品种多样性、频繁的设计变更、不断上升的软件占比以及不稳定的供应链,这些都增加了机械设备制造商面临的压力。决策必须更快做出,变更的影响必须更早被识别,数据必须更一致地被使用。人工智能可以在这些方面提供宝贵的支持,尤其是以智能体AI的形式。
与传统的自动化解决方案不同,它不仅支持单个任务,还能为决策做准备,可以独立执行任务,并沿着流程链全程发挥作用。

图1 数据无处不在,但大多数情况下无法被持续使用。这一缺陷在AI项目中如同置于放大镜下般清晰可见
AI智能体:超越自动化
尽管AI应用迄今为止主要依赖于模式识别或基于规则的自动化,但AI智能体远不止于此:它们将数据和任务置于其上下文中,推导出行动步骤,并且取决于成熟度,可以提出建议、支持流程或独立执行已定义的任务。
根据IBM商业价值研究院的一项研究,70%的受访者认为基于智能体的AI系统对其公司的未来至关重要,1/4的受访企业已经在奉行“AI优先”策略。同时,大约一半的受访者却对数据质量表示担忧。Gartner预测,到2027年底,超过40%的基于智能体AI的项目将因成本上升、商业收益不明确或风险控制不足而被中止。
这些数字表明:潜力是巨大的,但只有当基于智能体的AI能够访问一致、可靠且具有上下文关联的数据时,这一潜力才能被释放。
产品数据作为基础
在机械设备制造中,产品数据构成了几乎所有价值创造活动的基础——从需求、设计、制造到服务。需求、CAD模型、物料清单、配置规则或服务信息不仅描述产品,更构成了商业模式的核心。
但在实践中,这些数据往往分布在不同的系统、文档和格式中。历史形成的IT架构、介质中断和集成不足阻碍了其持续使用。这一缺陷在AI项目中如同置于放大镜下般清晰可见。
汇聚来自专业系统的数据
PTC对此提出了智能产品生命周期方法,该方法尤其也考虑了复杂、多品种工业产品的要求。它描述了一个集成的、数据驱动的产品生命周期,连接了从早期定义到开发、制造和服务的所有阶段,包括从服务或制造反馈回开发环节。它基于一致的产品数据,并辅以嵌入的智能。
然而,这并不意味着所有数据都集中在一个系统中。更重要的是,沿着一个共同的语义理解,集成CAD、PLM、ALM(应用生命周期管理)、ERP、MES或SLM(服务生命周期管理)等专业系统。由此产生一个可靠的单一事实来源,而无需放弃现有IT架构的灵活性。
AI智能体可以访问其上下文中的结构化和非结构化产品数据,并根据定义的规则和权限进行操作。这样,它们可以作为产品生命周期的一个组成部分,充分发挥其优势。

图2 制造企业的数据分布在众多专业系统中,如CAD、ERP、MES或SLM。其中的关键核心是PLM系统
AI智能体的技术组件
其中的关键核心是PLM系统,因为在这里管理着在产品生命周期中产生的技术产品数据。扩展基于智能体的AI现在可以帮助机械设备制造商应对日益增长的品种多样性和复杂性、缩短的开发周期以及不稳定的供应链和地缘政治不确定性。AI智能体可以作为产品生命周期的一个组成部分,充分发挥其优势。
实施AI智能体需要三个技术组件:
● 向量数据库使得可以整合非结构化内容,如自由文本需求、测试报告或服务记录,从而获取来自迄今为止难以分析来源的知识。例如,PTC云原生CAD/PDM平台Onshape的用户可以就故障排除提问,而无需翻阅文档即可获得答案。
● 语义层将自然语言转换为结构化查询。例如,用户可以在PLM软件Windchill中询问:“哪些未处理的变更请求涉及零件X?”然后语义层识别关键词“变更请求”和“零件X”,将它们分配给系统中相应的数据对象,并生成一个提供精确结果的查询。此外,语义层还改善了软件集成,使AI智能体能够无缝地在不同系统的数据中导航。
● API作为企业软件中成熟的工具,为基于智能体的工作流提供了可扩展且安全的基础。它们使AI智能体能够调用专业工具、触发行动并进行跨系统协调。
沿产品生命周期的应用实例
在此基础上,整个产品生命周期中可以实现众多应用场景。
● 在开发中,AI智能体支持需求工程、变更管理或现有组件和模块的复用——尤其是在高品种和高定制程度下,这是提高效率的关键杠杆。它们可以自动识别对需求或设计数据的变更,进行评估,并在实施之前预测其影响。对于软件密集型产品,ALM和PLM数据的关联有助于一致地协调硬件和软件变更。这减少了后续流程中的问题并加快了审批速度。
● 在制造中,增值主要来自于系统的集成,这些系统在许多机械制造企业中历史上是分开发展的。例如,PLM管理产品质量和工艺计划数据,ERP提供生产订单和库存数据,MES提供有关绩效和工作指令执行的数据。这样,AI智能体可以将生产质量与公差要求进行比较,分析材料库存,或基于工艺计划自动生成或调整工作指令。
● 最后,在服务领域,基于智能体的方法可以优化备件管理、部署计划以及知识利用——这对于具有全球装机基础的长寿命投资品来说尤其有利。例如,在服务管理解决方案Servicemax中,服务历史智能体基于工单数据回答自然语言问题,日程安排智能体可以检查服务技术人员的日历,并根据工单和客户上下文安排事件。
将AI确立为人类的辅助工具
AI智能体正在改变角色和流程,并需要新的能力。这些变化可能在员工中引发不安和恐惧,导致他们不支持AI项目。因此,除了技术条件外,组织框架条件对于AI项目的成功也至关重要。那些能够成功将AI确立为辅助工具的企业——使员工能够摆脱耗时的日常工作、更快地找到信息并做出基于数据的、有根据的决策——可以从其AI项目中获得全部价值。明确的规则和定义好的流程可确保AI的负责任使用。
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