卡奧斯工業(yè)大模型：一個(gè)更懂制造的“百事通”

谷月 王欣 劉晶

以大模型為代表的人工智能引發(fā)的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正向縱深發(fā)展，千行百業(yè)將面臨巨大的機(jī)遇和顛覆性的挑戰(zhàn)。在工業(yè)領(lǐng)域，人工智能是推進(jìn)新型工業(yè)化的關(guān)鍵變量，是推進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的一個(gè)最典型的代表性技術(shù)。工業(yè)大模型的落地生根將為制造企業(yè)探索新型工業(yè)化提供全新路徑，當(dāng)人工智能賦能各行各業(yè)后，就形成了典型的新質(zhì)生產(chǎn)力，并產(chǎn)生巨大推動(dòng)作用。走進(jìn)卡奧斯COSMO-GPT工業(yè)大模型，能夠全方位感受以大模型為代表的人工智能技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的生動(dòng)實(shí)踐。

機(jī)械臂扭動(dòng)著靈活的關(guān)節(jié)，精準(zhǔn)無(wú)誤地抓取生產(chǎn)線上的零部件，根據(jù)型號(hào)自動(dòng)匹配裝配工藝；短短數(shù)十秒，注塑機(jī)便生產(chǎn)出一件“定制”的洗衣機(jī)模具……

給注塑機(jī)安裝一個(gè)人工智能大腦，復(fù)雜繁瑣的生產(chǎn)制造仿佛被一雙無(wú)形的手安排得簡(jiǎn)潔高效。走進(jìn)卡奧斯模具（青島）工廠，能看到百年歷史的傳統(tǒng)塑料模具加工行業(yè)正在因人工智能而蝶變。

一雙柔性生產(chǎn)的“隱形之手”

與通用大模型演示寫詩(shī)作畫的“風(fēng)花雪月”不同，工業(yè)大模型的現(xiàn)場(chǎng)演示充滿了“賽博朋克風(fēng)”。

“請(qǐng)完成前后連接法蘭的裝配！”在卡奧斯工業(yè)智能研究院實(shí)驗(yàn)室里，卡奧斯工業(yè)智能研究院研發(fā)工程師張碩的一聲令下，生產(chǎn)線上的兩條機(jī)械臂迅速扭動(dòng)起來(lái)，精確定位抓取放置在桌子上的零部件，并根據(jù)零部件的型號(hào)自動(dòng)匹配裝配工藝，有條不紊地完成了設(shè)備的柔性組裝。

這番看似尋常的操作，卻透露出機(jī)械臂非比尋常的理解力和決策力，而這正是在接入卡奧斯自主研發(fā)的工業(yè)大模型COSMO-GPT之后產(chǎn)生的。

“目前，類似這樣的工業(yè)機(jī)械臂已經(jīng)能自主完成海爾洗衣機(jī)工件的裝配動(dòng)作?！盋OSMO-GPT工業(yè)大模型的設(shè)計(jì)者之一、卡奧斯工業(yè)智能研究院技術(shù)總監(jiān)王超說(shuō)。之所以選擇洗衣機(jī)的柔性裝配作為工業(yè)大模型的最初落腳點(diǎn)，是因?yàn)橄匆聶C(jī)大規(guī)模、個(gè)性化的生產(chǎn)過(guò)程極其繁瑣，即便在智能制作領(lǐng)域深耕多年的海爾也沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)全流程的柔性生產(chǎn)。比如，滾筒洗衣機(jī)內(nèi)外桶配重塊就無(wú)法自動(dòng)裝配，大部分流程仍依靠人工完成，因此往往會(huì)產(chǎn)生工藝響應(yīng)不及時(shí)、工人無(wú)法快速掌握新工藝、質(zhì)量不可靠等問(wèn)題。

王超表示，如今，卡奧斯COSMO- GPT工業(yè)大模型的出現(xiàn)，讓家電制造向“智”造更進(jìn)化了一步。

工業(yè)大模型的推理和決策能力可以自動(dòng)生成精確的機(jī)器運(yùn)行控制指令。從利用3D掃描技術(shù)精確定位零部件，到根據(jù)零部件的型號(hào)自動(dòng)匹配裝配工藝，再到完成設(shè)備的柔性組裝，工業(yè)大模型就像柔性生產(chǎn)背后那雙“隱形之手”，使整個(gè)生產(chǎn)流程變得井井有條。

“在工業(yè)大模型賦能下，工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)效率可至少提高30%，換產(chǎn)調(diào)試環(huán)節(jié)效率可至少提高50%。”王超憧憬道：“在未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)中，人的參與度會(huì)越來(lái)越少，在大模型驅(qū)動(dòng)下逐步向工業(yè)智能體演變，各種工業(yè)要素之間高度協(xié)同、高度自治，工業(yè)將進(jìn)入數(shù)據(jù)與智能雙輪驅(qū)動(dòng)的新階段?！?h3>一名能PK老師傅的“新員工”

在卡奧斯模具（青島）工廠的注塑車間里，當(dāng)技術(shù)人員給大模型輸入指令后，一臺(tái)白色“鐵房子”內(nèi)便開(kāi)始閃爍橙色的光。在長(zhǎng)達(dá)數(shù)十秒的轟鳴聲過(guò)后，燈光暫停，一件塑料洗衣機(jī)模具產(chǎn)品做好了，產(chǎn)品誤差不超過(guò)頭發(fā)絲粗細(xì)。

“COSMO-GPT能夠自動(dòng)識(shí)別指令，然后從龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取數(shù)百個(gè)符合要求的工藝參數(shù)，并立即指揮注塑機(jī)開(kāi)始工作。這個(gè)過(guò)程如果靠工藝師來(lái)做至少需要1個(gè)多小時(shí)，還未必能夠保證準(zhǔn)確性?！蹦弥鴦傋龊玫哪＞?，卡奧斯模具（青島）工廠首席注塑工藝工程師鄭彥博再次向大模型提出了新指令，而這次的工藝參數(shù)卻有不同。

當(dāng)把兩件模具放在一起時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，第二次生產(chǎn)出來(lái)的模具缺了一塊，是個(gè)殘次品。鄭彥博指著有瑕疵的產(chǎn)品說(shuō)：“‘注塑是家電生產(chǎn)的重要工序，其生產(chǎn)過(guò)程看起來(lái)不過(guò)是模具開(kāi)合，但背后卻牽扯著溫度、壓力、成型周期、模具健康、能耗等復(fù)雜的工藝和參數(shù)。能夠熟練掌握合膜訣竅技術(shù)的基本上都是身經(jīng)百戰(zhàn)的老師傅。如果讓新手完成合膜任務(wù)，他們至少要經(jīng)歷數(shù)十次，甚至上百次的失敗，每失敗一次不僅代表多產(chǎn)生了一套廢件，還意味著轉(zhuǎn)產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)。因此，注塑機(jī)設(shè)備便成了只能依靠人工經(jīng)驗(yàn)調(diào)試的‘黑箱?！?/p>

而將“新手”培養(yǎng)成經(jīng)驗(yàn)豐富的“老師傅”至少需要7至10年。為了盡快縮短“新老”差距，就必須打開(kāi)這只“黑箱”，將老師傅們的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為可量化的數(shù)據(jù)和指標(biāo)，讓主觀經(jīng)驗(yàn)升華為科學(xué)易用的工業(yè)智能。

為此，卡奧斯COSMO-GPT工業(yè)大模型結(jié)合模具工廠共同打造了第一款注塑領(lǐng)域的“專業(yè)工業(yè)模型”。盡管這名“新員工”上崗時(shí)間不過(guò)數(shù)月，但其表現(xiàn)已經(jīng)讓人刮目相看。

“過(guò)去，在調(diào)試生產(chǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品都是作為廢件處理的，現(xiàn)在的調(diào)試效率提升了約50%，大大減少了浪費(fèi)。”鄭彥博表示，不僅如此，應(yīng)用工業(yè)大模型后，產(chǎn)線生產(chǎn)效率提升5%，節(jié)能降耗10%，量產(chǎn)調(diào)試降費(fèi)50%。大模型還能對(duì)設(shè)備的健康狀況進(jìn)行提前預(yù)警，減少設(shè)備故障。

一位隨時(shí)解惑的“行業(yè)專家”

工業(yè)制造領(lǐng)域“一米寬，百米深”，所有的行業(yè)知識(shí)深埋在各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。例如，家電生產(chǎn)就要?dú)v經(jīng)鑄造、焊接、沖壓、鍛造、切削、熱處理等一系列工藝，且不同工藝流程各有一套自己的生產(chǎn)“訣竅”。

當(dāng)工業(yè)大模型成為家電智能制造的超級(jí)“大腦”，為保證專業(yè)性和實(shí)踐性，還需要不斷補(bǔ)充“營(yíng)養(yǎng)”，讓自己變得越來(lái)越懂工業(yè)，越來(lái)越懂家電制造的細(xì)節(jié)。

海爾數(shù)十年積累的海量工藝數(shù)據(jù)為卡奧斯COSMO-GPT工業(yè)大模型提供了基礎(chǔ)養(yǎng)分，而這些工藝數(shù)據(jù)來(lái)自一代又一代人的經(jīng)驗(yàn)積累。

以前，無(wú)數(shù)經(jīng)驗(yàn)都沉淀在老師傅的大腦里，技藝的傳承只能靠車間老師傅“傳幫帶”，操作人員要想熟練掌握這些技藝必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐與積累。如今，卡奧斯的研發(fā)人員把大模型終端和工作場(chǎng)景相連，抓取工人輸入的參數(shù)，分析比對(duì)操作數(shù)據(jù)和操作效果的關(guān)聯(lián)度，再經(jīng)過(guò)工程知識(shí)“淬火”，老師傅的經(jīng)驗(yàn)就變成了成熟可用、能夠量化的數(shù)據(jù)和信息，然后再將這些“數(shù)字化”經(jīng)驗(yàn)沉淀成訓(xùn)練卡奧斯COSMO-GPT工業(yè)大模型的語(yǔ)料，幫助大模型攻克家電制造中的難題。這樣，工業(yè)大模型就可以通過(guò)知識(shí)問(wèn)答的方式向年輕的注塑專業(yè)工藝員進(jìn)行“經(jīng)驗(yàn)傳授”，讓他們輕松獲取老師傅的經(jīng)驗(yàn)。

現(xiàn)在，海爾的每一位員工身邊都有屬于自己的“行業(yè)專家”，可隨時(shí)答疑解惑?！澳男┰O(shè)備參數(shù)對(duì)注塑質(zhì)量有影響？”“注塑產(chǎn)品出現(xiàn)毛刺、飛邊的原因有哪些？”“停機(jī)時(shí)的模具應(yīng)如何保護(hù)？”……向卡奧斯工業(yè)大模型提出問(wèn)題后，我們便迅速得到了專業(yè)回復(fù)?？▕W斯工業(yè)智能研究院大模型產(chǎn)品架構(gòu)師李錫源驕傲地說(shuō)道：“現(xiàn)在，它的答復(fù)已經(jīng)和一位在注塑領(lǐng)域工作十幾年的老師傅不相上下了。”

目前卡奧斯COSMO-GPT工業(yè)大模型已經(jīng)擁有700億參數(shù)，經(jīng)過(guò)百萬(wàn)級(jí)工業(yè)數(shù)據(jù)的微調(diào)，確保了其在工業(yè)知識(shí)處理上的高效性和準(zhǔn)確性。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院的測(cè)評(píng)中，COSMOGPT在工業(yè)知識(shí)問(wèn)答方面表現(xiàn)出色，位居第一梯隊(duì)，展現(xiàn)出強(qiáng)大的工業(yè)場(chǎng)景適用性和生產(chǎn)賦能潛力。2月19日，在工信部正式公布《2023年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范名單》中，卡奧斯COSMOPlat創(chuàng)新研發(fā)的“卡奧斯工業(yè)大模型COSMO-GPT”成功入選。在3月底首屆制造業(yè)智能化解決方案創(chuàng)新大賽總決賽中，卡奧斯COSMOPlat憑借工業(yè)大模型創(chuàng)新應(yīng)用解決方案榮獲核心要素資源保障賽道一等獎(jiǎng)，成為大賽唯一獲獎(jiǎng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和工業(yè)大模型團(tuán)隊(duì)。

未來(lái)，卡奧斯COSMOPlat將繼續(xù)發(fā)揮自身的綜合性和引領(lǐng)性作用，與各行各業(yè)深入溝通合作，推動(dòng)大模型與工業(yè)領(lǐng)域深度融合，實(shí)現(xiàn)COSMOGPT這個(gè)最強(qiáng)大腦的持續(xù)進(jìn)化。

COSMO-GPT， A Large Industrial Model， Making AI An Expert of Manufacturing

Industrial models provide a fresh approach for manufacturing enterprises to explore new paths towards industrialization. When artificial intelligence empowers various industries， new quality productive forces are formed and will produce significant driving effects.

Mechanical arms twist with flexible joints， accurately grasping components on the production line and automatically matching assembly processes based on models. In just a matter of seconds， an injec tion molding machine produces a “customized” washing machine mold...

By equipping injection molding machines with artificial intelligence， the intricate manufacturing process seems to be orchestrated seamlessly by invisible hands， becoming concise and efficient. Stepping into the COSMOPlat Mold （Qingdao） Factory， we can witness the traditional plastic mold processing industry， with a century-old history， undergoing a transformative change propelled by artificial intelligence.