登录注册
建议持续关注工业软件领域的AI落地进展
韭尾狐
下海干活
2023-07-18 08:53:06

在工业领域,传统AI模型(如数据分析预测、工业视觉等)应用已经相对成熟,但大语言模型(LLM)应用方兴未艾。我们观察到LLM应用正按照经营管理侧、生产控制侧、研发设计侧的顺序逐步落地,早期落地以企业知识库应用和数据分析应用等业务支持系统为主,尚未涉及核心设计和生产环节。我们认为AI对工业软件的改造存在广阔空间,年初至今工业软件赛道的AI逻辑演绎尚未充分,建议持续关注工业软件领域的AI落地进展

研发设计侧:海外巨头产品落地计划明晰,国内有望映射对标。研发设计侧工业软件门槛较高,与AI大模型融合也相对更难,我们认为AI+3D模型或成为继AI+文字/图片/音频/视频后的高门槛的落地场景。我们观察到海外CAD巨头Autodesk在工业端3D大模型已经有布局规划,其正探索基于云平台沉淀的数据进行大模型训练,计划通过多模态输入(自然语言+草图+规则约束)实现3D模型的生成式设计。Autodesk预计未来6-12个月能够实现原型模型的运行,我们认为国内CAD/BIM龙头厂商亦有望跟进,建议持续关注AI+3D模型研发进展。

生产控制侧:数据分析场景落地先行,核心生产场景有望持续渗透。生产制造侧工业软件涉及工业生产核心场景,对软件的安全性和稳定性有较高要求,目前核心生产场景大模型落地进度较慢,但海外自动化厂商在车间数据交互分析这类生产支持场景中已经有AI应用落地。我们认为伴随大模型鲁棒性持续提升,未来核心生产场景也有望得到AI赋能,建议持续跟踪离散行业大模型生成PLC代码、流程行业装置级操作寻优等场景的落地。

经营管理侧:知识库应用落地广泛,AI有望赋能管理全流程。我们在AI  Answer:大模型助力B端落地先行范式中提出,企业知识库类应用有望成为大模型在OA、ERP等B端管理软件落地的先行场景,我们认为未来AI有望充分融合管理流程,在财务、人力、采购、营销等模块中实现AI赋能。

工业侧AIGC落地进展不及预期;国内工业软件对标落地进度不及预期。

研发设计侧:海外龙头先行,国内对标映射

现有AI方案:基于给定约束解决优化问题

3D CAD:基于AI算法给定可选设计方案

传统AI算法能够基于约束参数生成可选设计方案,助力设计效率提升。三维场景下的创成式设计功能主要由AI赋能。AI能够根据工程师提供的一组设计约束条件(例如定义设计空间,规定载荷位置、添加约束条件、圈定生成范围、选定材料和制造方法),在较短的时间内自主创建一系列满足上述条件的可编辑设计方案,供工程师选择和作出改进,从而缩短设计时间,提升工程师设计效率。同时,AI还能够根据设定条件生成优化的约束驱动设计,在节约成本的同时进一步提升设计产品的性能。目前,PTC Cero、Autodesk Fusion 360和西门子Solid Edge等工业设计软件中均集成了创成式设计功能。

Autodesk Fusion 360创成式设计模块提高订阅费用

Fusion 360中集成了CAD、CAE和CAM等功能,其创成式设计功能主要通过插件Generative Design Extension实现。该插件可基于工程师设定的约束条件要求,通过拓扑优化、人工智能和机器学习算法的组合,生成多个优化且可编辑的设计结果,并为每一结果估算制造成本。Fusion 360的创成式设计插件需额外订阅,根据公司官网,目前Fusion 360的年订阅费用为545美元(优惠后为382美元),月订阅费用为70美元;其创成式设计插件的年订阅费用为1,600美元,月订阅费用为200美元,我们认为创成式设计模块为Fusion 360拓展了提价空间。

EDA:Synopsys.ai借助AI算法实现目标优化

Synopsys推出AI驱动型EDA解决方案,全面赋能芯片设计、验证、测试流程。2023年4月,Synopsys在2020年3月推出的面向芯片设计空间优化解决方案DSO.AI基础上,又推出VSO.AI(验证空间优化)、TSO.AI(测试空间优化),共同构成全栈式AI驱动型EDA解决方案Synopsys.ai,该方案包含数字、模拟、验证、测试和制造模块,能够显著提升设计效率和芯片质量并控制成本。截至2023年1月,公司DSO.AI解决方案已经协助客户完成100次流片,其中覆盖了意法半导体、SK海力士等头部客户。借助DSO.AI,部分客户实现设计效率提高3倍以上、总功耗最多降低25%、裸晶芯片尺寸大幅缩减。我们认为国内EDA头部厂商亦有望在AI赋能芯片设计领域持续研发布局。

AI应用展望:海外龙头先行布局,国内公司对标映射

工业端AI+3D模型研发进行时,Autodesk有望引领工业侧3D模型生成。目前大模型在文字和图片生成任务上表现较优,而在3D模型生成领域仅依靠大语言模型的文字生成能力无法实现3D模型的构建。在海外3D CAD厂商中,我们观察到Autodesk布局较为领先,公司计划研发3D领域的大模型,基于Forma(AEC板块)、Fusion(制造板块)、Flow(媒体和娱乐板块)三大云平台沉淀的数据进行模型训练,并通过多模态的输入实现模型生成。

基于多模态输入实现3D模型生成。与文字生成任务不同,工业3D需要更为精确的输出,因此其对提示(Prompt)要求相对较高。纯文本的提示在描述精确的3D模型时实现的能力有限,因此在3D模型生成任务或需要一个多模态的输入,包括草图、源模型、文字描述、规范等;同时其需要对接LLM(大语言模型)的语义理解能力进行提示的理解和优化。公司计划未来6-12个月能够实现原型模型的运行,我们认为未来伴随海外工业软件龙头在AI方面的布局逐步转化,国内CAD/BIM龙头厂商也有望跟进研发。

图表3:AI+3D模型潜在的训练和推理过程

资料来源:Autodesk官网,中金公司研究部

生产控制侧:从数据分析应用走向核心生产场景

现有AI方案:基于传统AI算法的数据分析和预测应用
传统AI算法侧重于数据分析预测和工业视觉检测等方面。传统AI在生产控制侧工业软件的一大应用是基于数据训练预测性模型,例如在离散工业领域,罗克韦尔在2019年推出AI赋能的FactoryTalk Analytics LogixAI模块,LogixAI是罗克韦尔ControlLogix控制器的附加功能模块,可以通过内置AI算法模型对工厂生产操作过程中的数据变化趋势进行预测性分析[2];在流程工业领域,横河电机与ENEOS材料公司合作,于2022年将基于强化学习的人工智能算法应用于后者的化工厂蒸馏塔,成功实现了人工智能自动控制工厂[3]。在数据分析预测之外,工业视觉检测也是传统AI的一大应用方向,例如施耐德电气武汉工厂通过AI工业视觉检测平台对各类工业控制元器件产品进行质量检测,将产品过检率稳定控制在0.5%以内[4]。

图表4:罗克韦尔LogixAI模块功能定位图


资料来源:罗克韦尔自动化公司官网,中金公司研究部

ABB与微软携手推出GPT赋能的自然语言交互式数据分析产品。2023年7月,电气与自动化领军企业ABB宣布与微软合作推出Genix Copilot,将Azure OpenAI服务整合至ABB Ability Genix工业分析平台中,利用AIGC技术帮助工业企业客户提升数据分析和治理能力。整合了GPT-4等大语言模型的ABB Genix软件将可以生成代码、图像和文本等多种内容,通过自然语言交互的方式较大改善用户体验,为客户实时提供数据分析服务。根据ABB官网,Genix Copilot提供的数据分析洞见有望将资产生命周期延长20%,将设备意外停机时间减少60%[5]。

AI应用展望:离散行业GPT+PLC,流程行业装置级大模型

离散行业:西门子与微软合作打造离散行业GPT赋能PLC范例。2023年4月,西门子宣布与微软达成合作,将AIGC能力全面应用于工业设计、制造和运营全流程中,其中的一大合作重点是通过生成式AI能力实现可编程逻辑控制器(PLC)的代码自动开发[6]。在德国汉诺威工业博览会上,西门子和微软演示了通过ChatGPT和其他Azure AI服务高效率生成PLC代码,从而减少工程团队的开发时间和错误概率;此外,GPT大语言模型还可辅助工程师完成后续的PLC代码优化和调试等工作,从而加速PLC代码开发全过程。

相关公司:中控技术打造流程行业装置级大模型supGPT。

经营管理侧:知识库广泛落地,AI有望赋能管理全流程
现有AI方案:知识库是AI大模型在B端落地最快的应用
以知识库为代表的AI Answer类应用落地广泛。我们在AI Answer:大模型助力B端落地先行范式中提出,企业知识库类应用有望成为大模型在B端落地的先行场景,企业管理软件赛道已陆续落地知识库应用。目前除OA厂商外,部分ERP赛道公司陆续推出大模型赋能的企业知识库应用,助力企业知识高效流转和使用。

ERP中AI Answer落地展望:大模型助力下AI Answer赋能生产流程管理。与OA相比,ERP与业务和生产联系更紧密且具有更明显的行业属性,在业务运行过程ERP沉淀的行业垂类数据有望助力大模型的训练。

鼎捷软件:联手OpenAI发布B端个人助理&企业知识库应用

汉得信息:基于AIGC中台打造知识管理和AI助手应用
基于第三方大模型打造知识平台&智慧交互平台。

赛意信息:谷神工业aPaaS平台融入AI能力谷神aPaaS平台融入AI,助力开发者提升研发效率。


作者利益披露:原创,不作为证券推荐或投资建议,截至发文时,作者不持有相关标的。
声明:文章观点来自网友,仅为作者个人研究意见,不代表韭研公社观点及立场,站内所有文章均不构成投资建议,请投资者注意风险,独立审慎决策。
S
鼎捷软件
工分
0.60
转发
收藏
投诉
复制链接
分享到微信
有用 0
打赏作者
无用
真知无价,用钱说话
0个人打赏
同时转发
暂无数据