【维科杯】卡奥斯工业智能研究院参评“维科杯·OFweek 2024人工智能行业优秀AI赋能案例奖”

2024-06-06 11:18

维科杯· OFweek 2024(第九届)人工智能行业年度评选(OFweek 9th AI Awards 2024)由高科技行业门户举办已有数年,作为高科技产业的核心评选活动,该评选是人工智能行业内的一大品牌盛会,亦是高科技行业具有专业性、影响力的评选之一。

此次活动旨在为人工智能行业的产品、技术和企业搭建品牌传播展示平台,并借助OFweek平台资源及影响力,向行业用户和市场推介创新产品与方案,鼓励更多企业投入技术创新;同时为行业输送更多创新产品、前沿技术,一同畅想人工智能行业的未来。

维科杯· OFweek 2024(第九届)人工智能行业年度评选(OFweek 9th AI Awards 2024)将于2024年7月1日-7月19日进入网络投票阶段,颁奖典礼将于8月28日在深圳举办。目前,活动正处于火热的企业申报阶段,业内企业积极响应。

卡奥斯工业智能研究院参评“维科杯·OFweek 2024人工智能行业优秀AI赋能案例奖”

参评奖项:维科杯·OFweek 2024人工智能行业优秀AI赋能案例奖

参评企业:卡奥斯工业智能研究院

参评案例:基于卡奥斯天智工业大模型的注塑机智能物联应用(智慧工业应用)

案例开发背景:

(一)项目所处行业及主要特点

现代工业呈现高度数字化、定制化生产、产业链协同、绿色制造、智能制造等发展趋势,保障现代制造企业能够更好地适应市场变化和满足客户需求,同时也为企业的可持续发展提供了重要支撑。

(二)该案例拟解决的痛点问题

1.提高生产效率和质量:工业大模型可以通过对生产数据的分析和优化,帮助家电制造企业实现自动化生产和智能化管理,提高生产效率和质量。例如,可以对生产过程中的数据进行分析和预测,及时发现和解决生产中的问题,减少残次品率和废品率。

2.降低成本和能耗工业大模型可以通过对能源使用数据的分析和优化,帮助家电制造企业实现能源的节约和降低成本。例如,可以对企业的能源使用数据进行实时监测和分析,预测能源需求和消耗趋势,优化能源使用方案,减少能源浪费和成本支出。

3.优化供应链管理:工业大模型可以通过对供应链数据的分析和优化,帮助家电制造企业实现供应链的智能化管理和优化。例如,可以实时监测和追踪原材料、零部件的采购、运输、库存等数据,预测供应链中的风险和问题,及时调整和优化供应链策略,提高供应链的可靠性和效率。

4.提高产品创新和个性化定制能力:工业大模型可以通过对消费者需求和市场趋势的分析,帮助家电制造企业实现产品创新和个性化定制。例如,可对市场趋势和消费者需求进行预测和分析,了解消费者的偏好和需求,及时调整和推出新产品和个性化定制服务,提高市场占有率和竞争力。

案例介绍:

天智工业大模型COSMO-GPT由卡奥斯基于开源LLM自主研发,拥有百亿以上参数并内置了3900多个机理模型、200多个专家算法库,区别于通用大模型,天智工业大模型被赋予了更广博的工业知识和更深度的工业行业Know-how,整合了各类工业数据要素,形成平台的智能中枢;面向用户需求挖掘、智能设计、智能制造、供应链管理等环节,实现了装配工艺生成、机械臂代码生成、注塑工艺生成、工业知识问答、智能数据查询、多模态辅助设计、大模型应用中台等典型场景应用。

针对工业生产中存在的工艺经验难传承、工业机理难构建、工艺优化难实现等痛点问题,天智工业大模型将工业经验升华成工业智能,把工艺优化普惠到需求企业。同时,打造工业企业专属的大模型应用中台,打造1个数字底座 +3大能力引擎 +N个应用场景的整体解决方案,如图1所示:

1个数字底座以卡奥斯BaaS数字工业操作系统的大连接、大数据技术为核心,结合工业场景实际需求打造垂直领域大模型,具有核心能力工业知识问答、工业代码生成、工业理解计算等能力,可以在回答工业领域知识以及完成工业领域任务的同时,更快的落地工业场景,实现工业生产的赋能。

3大能力引擎指天智工业大模型、机理模型库、专家算法库。为提高机器运行过程的实时交互能力和在多个场景的自适应能力,加速柔性制造的产线构建,工业大模型COSMO-GPT可以借用机理模型工具与专家算法库,通过大模型的推理和决策能力,自动解决复杂的工业难题。这主要依托于两方面优势的加持,一方面则是精准调度卡奥斯BaaS工业大脑内置的海量机理模型与专家模型库,两者结合共同形成了“工业AI”的“最强大脑”;另一方面,由卡奥斯BaaS数字工业操作系统提供的工业领域图谱、机理模型、文献、行业标准、专利、专用词典等集成起来的大型工业知识数据库,提供了强大的底层数据支撑。

N个应用场景涵盖需求交互、辅助设计、智能制造、精准服务,立足全流程展开价值剖析,面对复杂工业任务处理,大模型能够通过任务分解、行业知识注入、数据特征分析等方案,深度融合行业数据和知识,实现精细化生产优化。大模型融合行业知识和生产数据,以及生成高精度执行指令的能力,正是工业界所追求的。

该案例基于大模型技术叠加海量工业知识构建更懂工业的大模型,实现工业生产的高精度与高效率。方案在专家模型智能匹配与调度技术、多模态交互与融合技术、多智能体自适应柔性协作技术、工业大模型自学习与进化技术等方面开展技术攻关,取得了一系列成果,具体如下:

多智能体自适应柔性协作技术:面对工业场景中复杂环境和任务时,企业本身已具备各类专业生产工具,通过大模型作为企业中台智能大脑,将复杂任务拆解,通过智能调度专业工具解决子问题,从而解决复杂任务。开展研究多智能体协同融合应用技术,以充分发挥工业大模型的预测和控制能力,协同完成复杂的制造任务,实现系统、工具、API等意图自主识别准确率提升至85%以上。

专家模型智能匹配与调度技术在解决复杂专业优化问题时,大模型本身不具备求解优化问题的能力,需通过大模型的调度能力调用专业的求解器或者专家模型解决。大模型结合专家模型可延展大模型的能力。根据任务需求动态地调用、组合或迁移不同专家模型,以实现更灵活、精准和高效的推理与决策。复杂环境中模型调度准确率≥70%,调度速度小于10s。

基于数据主线的模型自学习与进化技术传统生产企业有着大量的企业制度、维修手册、运行历史数据、产品数据等,大模型已经越来越被更多的传统企业认可,但是面临着技术门槛高、企业知识难运用等问题。项目研究基于数据主线的企业智能服务架构,可用于企业低代码、低成本可快速部署应用的并可自主进化学习,让企业轻松构建自己的销售服务助手、智能办公助手、设备维修助手、领域智能专家等。首先,通过建立跨企业的全局数据主线,推动工业数据、算法、模型等数字资产积累与复用,构建企业知识库。然后通过自学习技术从企业知识库中进行训练数据的自动提取、清洗和增强,并自动完成模型的训练与评估。模型在任务测试集上准确率达到90%以上。

多模态交互与融合技术:针对通用领域大模型缺乏工业知识,对工业语言理解能力差,卡奥斯通过积累的工业数据对通用多模态大模型进行训练。天智工业大模型能够识别设备程序、设备数据等工业语言,在实时视觉与力控能力加持下,能够精确感知外部环境变化,对工业图纸与工业语言识别生成能力达90%以上。

在赋能制造业从数字化向智能化演进的过程中已卓有成效,基于工业大模型的注塑机工艺参数优化与智能化管控是一典型应用。天智工业大模型在洗涤注塑领域,设计“工具”介入到工作场景中采集数据,把大模型终端和工作场景相连,抓取工人输入的参数,再经过工程知识“淬火”后,把老工人的经验装进大模型里,经过不断循环优化,在关键场景和核心领域沉淀专家模型。

图 2 注塑机工艺参数优化应用界面

解决方案首先应用在天津海尔洗涤工厂,目前已经在生产线上8台注塑机使用智能算法推荐工艺参数运行三个月以上。通过合理匹配模具与注塑机,天津海尔洗涤工厂整体能耗优化平均降低在6%-10%,生产节拍平均提升5%-12%左右。海尔集团目前现有注塑机660台,预计方案规模应用后全集团节能约1000万/年。

案例亮点:

行业内首次采用工业大模型技术实现注塑机物联智能化管控,同时开发了众多的注塑机领域先进算法,实现卡奥斯天智工业大模型与注塑领域专家模型的协同工作。它在应用的创新性主要体现在三个方面:

(1)专家模型调度,提高工业精度:天智大模型能够根据任务自主调度专家模型解决工业应用精度不足的问题。例如针对任务、需求的多样性,大模型能够选择适合特定任务的专家模型或多模型融合去解决问题,大幅提升工业精度。

(2)理解工业语言,扩展设备柔性:天智大模型能够设备程序、设备数据等工业语言做出决策。例如制造场景中,在实时视觉与力控能力的加持下,能够精确感知外部环境的变化,自动生成一个集感知、规划和执行等功能于一体的智能柔性装配系统。

(3)工业企业中台,增强企业能力:依托卡奥斯人工智能领域的技术积累及海量工业数据,形成了企业内部的工业模型应用中台,可以同时接入多个模型、可以对模型进行单独升级、方便模型快速迭代。同时企业能够依托中台方便快捷的完成私有数据、业务场景与大模型的深度耦合,实现企业低成本、低代码构建工业全流程的大模型应用。

参评理由:

洗涤注塑产业是天智大模型在数据增值服务领域的一次典型实践。其成功应用意味着平台已全面打通了从数据接入到数据处理再到算法建模的全流程能力,实现了工业大模型从理解工业语言到控制和优化设备生产的飞跃。

天智工业大模型能够实现原始生产数据到大模型能力转化的闭环,企业生产数据通过物联技术采集并传输到数据中台,经过治理、加工处理转化为有价值的数据资源,用于知识图谱提取、数据标注和专家模型训练,最终生成知识和模型并用于大模型微调,提高大模型精度和性能。通过这一闭环,天智工业大模型将工业经验升华成工业智能,把工艺优化普惠到需求企业,助力工业企业实现工业生产的高精度与高效率。

同时,天智工业大模型可以服务于生产制造过程从设备层、产贯穿于工业生产制造的用户需求挖掘、设计、工艺管理和优化、资源配置、参数调整、质量管理和追溯、能效管理、生产排程等各个环节,可视化、智能化实现降本、增效、保质。

企业介绍: