自動化巨頭布局生成式AI，先瞄準(zhǔn)PLC編程？

近期，“AI教父”杰弗里·辛頓發(fā)出警告，稱未來30年內(nèi)，AI的進(jìn)步可能導(dǎo)致人類滅亡的概率高達(dá)10%至20%。但在過去一年，有關(guān)“AI威脅論”屢見不鮮，被“嚇”到現(xiàn)在已經(jīng)不足為懼了。

不得不承認(rèn)的是，生成式AI的飛速發(fā)展依舊改變著各行各業(yè)的格局，這種入侵之勢不可抵擋。根據(jù)IDC調(diào)研，企業(yè)每投入1美元于生成式AI，便能獲得3.7倍的回報，AI使用率在2024年已提升至75%。更重要的是，未來兩年內(nèi)，大多數(shù)企業(yè)正在加速以Copilot和AI Agent為代表的定制化AI解決方案建設(shè)，推動技術(shù)向行業(yè)深度應(yīng)用拓展。

技術(shù)先行，利益在前，對于自動化行業(yè)而言，AI的引入已不再是選擇題，而是必然之路。西門子、ABB、羅克韋爾自動化、施耐德電氣等巨頭已經(jīng)先發(fā)制人，而他們在上述領(lǐng)域的布局有共性、亦有個性。那么當(dāng)前這些巨頭在生成式AI方面的成效究竟如何？下文將簡要探討一下。

四大巨頭布局生成式AI

殊途同歸

過去幾年，自動化巨頭在生成式AI領(lǐng)域均有先行布局，發(fā)展至今不難窺見其中的共通之處。在合作商方面，大部分都繞不開微軟和英偉達(dá)，而巨頭們將成果正式投入使用的第一站，大多數(shù)都與PLC優(yōu)化編程有關(guān)。

西門子

談到西門子和微軟的合作，就不得不提及今年工博會上展示的首款用于工業(yè)環(huán)境工程設(shè)計的生成式AI產(chǎn)品Industrial Copilot。在公布這款產(chǎn)品時，西門子表示，借助西門子Industrial Copilot，用戶將能夠快速生成、優(yōu)化和調(diào)試復(fù)雜的自動化代碼，并顯著縮短仿真時間，幾分鐘即可完成以前耗時數(shù)周的任務(wù)。

而在去年漢諾威工業(yè)博覽會期間，西門子正式展示了這款產(chǎn)品。西門子Industrial Copilot現(xiàn)已與TIA博途打通，能夠幫助工程團(tuán)隊為可編程邏輯控制器（PLC）生成基礎(chǔ)的虛擬化任務(wù)和代碼，并自動處理重復(fù)性任務(wù)，在大幅減少工程團(tuán)隊工作量的同時保證復(fù)雜任務(wù)的工程設(shè)計不易出錯，從而縮短開發(fā)時間、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率。通過將Industrial Copilot與TIA 博途無縫連接，西門子成為首家為全球工業(yè)企業(yè)提供面向工程的生成式人工智能產(chǎn)品的公司。

在官方所展示的視頻可以看出，Industrial Copilot能夠根據(jù)工程師通過自然語言描述的需求，該產(chǎn)品有助于通過自然語言輸入自動編寫/生成 PLC 編程代碼，工程師只需要對代碼進(jìn)行檢查及微調(diào)就能使用。

同年的工博會期間，這款產(chǎn)品迎來在中國的首度亮相。彼時，西門子中國數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)、工廠自動化事業(yè)部戰(zhàn)略產(chǎn)品管理部總監(jiān)Nicholas Hansen表示，這款軟件還無法立即在中國落地，主要是本土化相關(guān)的工作尚需一定時間。西門子想為中國本土的需求打造一款適合本地用戶的生成式AI解決方案，因此Industrial Copilot for Engineering這款軟件在中國目前還正在與本地的大語言模型的合作伙伴進(jìn)行溝通，也在不斷地與各廠商在做技術(shù)方案上的最終確認(rèn)。

在西門子與微軟的合作中，西門子提供了海量的工業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，微軟提供大語言模型的算法。而在國內(nèi)落地，需要既有工業(yè)基礎(chǔ)，又有大模型功底的公司達(dá)成合作，我們很期待最終合作伙伴的揭曉。

而西門子布局生成式AI另一大合作伙伴則是英偉達(dá)，雙方將生成式AI用于增強(qiáng)數(shù)字孿生方面。去年3月，西門子表示，全新解決方案將西門子 Xcelerator與英偉達(dá)Omniverse Cloud API相連接，依托生成式 AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于物理世界的實(shí)時可視化。同時將在Teamcenter X推出基于云的產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件，由英偉達(dá)Omniverse 技術(shù)提供支持，幫助工程團(tuán)隊創(chuàng)建直觀逼真、基于物理世界的實(shí)時數(shù)字孿生，避免在工作流程中可能產(chǎn)生的浪費(fèi)和錯誤。

ABB

就在上個月，ABB宣布與微軟聯(lián)合推出一款生成式人工智能解決方案ABB Ability? Genix Copilot。據(jù)介紹，ABB Ability Genix Copilot是針對工業(yè)應(yīng)用定制的GPT-4等大型語言模型，通過對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行情境化并以直觀的方式提供可操作的見解，幫助能源、公用事業(yè)和其他行業(yè)提高效率、生產(chǎn)力和可持續(xù)性。

根據(jù)官方資料，Genix Copilot 利用 GPT-4 等大型語言模型，針對工業(yè)用例進(jìn)行定制。與主要處理文本的傳統(tǒng)自然語言處理不同，Genix Copilot 使用來自生產(chǎn)環(huán)境的真實(shí)數(shù)據(jù)，提供可立即實(shí)施以改善工業(yè)運(yùn)營的見解。

若要將其成效量化，或可參考這組數(shù)據(jù)。在2023年7月，ABB宣布攜手微軟將Azure OpenAI服務(wù)整合到ABB Ability? Genix工業(yè)分析和AI套件時曾提到，這款應(yīng)用有望將資產(chǎn)生命周期延長高達(dá)20%，并將意外停機(jī)時間減少多達(dá)60%。

對于ABB而言，他們對于生成式AI的應(yīng)用的另一大領(lǐng)域是機(jī)器人。作為全球工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的代表性企業(yè)之一，ABB結(jié)合市場對生成式AI的需求，將AI嵌入全線業(yè)務(wù)，同時推進(jìn)100個AI與機(jī)器人結(jié)合的項目。

施耐德電氣

全球執(zhí)行副總裁，首席數(shù)字官彼得·韋愷哲（Peter Weckesser）曾表示，施耐德電氣關(guān)注兩種類型的AI技術(shù)，一種是通過分析結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來生成洞察的傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)，另一種是從非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)中產(chǎn)出新內(nèi)容的生成式AI，并在這兩方面同時發(fā)力。

基于此，施耐德電氣在去年漢諾威工業(yè)展上展示了其 Automation application copilot（自動化應(yīng)用助手）解決方案，這款自動化應(yīng)用助手利用生成式人工智能Gen AI的強(qiáng)大功能，來提高工程效率，為控制工程師提供輔助，以處理整個應(yīng)用程序生成的任務(wù)流，包括應(yīng)用程序架構(gòu)、從相關(guān)庫創(chuàng)建資產(chǎn)，以及代碼/文檔/測試用例的生成。

雙方共創(chuàng)的Automation application copilot結(jié)合了施耐德電氣在工業(yè)領(lǐng)域的深度技術(shù)專長與微軟前沿的生成式人工智能（AI）技術(shù)，能夠助工程師為可編程邏輯控制器（PLC）快速編寫高質(zhì)量、經(jīng)過測試和驗證的代碼。這款自動化應(yīng)用助手，能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)任務(wù)的自動化并提供智能化代碼建議，從而縮短編程時間。

另一方面，施耐德電氣與英偉達(dá)也建立了合作伙伴關(guān)系，不過二者的成果集中在數(shù)據(jù)中心方面，可以說也為生成式AI打下了基座。施耐德電氣在今年第一季度宣布與英偉達(dá)建立合作伙伴關(guān)系，雙方致力于攜手優(yōu)化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，共同推進(jìn)人工智能（AI）和數(shù)字孿生技術(shù)的創(chuàng)新變革，推出了面向智算中心的首個參考設(shè)計等。

羅克韋爾自動化

羅克韋爾自動化在和微軟的合作產(chǎn)品，對于強(qiáng)化PLC代碼編寫和用戶管理方面已有成效。羅克韋爾已拓展了旗下 FactoryTalk Design Studio SaaS（軟件即服務(wù)）設(shè)計軟件組合，在其中加入了與微軟合作開發(fā)的全新 GenAI（生成式人工智能）輔助工具。最新功能以 Microsoft Azure OpenAI Service 為依托，讓工程師能夠使用自然語言指令來執(zhí)行各類任務(wù)，如產(chǎn)品引導(dǎo)、代碼生成、故障排除和代碼解釋，讓系統(tǒng)設(shè)計更快速、更直觀。無需下載或安裝，F(xiàn)actoryTalk Design Studio 可從 Web 瀏覽器訪問。這創(chuàng)造了一個協(xié)作式、多用戶的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了集成式版本控制，并能持續(xù)更新、納入新功能，以此提高工業(yè)自動化系統(tǒng)設(shè)計的生產(chǎn)力和效率。

此外，羅克韋爾的 FactoryTalk Optix 食品和飲料模型（由羅克韋爾的數(shù)字和服務(wù)組合提供支持）將會加入微軟的 AI 模型目錄。這款模型能夠直接為制造車間帶來 AI 和 GenAI 的強(qiáng)大力量。這款隨需應(yīng)變的 AI 模型利用了微軟的小型語言模型 (SLM) Phi-3，能夠為機(jī)器操作員提供 AI 引導(dǎo)式指示，助力操作員們在熟悉的 FactoryTalk Optix 界面上開展過程和裝置操作。有了經(jīng)過專門訓(xùn)練的模型，員工就能輕松獲取經(jīng)過情景化處理的 AI 指引，以提高生產(chǎn)力、減少錯誤、加速決策。

自動化與AI交融之中，

中國廠商誰能對標(biāo)微軟？

上文可以看出，在中國巨頭布局的生成式AI中成果中，PLC編程是一大重點(diǎn)方向。在此方面，除上述大廠外，倍福與微軟開發(fā)的TwinCAT Chat聊天機(jī)器人同樣具有代表性。在工博會的演示中可以看到，該產(chǎn)品可以根據(jù)自然語言自動生成PLC代碼，自動生成HMI畫面，能夠優(yōu)化、續(xù)寫或者補(bǔ)全已有的程序代碼，增添代碼注釋，并根據(jù)PLC代碼反向推薦合適的I/O模塊，自動選型。

當(dāng)下選擇投身生成式AI在PLC編程方向的巨頭們，對于提高生產(chǎn)效率、減少錯誤，并簡化編程效率等方面有著較高的預(yù)期。這也是自動化巨頭們搶占先機(jī)，推出自動化代碼生成的原因。

而面對這類AI“沖擊”，中國工控網(wǎng)也詢問了來自多個細(xì)分行業(yè)的工程師們?nèi)绾慰创６鄶?shù)工程師表示，目前的PLC編程仍需要人作為決策者，談不上“替代”二字，AI、工程師和項目本身之間的磨合還有很長的路要走。恰如其“Copilot”的定位，這些工具起到的是輔助作用，真正做決策的還是技術(shù)人員本身。

當(dāng)然，這不代表工程師們沒有焦慮情緒，工程師們正感覺到，需要快速學(xué)習(xí)外界的新知識，行業(yè)在逼著工程師們成為全能型人才，不及時了解先進(jìn)產(chǎn)品的操作，也會有被淘汰的風(fēng)險。

我們上述列舉的行業(yè)巨頭基本都是國外的大廠，這些應(yīng)用在國內(nèi)推廣尚需時日。國內(nèi)同樣有中控技術(shù)、東土科技等先行者們在此方面有所布局，具體的使用效果還需等待驗證才可出真知。

目前，對于國內(nèi)外的廠商來說，生成式AI在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用都還處于早期，對于數(shù)據(jù)質(zhì)量、投入應(yīng)用之后的磨合都需要時間。巨頭們?nèi)缃竦耐度氩⒎菃渭兊亟柚墒紸I提高生產(chǎn)效率，更是在構(gòu)建未來的自動化生態(tài)系統(tǒng)。

將編程等工作簡單化，將工人推至更有作用、效率更高的決策地位，讓自動化的生產(chǎn)模式變得更加靈活，這都是生成式AI會影響未來自動化的未來發(fā)展方向。在清洗積累多年的工業(yè)數(shù)據(jù)，并將積淀的行業(yè)經(jīng)驗數(shù)字化的過程中，巨頭們或許都繞不開微軟和英偉達(dá)這類參與者。

在思考中國工程師們何時能夠應(yīng)用到這些成果之前，我們也需要思考，中國同類廠商中，是否有能對標(biāo)微軟，成為巨頭們合作伙伴的廠商呢？抑或是，工業(yè)中生成式AI在中國的落地，要走出一條不同尋常的道路？

華為、阿里、百度、科大訊飛等公司在工業(yè)和大模型方面都有堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，這其中會誕生自動化技術(shù)AI領(lǐng)域本土化落地的栽培者么？我們拭目以待。或許今年的工博會便有所揭曉。