http://www.gkong.com 2026-10-21 15:47 《中华工控网》原创
在通用大模型席卷各行各业近两年后,工业制造领域对于人工智能的审视正在迅速剥离早期的技术狂热,回归到生产现场最质朴、也最严苛的工程逻辑之中。与消费互联网或代码生成不同,工业生产直接面对的是充满摩擦、惯性、化学反应与严苛安全底线的物理实体。在这里,算法的输出无法容忍概率性的试错,一个阀门的误动作或一次参数的微小漂移,代价往往就是产线停机、设备损毁甚至引发安全事故。
随着人工智能加速渗透至制造业,工业AI如何从技术探索走向实际生产乃至规模化应用,成为行业关注的焦点。在近日举行的2026中国国际工业博览会上,施耐德电气以“智·在其间”为主题,围绕开放自动化、工业AI与能源管理展示了多项创新成果,结合流程与混合行业、市政、数据中心及离散制造等多元场景,呈现了AI与工业软件、控制系统及现场设备深度协同的实践,并同期发布了《工业AI,进入现场》与《软件定义,进入现场》两本创新实践集。
从展台上的技术演示到车间里的常态化运行,现场落地的背后,则是一场涉及数据底座、工艺机理、系统架构与商业价值的系统性考验。要跨越从单点探索到规模化应用的鸿沟,工业AI究竟需要闯过哪些关卡?
工业AI走向现场,首先要解决数据问题
工业AI的价值,最终需要落实到生产效率、工艺优化、设备运维和能源管理等具体业务中。然而,工业现场长期积累的海量数据,并不天然具备供AI直接调用的条件。
施耐德电气工业AI应用能力中心负责人周浩杰指出,当前工业AI落地的堵点并不完全在技术或算法本身,更多在于现场的数据基础。不少企业虽然积累了多年的生产数据,但普遍存在数据缺失、标定不充分等问题,难以直接用于建模与分析。对于希望借助AI改善生产过程的企业而言,数据的完整性、标准的统一性以及业务语义的清晰度,直接决定了后续应用的可靠性。
他举例道,一家化工企业在分析设备能耗时,发现数据库中存在大量类似“PV101”的点位标签,由于不同设备可能沿用相似名称,甚至衍生出多个编号变体,连企业自身都难以准确厘清这些数据对应的物理对象。面对这样的现场环境,即便AI具备较强的分析能力,也无从判断究竟应该优化哪个点位。
这一现象在工业领域颇具代表性。由于产线设备和控制系统历经多年建设与改造,不同品牌、不同年代的软硬件交织并存,数据命名方式和采集标准往往存在差异;部分数据甚至仍依赖人工记录,难以直接纳入数字化分析流程。可见,数据体量的单纯增加,并不意味着其能直接转化为业务价值。
针对这一痛点,施耐德电气工业自动化OEM行业能力中心负责人杨小雷将数据治理概括为几个环环相扣的环节。首先是“应采尽采”,打通设备驱动单元、PLC控制单元等底层环节,实现数据的全面连接;其次是开展数据清洗与治理,结合行业专家及企业伙伴的经验,筛选出真正高价值的数据,并逐步建立契合具体行业需求的标准体系。
在此基础上,底层系统的开放能力显得尤为重要。施耐德电气持续推进的EcoStruxure开放自动化平台(EAE),便能够兼容不同协议及品牌的异构系统,为底层数据获取与上层应用部署扫清障碍。
杨小雷强调,数据治理是一项体系化工程,需要将行业专家的经验、长期的产业积淀以及业务链和产业链数据深度连接,再结合模型能力,才能形成有价值的反馈与业务闭环。
这也意味着,工业AI的落地需要制造企业、自动化厂商和行业伙伴共同参与。数据连接解决的是“获取”问题,数据治理解决的是“质量与语义”问题,而行业知识则进一步决定了数据能否真正用于解决具体的生产痛点。
行业知识决定AI垂直应用落地深度
通用大模型虽具备较强的信息处理能力,但工业生产涉及特定的设备、工艺流程、物理规律和安全约束,通用模型所掌握的泛化知识,难以直接覆盖复杂的现场需求。
周浩杰认为,大模型要在工业场景中真正完成任务,必须解决三个核心问题:如何调用工业系统并执行任务,依据什么行业知识和工艺规则进行判断,以及如何验证最终的输出结果。
以水厂工艺优化为例,AI需要结合具体工艺、设备特性和控制规则,判断当前工况并提出优化建议。即便模型给出了看似合理的推论,也必须通过规则约束、工艺机理或其他验证方式,确认其符合工业运行要求,之后才能被控制系统采纳。
施耐德电气在流程行业开展的一项实践,充分体现了这一思路。一家化工新材料客户每年都会更新标准操作流程(SOP),但由于文档数量庞大、更新频繁,工作人员难以逐一核验每份文件的准确性及优化空间。对此,施耐德电气探索将AI接入软件系统,对客户提供的SOP进行解析,再结合工艺机理开展验证,并在虚拟环境中进行优化学习,最终形成供客户参考的决策依据。
这一应用的价值在于,将原本依赖人工逐份阅读和核查的繁琐工作交由AI辅助处理,同时严格保留工艺机理验证环节。AI承担文档解析与信息处理,专业模型和规则负责结果检验,二者协同为企业优化操作流程提供可靠支撑。
类似的逻辑也体现在能源管理领域。周浩杰介绍,在某银行的数据中心冷站优化应用中,系统会根据历史工况预测未来约15分钟后的冷量状态。模型在分析数据时,必须统筹考虑水泵性能曲线、系统特性曲线、设备运行状态以及冷量和热交换过程的时间特征。
如果忽略这些物理边界,算法极易给出超出设备稳定运行范围的指令。因此,施耐德电气将物理规律和系统限制作为先决条件,再引入现场数据进行建模,让AI在安全限定范围内寻找更优解。
这些实践折射出工业AI与通用AI应用之间的本质差异,那就是工业场景必须将数据分析能力与具体设备、工艺机理和运行约束深度绑定。行业知识注入得越充分,模型输出越容易得到验证,AI才越有可能深入核心业务环节。
软件定义自动化,为AI连接工业系统提供支撑
在数据和知识之外,底层工业系统能否开放、AI能否顺畅调用现场能力,同样左右着应用的落地进程。
本届工博会上,施耐德电气将EAE作为核心技术底座,展示了其在不同工业场景中的延展应用,包括EcoStruxure Foxboro SDA软件定义自动化系统、基于EAE的新一代Modicon M590 dPAC数智控制器,以及生态伙伴联合开发的行业解决方案。
软件定义自动化强调通过软件与软硬件解耦的开放架构提升系统灵活性,为现场设备、控制系统及上层应用之间的协同创造条件。对于工业AI而言,这类架构能够为数据获取、工具调用和算法部署提供底层支撑。
周浩杰指出,如果希望大模型或智能体真正执行任务,就必须让软硬件及控制系统具备“可被调用”的能力,使其能够获取数据并下达操作指令。开放自动化的核心意义之一,正是为AI连接工业系统搭建桥梁,使其得以在具体业务场景中真正发挥作用。
与此同时,施耐德电气也在加速探索AI与工业软件的深度融合。工博会现场展示的创新应用涵盖了工艺仿真、AI辅助工程设计、过程控制系统自动组态与测试、报警智能管理,以及在传统先进过程控制(APC)基础上叠加AI寻优能力等。

工博会上施耐德电气的AI智能体非遗糖画展示
这些应用贯穿了设计、工程和运营等全生命周期环节,表明工业AI的落地路径正在持续延伸。AI既可以辅助工程师处理设计任务、解析文档和筛选报警信息,也可以结合工艺模型参与实时运行优化。由于不同环节所需的数据基础、知识图谱和验证条件各异,企业亦需根据实际痛点匹配合适的技术路线。
从场景验证到规模化,投资回报是关键
工业AI应用能否从单点走向复制推广,还取决于企业是否找准了明确的价值场景,以及应用能否长期可持续运行。
杨小雷将工业AI的成熟演进划分为三个阶段:场景化、体系化和规模化。当前,行业整体仍处于场景化探索阶段,当务之急是识别出真正适合AI解决的高价值问题。当某一场景被验证能够创造切实价值后,企业还需围绕数据标准、应用架构、人员能力与持续运营机制建立完整体系,此后才具备向整座工厂乃至多工厂复制推广的条件。
这一判断也解释了为何工业AI项目不能仅以完成概念验证(POC)作为终点。一项应用在特定工况下取得成效,并不意味着它可以直接照搬到其他设备、产线或工厂。由于不同现场的数据基础、设备配置和工艺条件千差万别,规模化推广前仍需严谨评估应用的适用边界与实际效果。
成本与投资回报(ROI)则是企业推进项目时绕不开的现实考量。对于希望一次性在全厂部署AI的客户,周浩杰建议首先厘清亟待解决的具体痛点,再据此评估技术方案、投入成本以及AI的适用性。而在精馏塔、水处理等施耐德电气已积累成熟经验的垂直场景中,若客户的数据源自标准化程度较高的系统,施耐德电气便可结合其具体需求,提供相对清晰的投资回报测算参考。
针对广大中小型企业,施耐德电气则在探索将通用AI能力预置到自动化平台与设备中。例如,围绕起重、物流、包装等OEM设备领域积累的通用功能,通过预封装或内置AI算法的方式减少重复开发。客户在使用这些系统时,可直接调用既有能力以加快部署节奏,实时获取设备运行状态、故障预警及优化建议。
这种模式不仅减轻了中小企业从零开发AI应用的负担,也保留了针对个性化需求进行微调的空间。对于自动化厂商而言,将经过验证的算法能力融入标准产品与平台,同样为工业AI稳步扩大应用版图提供了一条务实路径。
安全与专业判断,仍是工业AI落地的边界
随着AI从信息分析和辅助决策逐步走向自主执行,工业现场对安全性与可靠性的严苛要求愈发凸显。
周浩杰表示,从长远来看,AI进入闭环控制是一大趋势,但算法输出必须经过充分的仿真模拟与验证,在可靠环境中确认无虞后,才具备直接控制和现场部署的条件。对于训练数据未能覆盖的极端工况,由于模型的可靠性无法得到充分证明,决不能直接交由AI自主决断。
杨小雷也强调,至少在现阶段,从风险控制、投入成本和运行可靠性的角度出发,机理模型与最终执行环节依然需要传统工业软件和控制系统把关,以此守住工业生产的安全底线。在流程工业中,即便部分技术已具备实现高度无人化的条件,实际投用时仍需充分考量极端工况下人工介入的必要性。
此外,工业AI还面临行业知识难以充分结构化的挑战。企业长期沉淀的大量工艺经验和文档往往以非结构化形式存在,将其提炼、转化为AI能够精准读取和调用的知识体系,仍需投入大量专业工作。尤其在半导体、锂电池等工艺密集型领域,核心工艺数据与企业竞争力高度绑定,数据的开放与共享更需审慎兼顾行业特殊性。
透过工博会上的展示与探讨不难看出,施耐德电气所践行的工业AI路径,是将开放自动化、工业软件、数据治理与行业机理深度咬合的系统工程。大模型能力的跃迁固然打开了新的想象空间,但当技术真正走入轰鸣的车间,决定其能否持续创造价值的,依然是高质量的现场数据、深厚的专业积淀、开放的系统架构以及严密的安全验证。唯有将这些工程要素逐一打通并形成合力,工业AI才能真正稳步跨越从单点探索到规模化应用的产业周期。