随着人工智能技术的飞速发展,大模型在各个领域的应用逐渐崭露头角。在橡胶工业中,构建大模型也已成为一种必然趋势,它将为橡胶工业带来深远的变革和巨大的价值。
一、大模型技术概述
1.什么是大模型?
大模型的定义是基于海量数据训练的通用AI模型。AI是泛技术的统称,通常说的大模型是已经预训练完成的具有一定泛化能力的基础模型,机器学习、深度学习是各类算法;大模型、生成式AI是对各类算法的组合运用;ChatGPT、DeepSeek则是算法应用的具体产品。通过对大量行业数据进行训练,才能形成行业大模型。
大模型的特点包括多模态、强泛化能力、高精度等。
2.关键技术
(1)自然语言处理(NLP):实现文本生成、语义理解。
(2)计算机视觉(CV):实现图像识别、缺陷检测。
(3)强化学习:通过与环境交互优化决策,可用于生产流程优化、设备控制策略调整。
3.大模型在工业领域的价值
(1)提升效率:大模型可快速处理海量数据,优化生产流程,提高生产效率。
(2)降低成本:通过精准预测和优化,减少原材料浪费和设备故障,降低生产成本。
(3)提高质量:精准检测和智能控制确保产品质量一致性,次品率下降。
二、行业(专业)大模型的重要性
开发专注于行业或专业的大模型,十分必要,而且是人工智能发展的必然方向。通用大模型虽然强大,但在特定领域的表现往往不够精准,甚至可以说是“泛而不精”。相比之下,行业大模型通过深度结合领域知识和数据,能够真正解决实际问题,推动产业升级。这不是锦上添花,而是技术落地的关键一步。
1.通用大模型的局限性决定了行业大模型的必要性
通用大模型的问题在于,它们虽然能处理广泛的任务,但在专业领域却常常“力不从心”。比如在医疗领域,通用大模型可以回答一些基础的医学问题,但面对复杂的临床诊断或治疗方案推荐时,就显得捉襟见肘。相比之下,行业大模型通过整合海量医学文献和临床数据,能够提供更精准的辅助诊断,甚至在药物研发中发挥作用。这种专业性是通用大模型无法企及的。
制造业的例子也很典型。浪潮云洲通过行业大模型优化生产工艺,帮助黑猫集团将炭黑新产品合格率提升了15%,备件消耗下降20%。这不仅是技术上的突破,更是创造了直接的经济效益。通用大模型在这些场景中,根本无法达到这样的效果。
2.行业大模型是推动产业升级的核心引擎
行业大模型的价值不仅在于技术本身,更在于它能成为产业升级的催化剂。
比如在能源行业,大模型被用来优化生产流程、预测设备故障,甚至为政策制定提供科学参考。中国石油通过场景数据集回流机制,逐步提升了大模型的能力,覆盖了从勘探到炼化的多个环节。这种深度应用,不仅降低了运营成本,还为行业的可持续发展提供了全新的思路。
农业领域同样如此。行业大模型通过作物预测、病害检测和智能灌溉,显著提升了农业生产效率。这种技术的应用,不仅能解决传统农业的痛点,还能推动农业现代化。它不是简单的技术升级,而是对整个产业链的重塑。
3.数据和成本是行业大模型的核心优势
行业大模型的另一个关键优势在于数据质量。通用大模型依赖海量的公开数据,但这些数据往往缺乏专业性和针对性。而行业大模型可以利用领域内的高质量数据,比如金融行业的交易记录、医疗行业的临床数据,这些数据经过“清洗”和标注,能显著提升模型的性能。
至于成本问题,很多人担心行业大模型的开发成本过高,但实际上,通过技术优化,这一问题已经得到了有效解决。比如零一万物推出的轻量化模型Yi Lightning,不仅性能出色,还能以极高的性价比实现商业落地。这种轻量化策略,让行业大模型的开发和部署变得更加可行。
4.行业大模型是未来技术发展的必然趋势
从更大的视角来看,行业大模型的开发符合人工智能从技术驱动向场景应用主导的转变趋势。通用大模型更像是“工具箱”,提供了广泛的能力,但行业大模型则是“专用工具”,能够直接解决具体问题。这种转变,不仅让技术更贴近实际需求,也为社会创造了更大的价值。
更重要的是,行业大模型的开发还催生了新的岗位和产业形态。比如,AI模型训练师、数据标注师等新职业的出现,说明行业大模型不仅推动了技术进步,还带动了就业和经济结构的优化。
5.风险与挑战并存,但值得投入
当然,行业大模型的开发也面临一些挑战,比如数据隐私和安全问题。尤其是在医疗、金融等领域,数据的敏感性要求更高的保护措施。但这些挑战并不意味着行业大模型不值得投入。相反,正是因为这些问题的存在,才需要更深入地研究和优化技术。行业大模型的潜力远远大于它可能带来的风险。
三、橡胶工业现状
1.正在向世界橡胶工业强国迈进
回顾从世界橡胶工业弱国,到世界橡胶工业大国,进而迈向世界橡胶工业强国的发展历程,中国橡胶工业实现了跨越式发展,取得历史性成就,产业规模不断壮大,技术装备水平显著提升,自主创新能力逐步增强,绿色发展理念深入人心,轮胎工业智能制造具备世界先进水平,国际影响力持续扩大。
2.橡胶工业智能制造取得重要进展
在互联网时代,中国橡胶工业把握机遇,2014年推出了《中国橡胶工业强国发展战略研究》,明确提出橡胶工业智能制造战略措施和建设橡胶工业强国的路线图。
2016年,中国橡胶工业智能制造迈出重要一步,智能轮胎工厂建设取得重大突破,是建设橡胶工业强国的一个新标志,具有里程碑的意义。
2017年,一批轮胎企业陆续建成智能工厂,而且开始在国外建立智能工厂,橡胶工业与互联网融合出现百花齐放的新趋势;橡胶行业智能化的需求,促进了一批软件企业进入到橡胶工业互联网创新上来,开始形成了橡胶工业与软件业融合的新局面。
2018年,智能轮胎设备继续完善,测试设备和仪器智能化提高,MES等软件深入推行,智能再生胶(胶粉)工厂相继运行,橡胶工业APP不断开发应用;同时,契合轮胎智能制造的需求,开发了新的橡胶材料、骨架材料和助剂;开始重视橡胶工业智能制造有关标准的订定工作;非轮胎行业智能制造取得进展,例如通过智能输送带构建的物料输送网络平台助力绿色矿山建设。
2019~2024年,橡胶工业智能制造继续发展,智能轮胎工厂框架体系等逐渐完善,废轮胎裂解智能工厂建成投产,非轮胎橡胶制品企业在部分制造工段和物流智能化改造等方面取得进展。
橡胶机械智能制造近几年取得了重要进展。主要表现为,大型企业数控机加工设备广泛应用,例如3轴和5轴加工中心、大型龙门加工中心、多轴激光切割中心、机器人电焊和喷漆等。这些高精尖数控设备的应用,促进橡胶机械制造发生了革命性的变化。橡胶机械的自动化控制与世界同步,例如硫化机应用PLC、PID,轮胎成型机应用CC-LINK、伺服运动控制系统,大大提高了控制的准确性和自动化水平。
此外,广泛应用机械CAD/CAE/CAM产品;计算机辅助设计技术,提高了橡胶机械及模具的设计研发水平;条码和RFID等技术开始应用到物流管理或过程追溯中;开始构建数字化研发平台数字工厂。
四、开发橡胶工业大模型势在必行的原因
1.提升生产效率与质量
传统橡胶工业生产依赖人工经验和有限数据决策,易导致效率低下、产品质量不稳定。大模型可整合生产线上的设备运行、工艺参数、原材料质量等数据,通过深度学习算法分析预测,优化生产过程,实现自动化控制,从而显著提高生产效率和产品质量。
2.满足个性化定制需求
消费者对橡胶产品的需求日益多样化和个性化,小批量、多品种生产成为挑战。工业大模型能够根据客户的个性化需求,快速生成定制化的生产方案,并实时调整生产流程,实现柔性生产,满足市场快速变化。
3.优化研发设计流程
橡胶产品的研发设计需要大量的实验和测试,周期长、成本高。大模型可以分析历史设计数据和物理仿真结果,加速产品迭代周期,从数万种材料中快速筛选满足性能需求的候选材料,还可基于生成式设计生成产品原型,并通过数字孪生进行应力、热力学仿真,减少实物试验成本。
4.提高设备维护与管理水平
橡胶工业生产设备众多,运行状态复杂,设备故障可能导致生产中断,造成巨大损失。大模型结合设备传感器数据与运维记录,可实现故障的早期预警,预测设备部件的退化趋势,优化维修策略,减少非计划停机时间。
5.增强供应链管理能力
橡胶工业供应链涉及多个环节,包括原材料采购、供应商管理、物流配送等。大模型能够整合供应链各环节的数据,实现对供应链的实时监控和智能优化,提高企业的运营效率和市场竞争力。
6.提升企业决策的科学性
大模型可以对橡胶工业企业的海量数据进行分析和挖掘,为企业的决策提供数据支持和智能建议,帮助企业管理者更好地把握市场趋势,制定合理的发展战略。
五、橡胶工业大模型的应用场景
1.生产制造
在橡胶制品的生产过程中,大模型可用于优化生产工艺参数,如温度、压力、时间等,提高产品质量和一致性;还可实现对生产设备的智能控制和故障诊断,提高设备的运行效率和可靠性。
2.质量检测
通过对橡胶产品外观、尺寸、性能等多维度数据的分析,大模型可以实现对产品质量的自动检测和缺陷识别,提高检测的准确性和效率。
3.研发设计
协助研发人员进行橡胶材料的分子结构设计、性能预测和配方优化;对橡胶产品的外观、功能、性能进行虚拟建模和仿真分析,加快产品研发速度。
4.设备维护
实时监测设备运行状态,预测设备故障,提供预防性维护建议;生成设备维修手册和操作指南,为维修人员提供智能辅助。
5.供应链管理
预测原材料价格波动和市场需求变化,优化采购计划和库存管理;评估供应商的信誉和供货能力,选择优质的供应商合作伙伴。
六、橡胶工业大模型实践案例
1. 赛轮“ 橡链云” Eco-Rubber Cloud
2023年8月7日,由赛轮集团联合青岛科技大学数据科学学院发布,集成于“橡链云”工业互联网平台,并同步开放内测申请。
(1)功能和优势:拥有庞大的行业数据和先进的算法,能够处理橡胶轮胎行业的相关数据和信息,并与客户进行智能交互,提供全面、专业的行业知识问答。为公司产品研发、制造工艺、市场营销等方面带来颠覆性的变革,提高产品研发、仿真和测试的效率,更准确地预测市场需求和用户偏好,最终为客户提供更高质量的产品和解决方案。
(2)应用效果:目前Eco-Rubber Cloud已与多家企业、上市公司建立合作,落地应用在橡胶轮胎行业上、中、下游多个生产环节,实现功能上百次迭代,月调用量增长迅速,为企业平均节本增效 20%以上,优化工艺参数 30%以上。
2.中策橡胶“ ET 工业大脑”
中策橡胶与阿里巴巴达摩院等合作,将工业大数据与云计算、物联网、移动互联网等技术深度融合应用。
(1)功能和优势:能够实时采集、监控和感知生产过程中的海量数据,通过大数据后台根据数学模型和算法匹配工艺参数的最优组合,使产品品质更稳定。例如在橡胶原料检测环节,可实现每批橡胶取样并标注身份信息后,由大数据后台进行分析处理,确定最佳工艺参数。此外,还研发了内胎智能视觉识别系统,通过人脸识别算法对轮胎进行智能检测。
(2)应用效果:有效提升了产品质量和生产效率,降低了生产成本,增强了企业在市场中的竞争力。
3.横滨橡胶“ HAICoLab” 及XAI系统
横滨橡胶的“HAICoLab”是一个通过将人类灵感和创造力与AI庞大处理能力相结合,实现数字化转型的框架,其在橡胶制品领域有诸多应用。2021 年开发了能预测橡胶物理特性和关键轮胎性能的AI系统,2022年又开发了用于生成橡胶配方的 AI 系统。此外,其 XAI 系统可根据技术人员设定的标准规格和目标特性值,识别需改进的目标特征及定量值,提示改进这些目标特性的关键特征,帮助技术人员优化规格,推动高性能产品开发。该系统还融合了可持续评估和改进的关键设计因子及相应贡献率。
其优势体现在:实现了从产品设计到性能预测、配方优化的全流程智能化,推动了橡胶制品性能的提升和创新,同时借助可持续评估等功能,契合了行业发展需求。
4.沃丰科技AI大模型客服系统
沃丰科技推出的 AI 大模型客服系统,在橡胶制品企业中应用后,实现了客户服务的智能化、自动化。系统能精准理解客户咨询意图,快速提供准确解答和解决方案,如关于橡胶制品的规格参数、应用场景、使用方法、价格等问题,还能处理客户投诉、建议,进行满意度调查等,提高服务效率和质量,降低运营成本。
其优势体现在:提升了客户服务的响应速度和专业性,改善了客户体验,增强了企业与客户之间的关系,有助于企业树立良好的品牌形象,拓展市场份额。
七、橡胶工业大模型面临的挑战
1.技术瓶颈
工业大模型技术仍处于不断发展和完善的阶段,橡胶工业大模型的构建需要克服多模态数据融合、模型训练与优化、算法创新等技术难题。
2.数据质量与安全
橡胶工业数据来源广泛,数据质量参差不齐,需要进行有效的数据“清洗”、标注和管理。同时,数据安全和隐私保护也是橡胶工业大模型面临的重要问题。
3.人才短缺
具备橡胶工业知识和人工智能技术的复合型人才相对匮乏,制约了橡胶工业大模型的研发和应用。
4.行业适配性不足
橡胶工业具有自身的特殊性和复杂性,现有的通用大模型难以直接满足橡胶工业的需求,需要对其架构和训练方式进行改进和优化。
八、结论
橡胶工业大模型具有广阔的应用前景和显著的价值优势,虽然其发展面临一些挑战,但随着技术的不断进步和人才的培养,橡胶工业大模型将成为推动橡胶工业智能化升级的重要力量。橡胶工业企业应积极拥抱这一技术趋势,加大对橡胶工业大模型的研发和应用投入,以提升企业的核心竞争力,在未来的市场竞争中占据有利地位。