindSpring-V2-32B)工业垂域模型融合佰思杰工业互联网平台,构建了AI应用七大核心模块,即智联枢纽、智表助手、知识引擎、培训大师、开发助手、建模助手、SDK套件,以 “多模态协同”、“全链路智能” 和 “场景化落地” 为核心,为企业提供从数据治理到业务决策的一体化AI引擎,助力制造企业实现数字化转型和智能化升级。

 

(一)AI 智联枢纽:企业多模态跨应用调度
 

▶工业场景的多模态数据挑战

当前工业领域AI应用普遍依赖自然语言交互与通用大语言模型,通用大模型擅长处理文本、图像、视频等常见数据模态,其数据多来源于互联网等公开渠道。但对于工业制造业中难以获取的特有数据模态,如设计模型、工艺文件、机器指令、传感信号等了解甚少。

 

工业场景中多模态数据融合时存在异质性同步性问题,不同类型传感数据采样率和数据格式不同,存在信息冗余和语义不一致性,大模型难以对复杂异质的工业数据模态进行有效对齐和协同,如产品质量检测环节,质检员拍摄的缺陷图片需与MES系统工单数据、设备传感器时序数据联动分析以判断缺陷原因并制定修复方案;设备操作过程中,设备报警语音指令因现场噪音干扰被误识别;企业管理系统中,ERP、MES、SCADA 等系统数据格式不统一。具体表现为:

  • 数据模态多样:输入信号可能包括现场设备拍摄的模糊图像(如机械部件缺陷)、IT系统输出的结构化数据(如MES工单)、环境传感器采集的时序信号(如温度、振动波形),甚至夹杂语音指令或文本日志。

  • 噪声干扰严重:工业现场存在电磁干扰、光照变化、设备震动等物理噪声,导致图像畸变、传感器数据漂移或文本记录缺失。

  • 数据异构性与随意性:不同系统数据格式差异大(如OPC UA协议与自定义API)、信息碎片化(如非结构化维修记录与结构化BOM表),且数据输入时序不可控(如突发告警与周期性报表混合)。
     

     

佰应AI智联枢纽的技术突破

为解决上述问题,佰应AI智联枢纽采用多模态融合推理框架,其核心技术包括:

①自适应信号预处理

  • 图像数据:通过轻量化CNN网络(如MobileNetV3)实现噪声鲁棒性增强,结合注意力机制聚焦关键区域(如设备焊缝、仪表读数)。

  • 文本与日志:基于工业术语词典构建BERT-Whitening模型,对非规范文本(如工人手写记录“马达异响”)进行语义对齐与实体标准化。

  • 时序信号:采用Wavelet-CNN融合方法,在频域与空域联合去噪,提取设备状态特征(如轴承故障特征频率)。

②跨模态关联建模

构建工业知识图谱驱动的多模态对齐网络(MMAN),通过图注意力机制(GAT)建立设备图像、传感器波形与工单文本的关联关系。例如,当图像检测到传送带偏移时,系统自动关联振动传感器数据与历史维修记录,综合判定故障根因。

③动态路由与优先级调度

设计基于强化学习的任务调度器(DQN算法),根据数据源置信度、业务紧急程度(如产线停线风险)实时分配计算资源。例如,突发告警信号优先触发边缘端实时推理,而批量报表生成任务则路由至云端异步处理。

 

(二)AI 智表助手:智能报表生成与可视化
 

工业数据分析的隐形成本

某重工企业统计显示,其数据团队30%工时消耗于数据清洗与报表格式调整,核心痛点包括:

  • 名词歧义:不同系统中“设备可用率”定义不一致(MTBF vs OEE)、单位不统一(如压力单位MPa/psi混用),导致统计结果偏差;

  • 动态查询瓶颈:管理层常需临时调整分析维度(如按设备型号+故障类型交叉统计),传统BI工具需手动编写复杂SQL,平均开发周期达6小时;

  • 可视化失真:传统工具无法自动匹配最佳图表类型,关键趋势易被噪声掩盖。

 

佰应AI智表助手的技术架构

①多源数据语义对齐

基于Schema-on-Read技术动态解析异构数据源,通过工业本体库(OWL格式)实现语义映射。例如,将“设备停机时长”字段自动识别为MTTR指标,并与ISO 14224标准对齐。

②NL2SQL增强引擎

采用两阶段混合模型:

  • 意图识别:使用RoBERTa-Industrial模型分类用户查询类型(如统计类“各车间良率对比” vs 预测类“下季度产能趋势”);

  • SQL生成:基于T5-Large模型结合语法约束解码(Grammar-constrained Decoding),确保生成的SQL符合目标数据库Schema。

③可视化自优化机制

通过强化学习(PPO算法)动态调整图表类型:当用户查询“设备故障分布”时,优先推荐桑基图展现故障传播路径;若查询“月度能耗趋势”,则自动切换为折线图+异常点标注。

 

(三)AI 知识引擎:知识学习与文档创作辅助

工业知识管理的沉没成本

某企业知识资产分散于PDF手册、工程师经验与现场记录中,面临:

  • 知识孤岛:维修经验分散于3000+份PDF手册与工程师个人笔记,关键故障解决方案检索成功率不足40%;

  • 版本失控:工艺文档存在23个历史版本,产线误用过期版本导致批量返工;

  • 合规风险:人工编写的作业指导书30%内容不符合最新EHS标准。

 

佰应AI知识引擎创新方案

  • 多模态知识抽取
    使用LayoutLMv3模型解析PDF图纸,识别图文混合内容(如将管道流程图中的图标与注释文本关联);

  • 动态知识图谱构建
    基于事件本体(Event Ontology)建立因果关系网络,例如“电压波动→主轴温度升高→轴承磨损”的故障链;

  • 合规性实时校验
    嵌入行业规则引擎(Drools),自动检测文档中违反EHS规范的描述(如“未佩戴护目镜操作”),并提供修正建议。
     

(四)AI 培训大师:业务与系统考核管理
 

技能断层带来的效率损失

某工厂新员工因操作不熟练导致的首月废品率高达12%,核心痛点包括:

  • 培训内容滞后:新设备SOP文档更新延迟导致误操作频发;

  • 实操评估缺失:传统笔试无法检测CNC机床参数设置错误;

  • 个性化不足:统一培训方案难以适应员工技能差异。

 

佰应AI培训大师技术实现路径

  • 虚实融合实训
    基于数字孪生构建3D虚拟产线(Unity引擎),支持手势识别(MediaPipe)与AR眼镜操作指引;

  • 自适应评估系统
    使用Knowledge Tracing(KT)模型跟踪学员能力矩阵,动态调整试题难度(如对PLC编程薄弱者增加梯形图排错题);

  • 实操行为分析
    通过时空图卷积网络(ST-GCN)分析操作录像,检测违规动作(如未按顺序按下急停按钮)。

 

(五)AI 开发助手:基于NLP扩展开发与配置

低代码平台的隐形天花板

某项目MES系统开发中,30%业务逻辑仍需硬编码实现,主要限制包括:

  • 自然语言歧义:需求描述“优先处理紧急工单”需手动定义“紧急”阈值;

  • 调试效率低下:代码缺陷平均定位耗时2.5小时。

     

佰应AI开发助手核心技术突破

  • 语义化规则引擎
    支持自然语言定义业务规则(如“当订单交期<3天且库存不足时,自动触发转包流程”),通过Seq2Logic模型转换为Drools规则;

  • 智能调试系统
    基于因果推理(CausalBERT)定位代码缺陷,例如识别出“物料追溯失败”源于BOM版本号比对逻辑错误;

  • CI/CD优化
    利用强化学习动态调整测试用例优先级,使回归测试时间减少58%。

 

(六)AI 建模助手:业务建模智能向导

工业建模的自动化瓶颈

在工业软件的开发过程中,业务建模是至关重要的环节。模型驱动工程(MDE)作为一种提高软件开发效率的技术应运而生。它通过更高层次的抽象来表达需求,让没有编程技能的开发人员、领域专家和最终用户都能够进行问题建模,从而更加关注问题本身,屏蔽技术细节和复杂性。然而,MDE仍然是一种生成式技术,它需要通过一系列的转换最终生成代码,模型只是这一过程中的一个中间产物,它不仅需要将复杂的工业机理和业务逻辑转化为可计算的模型,还需要确保这些模型能够被不同领域的专家理解和使用。

 

复杂工业机理的抽象与建模

工业领域的专业知识往往复杂且难以抽象。例如,在化工生产中,反应釜的温度控制需要结合热力学方程和实时传感器数据。这些模型的构建不仅需要深厚的工业知识,还需要将这些知识准确地转化为可计算的模型。然而,领域专家往往缺乏IT建模技能,而IT人员又难以完全理解复杂的工业机理,这导致了业务建模的难度大幅增加。
②模型多元化与复用困难

工业软件通常需要集成多种模型,如物理模型、数学模型、逻辑模型等。这些模型的管理和复用是一个巨大的挑战。例如,不同的工业应用可能需要使用相同的模型基础,但这些模型在不同系统中的实现方式可能有所不同,导致数据清洗、字段映射和数据一致性比对的工作量巨大。
③支撑跨领域整合

工业软件需要在不同的技术和业务领域之间进行整合。这要求模型具有高度的灵活性和可扩展性,能够适应不同的业务需求和技术环境。然而,传统的建模方法往往缺乏这种灵活性,导致系统集成和扩展的难度增加。
④高度离散的系统特性

工业系统通常具有高度离散的特性,需要模块化设计和管理。这要求模型能够支持模块化的设计方法,使得复杂的工业系统可以被分解为更小、更易于管理的模块。然而,传统的建模方法往往难以满足这一需求,导致系统的设计和维护变得复杂。

 

佰应AI建模助手的核心技术

为了解决上述挑战和痛点,佰思杰AI建模助手通过元数据模型驱动架构(MDA)实现业务逻辑与物理模型的深度耦合,涵盖以下核心技术:

 

①模型化专业知识

AI建模助手允许开发者将工业领域的专业知识抽象成模型,通过这些模型能够准确地反映工业过程和机理,很好地支撑工业软件业务需求的模型化,固化各类工业知识。这不仅提高了模型的准确性,还增强了模型的可理解性和可维护性。

②多模型集成

AI 建模助手提供了一整套框架,能够有效整合多种模型。它可理解复杂的自然语言以及进行多模态处理,并将这些转化为结构化信息,这使得工业软件能更好地应对复杂业务需求,进而提升系统的灵活性与可扩展性。

③模型复用

AI建模助手促进了模型的复用,不同的工业应用可以使用相同的模型基础。这不仅减少了不同系统的重复开发工作,还大大降低了不同系统集成时的数据清洗、字段映射和数据一致性比对的工作量。

④ 跨领域整合

AI建模助手通过提供平台独立的模型,使得工业软件可以在不同的技术和业务领域之间进行整合。这提高了不同软件系统之间的互操作性和兼容性,支持系统的灵活扩展和升级。

⑤模块化设计

AI建模助手支持模块化的设计方法,使得复杂的工业系统可以被分解为更小、更易于管理的模块。这不仅提高了系统的可维护性,还增强了系统的灵活性和可扩展性。

 

(七)AI SDK套件:MindSpring API 定制Agent应用

 

工业Agent落地的“最后一公里”

某企业视觉检测Agent开发面临:

  • 环境适配成本:需针对不同光源条件重新训练模型;

  • 实时性瓶颈:传统框架推理延迟超300ms,无法满足高速产线需求;

  • 定制化门槛:算法工程师需手工调整超参数,开发周期长达6周。

佰应AI SDK套件核心设计

  • 模块化接口抽象
    提供设备抽象层(DAL),将西门子S7协议、三菱MC协议统一映射为标准化读写接口;

  • 轻量化推理引擎
    集成TensorRT加速的ONNX运行时,在Jetson AGX Orin上实现ResNet-50推理速度17ms/帧;

  • 开发者支持体系
    内置工业场景模板库(如OPC UA数据采集模板),支持通过Few-shot Learning快速定制新Agent。


六、未来展望

AI大模型与制造业的深度融合,正在重塑工业生产的每一个环节。我们相信,随着与DeepSeek合作的不断深入,AI技术将在更多场景中发挥价值,推动制造业向更高水平的智能化迈进。未来,我们将继续携手DeepSeek,探索AI技术在工业软件和智能制造中的无限可能,为客户创造更大的价值,为行业树立新的标杆。

 

七、结语

AI赋能智能制造,不仅是技术的革新,更是制造业未来发展的必然趋势。我们期待与更多合作伙伴一起,共同推动AI技术在制造业的落地应用,为全球制造业的数字化转型贡献力量。
 

2025218

 


END 原创分享,欢迎关注“佰思杰”公众号交流探讨
本文为厂商原创投稿文章,未经厂商书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是厂商授权合作伙伴,应在授权范围内使用。