馬克·吐溫曾打趣道：“千萬別讓事實妨礙我們講好故事。”在電視、社交媒體，或是口口相傳的故事中，戲劇性或爭議性頻現(xiàn)，而恰是戲劇性和爭議性為我們打開一扇門，讓我們直面生活中最深刻的問題和最強烈的恐懼。一項哈佛大學陳曾熙公共衛(wèi)生學院的研究顯示，負面新聞標題或社交媒體博文通常會獲得更多點擊量。因此，關于人工智能 (AI) 的都市傳說比比皆是也就不足為奇了。鐘愛戲劇性是人類的天性。

“目前，主流媒體對人工智能的描述充滿神秘色彩，好似 AI 毫無征兆地憑空出現(xiàn)，似乎擁有 AI 就擁有了創(chuàng)造反烏托邦式社會的通行證，”達索系統(tǒng) 3DEXPERIENCE® Works 高級副總裁 Gian Paolo Bassi 如是說。人工智能背后的技術不是第一日出現(xiàn)，也并非洪水猛獸。Bassi 繼續(xù)說道，“總體而言，人工智能讓計算機科學更上一層樓。”誠然，人工智能將對社會產生深遠影響，但也許并非我們之中某些人所想象的那樣。

計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)顯然對我們的世界產生了巨大影響。據(jù)估，全球每天產生的數(shù)據(jù)量高達 3 億 TB。Bassi 指出：“我們欠缺的是充分利用所有這些信息的能力，而這正是人工智能的優(yōu)勢所在。”得益于計算能力的增強，人工智能可以分析龐大的數(shù)據(jù)集，而不僅僅是提升數(shù)據(jù)存儲和檢索速度體驗。

Bassi 解釋道：“我們耗時費力地創(chuàng)建一個 CAD 系統(tǒng)和基于云的平臺， 最終世界上的每個人都可以使用相同類型的技術來制造從飛機到消費 品的一切產品。”這一比喻同樣適用于人工智能建模技術。

就像 OpenAI 的 ChatGPT 或谷歌的 Gemini 這樣的語言模型，只不過 它們經過產品開發(fā)的數(shù)據(jù)訓練。“我們獲取任何種類的數(shù)據(jù)集，然后在其上創(chuàng)建一個人工智能模型，這個人工智能模型就能回答我們的問 題；這絕對前所未有，”Bassi 繼續(xù)說道。

人工智能驅動的 CAD 正逐步邁過構思階段，準備步入主流。事實上，SOLIDWORKS® 客戶已經享受到人工智能驅動的工具和功能帶來 的紅利，并且預計在未來版本中獲益更多。本文將討論人工智能將徹 底變革產品開發(fā)的 5 種方式：

1. 助力產品開發(fā)左移

2. 更快速、高效地開發(fā)新產品

3. 執(zhí)行實時多物理仿真

4. 將客戶支持數(shù)據(jù)轉化為產品改進

5. 發(fā)明新材料

助力產品開發(fā)左移

產品開發(fā)中的左移概念指的是在產品生命周期中的一種策略，盡早 （最好是在構思或設計階段）識別和解決問題。從傳統(tǒng)意義上來說，新產品需經歷構思、設計和工程這幾個階段，其中可能包括也可能不包括仿真，以確保真實環(huán)境中的功能，如制造、發(fā)布和客戶 使用?？蛻敉诋a品發(fā)布后才發(fā)現(xiàn)問題，這就需要回到最早的開發(fā)階段進行修改。這一周期既費錢又耗時。

“通常情況下，越早發(fā)現(xiàn)問題，就可以越早解決問題；成本更低， 速度更快，效果更好，”SOLIDWORKS 首席執(zhí)行官 Manish Kumar 解釋說，“現(xiàn)在，人工智能的魅力將在于其能幫助我們左 移。”Kumar 認為，下游產品開發(fā)問題可能成為過去。他繼續(xù)說道：“如果我們能在設計之初就檢測到問題，那么發(fā)現(xiàn)問題的痛苦 就會左移。事實上，我可能甚至都不會出現(xiàn)這個問題。我會在適當?shù)臅r間做正確的事情，而且是一次就做對，這將幫助每個人提高工作效率。”

通過防患于未然，人工智能可以簡化開發(fā)流程、降低成本，同時提高生產效率。除此之外，該方法還能最大限度地減少因生產缺陷產品而 造成的浪費，因而更加環(huán)保。最終，借助人工智能進行左移不僅能提 高設計和制造流程的效率，還能生產出質量更高、更加可靠的產 品。“人工智能依賴過去的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以提供這類見 解，”Kumar 補充說，“它將讓我們的用戶擁有左移的思維方式：設計 之時即發(fā)現(xiàn)并解決問題。依我之見，這是人工智能可為我們的設計師 提供的最大幫助之一。”

 

設計助手

設計流程通常很復雜。正確完成一項設計通常牽涉一系列重復步 驟，這些步驟必須準確無誤地完成，且需要注重細節(jié)。“我們的人工 智能目標是在設計流程中去繁就簡，改善用戶體驗，”Savant 解釋 道。設計助手利用人工智能自動執(zhí)行繁瑣任務；然而，這一切也在 用戶的掌控之中。“我們希望它盡可能地悄無聲息，”Savant 解釋 說，“[設計助手提供的]所有建議盡量不要做太多假設。我們不想擾 亂用戶的工作流程。”一個命令可以完成多件事。只需單擊一下人工 智能驅動設計助手中的智能選項列表，就能自動創(chuàng)建多種選區(qū)—— 或圓角、緊固件、配合或形狀等，并將它們精確置于設計中，讓您 擺脫單調的工作，且您的計算機完成此類工作的速度更快。

 

 

創(chuàng)成式設計

 

想象一下，只需輸入重量、強度、材料類型、耐用性、制造方法和 成本等設計要求，即可自動創(chuàng)建多個設計解決方案。這就是創(chuàng)成式 設計的魔力。內置的人工智能/機器學習功能使系統(tǒng)能夠從每次迭 代中學習，并在隨后的每一代中改進設計。創(chuàng)成式設計利用機器學 習，這是人工智能的一個子集，側重于構建能夠從數(shù)據(jù)中學習的系 統(tǒng)。機器學習能夠使計算機在沒有特定程序的情況下，隨著時間的 推移提高特定任務的性能。

 

雖然在創(chuàng)建高度復雜的機械設計方面，用于創(chuàng)成式設計的人工智能 仍處于起步階段，但有一些創(chuàng)成式設計工具使用簡單但功能強大， 幾乎人人都可嘗試，例如 MakeByMe。MakeByMe 是一款免費的 基于 Web 的工具，可幫助您從頭到尾制作木制家具。同樣，具有 創(chuàng)成式設計功能的 CAD 系統(tǒng)將方便設計師和工程師輸入設計目 標、參數(shù)和限制，然后自動生成符合指定標準的多種設計備選方 案?？焖偕珊驮u估眾多設計方案的功能可大大加快設計流程，尤 其是在概念設計階段。

 

 

快速學習，盡量擺脫枯燥乏味

人工智能功能將幫助新用戶更方便地使用 SOLIDWORKS。對于需要 更新現(xiàn)有產品的資深用戶來說，它還能避免許多繁瑣工作。“對于 剛剛學習或經驗尚淺的設計新手來說，人工智能可以幫助他們快速 入門，”Savant 表示，“對于日復一日進行大量類似流程的人員來 說，因為需要進行多種設計和大量重復性工作，所以這正是創(chuàng)成式 設計的用武之地。”

 

人工智能命令預測

人工智能命令預測現(xiàn)在在 SOLIDWORKS 中可用。人工智能指令預 測是利用人工智能輔助設計流程的一個例子，它通過讓人工智能預 測您的下一命令，提高工作效率，改善設計質量。

 

執(zhí)行實時多物理仿真

 

在有限元分析 (FEA) 軟件出現(xiàn)之前，物理測試是設計驗證的基石。 機械工程師經常通過制作物理模型來收集有關性能、耐用性和潛在 故障點的數(shù)據(jù)。早期的 FEA 軟件通常學習和使用起來都很復雜。如 果您的員工中沒有博士，您就必須外包一名高度專業(yè)化的顧問來解讀 FEA 軟件的結果。

 

如今，SOLIDWORKS 憑借其易用性和強大的功能成為世界領先的 3D CAD 系統(tǒng)之一。SOLIDWORKS 的開發(fā)團隊一直致力于實現(xiàn)仿真大眾化。通過將 3D 建模與仿真 (MODSIM) 緊密結合，公司可以在 設計流程早期防止故障。通過數(shù)字化預測設計在物理世界中的表現(xiàn)，可以大大減少甚至消除對物理原型的需求。

 

然而，由于需要創(chuàng)建大量的邊界條件、負載條件、接觸條件以及其 他參數(shù)和要求，仿真設置仍十分繁瑣。由于人工智能還能幫助設置 仿真分析，人工智能或許可讓仿真大眾化更上一層樓。“人工智能 學習模型可以吸收很多規(guī)則，”Bassi 表示，“[創(chuàng)成式]模型本身可以 實時運行仿真。”

 

如前所述，工程師在創(chuàng)成式建模環(huán)境中輸入基本設計要求，包括強 度、耐用性和制造標準。軟件隨后會生成幾何解決方案，并根據(jù)指 定標準對其進行改進。最后，它還能確定最佳設計，并通過實時仿 真對其進行自動修改，以減輕重量、提高性能或改善可制造性。大多數(shù)工程師認為，擁有多個方案選項頗有助益，而創(chuàng)成式設計流程可自動生成多個選項，這些選項已經過測試和優(yōu)化，可以在現(xiàn)實世 界中發(fā)揮作用。而且，由于創(chuàng)成式設計利用人工智能/機器學習， 因此每次迭代都能從先前的工作中吸取經驗教訓，從而將持續(xù)改進內置其中。

 

Bassi 總結說：“實時多物理仿真將改變我們設計產品的方式。如今 的仿真算法非常強大。無論您提出什么幾何要求，仿真都能給您最 終答案。”

 

 

將客戶支持數(shù)據(jù)轉化為產品改進

 

SOLIDWORKS 竭盡所能使其程序功能強大且易于使用。有人認為， 該公司取得成功的最大驅動因素之一是執(zhí)著于用戶反饋，這也是公司文化的一大特色。這不是簡單的被動傾聽，而是與全球 SOLIDWORKS 社區(qū)的積極互動。過去 30 多年來，公司每年都會將重要的用戶建議轉化為軟件的切實更新。

 

想象一下，利用 SOLIDWORKS 幾十年的客戶支持數(shù)據(jù)和數(shù)百萬用戶的用戶反饋來訓練人工智能模型。Bassi 表示：“我認為這是人 智能的一個重大應用領域，基本上提高了最能影響客戶滿意度的領域的產品質量。”

 

舉例而言，使用人工智能自動分析累積的客戶反饋，從中識別出人 類分析師可能會忽略或需要更長時間才能發(fā)現(xiàn)的常見問題和趨勢。 這一流程不僅加快對新興客戶需求的響應速度，還能更有效地分配 SOLIDWORKS 資源。Bassi 承認，在沒有人工智能驅動自動化的情況下，手動利用客戶反饋困難且低效。“這項工作十分費力，需要人類智能并進行大量繁瑣工作。到頭來，我們永遠無法確定資源是 否被分配到我們能獲得最大收益的地方。”

 

此外，在這種情況下，利用人工智能不僅僅是簡單的自動化。它包含從實際使用和客戶反饋中深度學習，以完善產品功能。未來，人工智能將真正徹底變革公司處理客戶反饋和創(chuàng)新產品的方式。

 

通過人工智能，利用豐富的客戶支持和反饋數(shù)據(jù)，不僅能簡化運營，還能建立一種關系，在這種關系中，公司和用戶都能通過共享知識和高級分析不斷發(fā)展和改進。“從質量保證或實際用戶反饋或 上一代產品中汲取的經驗教訓可以帶來巨大機遇，”Bassi 如是說。 這種以切實方式從數(shù)據(jù)中學習和成長的能力強調向更具連貫性、響應性和針對性的產品開發(fā)努力的重要轉變。

 

訓練有素、實施得當?shù)娜斯ぶ悄苣Ｐ涂梢詣?chuàng)造一種環(huán)境，快速準確地分析客戶需求，提供即時和長期的產品解決方案。“該模型是一種獲取知識的架構，”Bassi 解釋說，“訓練模型正是人工智能深入發(fā)展的必由之路。”向人工智能算法注入大量數(shù)據(jù)，使其能夠學習模式、進行 預測或理解細微差別，這對其準確有效地執(zhí)行任務至關重要。

 

 

發(fā)明新材料

 

制藥行業(yè)利用人工智能以數(shù)種創(chuàng)新方式發(fā)明新化合物。人工智能可以分析大量生物和醫(yī)學數(shù)據(jù)，識別疾病過程中潛在的關鍵目標。人工智能還可幫助研究人員理解這些目標在分子水平上如何與疾病相互作用。這涉及仿真分子動力學和相互作用，可加速最初藥物發(fā)現(xiàn)階段。

 

為何不利用人工智能來幫助創(chuàng)造制造產品的材料？

 

“另一個大有可為的領域是材料發(fā)明，這與制藥業(yè)利用人工智能開 發(fā)新化合物的方式類似，”Bassi 指出，“3D 打印技術最令人興奮的 方面之一就是它能夠快速、經濟地制造出新合金。”傳統(tǒng)的合金開 發(fā)方法耗時長、成本高，通常涉及金屬的熔化、鑄造和加工等多個 階段。3D 打印會簡化這一流程。它使用融合在一起的多層金屬粉 末，這意味著新合金可以快速測試和迭代，而無需大量的工具或設 置更改。

 

“3D 打印的創(chuàng)新使我們可以在同一產品中使用電氣和物理屬性不同的材料。通過對打印流程進行編程，我們可以控制材料成分的梯度變化，使得同一物品的不同部分具有不同的剛度或導電性，”Bassi 解釋道，“它的結果是可以開發(fā)出新的結構，這種結構不需要傳統(tǒng) 接頭和電機作用，只需要[材料中的]電刺激即可工作。”

 

Bassi 繼續(xù)說道：“例如，現(xiàn)在可以用一塊金屬來設計人造手指，而不是組裝多個部分后通過電機相連。人工智能在為這種創(chuàng)新精確定位材料成分和布局方面不可或缺。”人工智能在優(yōu)化復雜制造流程 方面也至關重要，這需要大量的專業(yè)知識；材料、機械和制造技術的選擇會極大地影響最終產品的質量。

 

另一機遇在于利用人工智能進行可持續(xù)設計。“通過將可持續(xù)發(fā)展目標納入人工智能創(chuàng)成式模型，使得整個設計流程都能響應這個目標，”Bassi 稱。然而，研究人員必須整合不同領域的知識，包括地 緣政治方面的考慮。例如，從一個政府不穩(wěn)定的地區(qū)采購鈷會引發(fā)材料和成本問題。勞動倫理方面的影響也同樣值得關注。“這些復 雜性往往超出人類的單獨管理能力，但[人工智能]先進的機器學習模型可以有效地解決這些問題，提供精確且及時的見解，”Bassi 總結道。

 

 

讓人工智能為您的企業(yè)服務

 

當今時代的消費者需要的不僅僅是創(chuàng)新和實用的產品。他們更希望 獲得出色的產品體驗。公司必須迅速做出響應，以便在緊迫的時間 內實現(xiàn)有意義的創(chuàng)新。為了保持競爭力，公司必須重新思考傳統(tǒng)業(yè) 務流程，采用人工智能等新技術來簡化設計、制造和運營。制造商 必須從單機工具和方法轉向完全集成的、基于云的產品開發(fā)解決方 案，以期趕上日新月異的技術發(fā)展步伐和不斷變化的客戶需求。

 

企業(yè)可以利用3DEXPERIENCE Works 產品組合中的集成產品開發(fā) 工具，以及連接到基于云的 3DEXPERIENCE 平臺的 SOLIDWORKS。 作為您產品開發(fā)工作流程的一部分，這一組合有助于推動創(chuàng)新、促進協(xié)作、簡化開發(fā)和管理成本。平臺上的每個人員都可以訪問有助 于實現(xiàn)和加快創(chuàng)新流程（從構思到交付）所需的所有應用程序和數(shù) 據(jù)。產品開發(fā)的高級工具和先進技術涉及以下方面：

 

• 設計 – 快速開發(fā)和共享設計，使關鍵相關人員能夠在整個產品開 發(fā)中發(fā)表和獲取反饋。

• 仿真 – 快速驗證設計，以在開發(fā)流程中隨時深入了解產品性能、 可靠性和安全性，從而為決策提供信息。

• 數(shù)據(jù)管理 – 自動獲取和管理所有與開發(fā)相關的數(shù)據(jù)，以便管理修 訂、完成正式的變更操作和審批工作，以及監(jiān)控項目任務。

• 制造 – 簡化從后臺到車間的所有部門之間的溝通，以識別和減少 任何階段出現(xiàn)的錯誤，從而加快發(fā)布到生產的速度。

 

對于許多制造商而言，實現(xiàn)對設計數(shù)據(jù)的遠程訪問必不可少。通過利 用基于云的 3DEXPERIENCE 平臺作為所有產品開發(fā)數(shù)據(jù)的單一事實 來源，制造商可以隨時隨地輕松、安全地連接到自己的數(shù)據(jù)。甚至供應商和合作伙伴也可以在流程的任何階段貢獻自己的專業(yè)知識。

 

在 3DEXPERIENCE 平臺上，系統(tǒng)會從一個可以輕松訪問的位置自 動跟蹤團隊成員之間的通信，從而消除跟蹤和整理團隊成員之間互動的繁瑣工作。 此外，由于系統(tǒng)內置有數(shù)據(jù)管理功能：統(tǒng)一產品 定義會自動實時更新，因此連接到平臺的所有參與項目的人員始終保持同步。

 

SOLIDWORKS 致力于利用人工智能的力量推動產品開發(fā)。您將能夠更快速、更高效地構建產品，同時在原型設計階段之前自動驗證設 計質量。此外，利用人工智能分析客戶支持數(shù)據(jù)，可以快速準確地 為未來開發(fā)打造關鍵增強功能。最后，人工智能驅動的材料創(chuàng)新將提高產品的耐用性和可持續(xù)性。請聯(lián)系SOLIDWORKS湖北代理商，了解如何通過正確投資工具來增強產品開發(fā)流程，從而幫助您更快地將創(chuàng)新產品推向市場。