智东西
作者 程茜
编辑 漠影
DeepSeek横空出世，无疑为行业添上了浓墨重彩的一笔。它加强企业和个人的智能体验，在多个科技前沿领域掀起变革波澜。
人形机器人、智能汽车、AI PC、AI芯片……每一个制造环节中都凝聚着顶尖技术与工艺，其背后的工厂，无疑是将科技构想转化为实际产品的关键所在。工厂正在开启史无前例的重磅升级——新物种“AI工厂”诞生。
这正驱使制造业发展迎来质变，其先决条件是让AI普遍可用。联想集团与英伟达推进的混合式人工智能解决方案，正带来着工厂的数智化转变。联想集团同步与DeepSeek的合作，带来的低成本高效率的方案，让看似遥远的行业AI化照进现实，AI 工厂，触手可及。
此外，AI需要真正理解物理世界，其解法正是物理AI的出现，让AI从海量几何材质、力学、表面等相关数据中提取特征与规律，在虚拟空间定义光粒子，精准描述物体的三维关系。这使得AI工厂在理解空间、力学关系方面获得质的飞跃。
造就AI工厂关键底层技术——数字孪生，将制造业的物理实体逐步、精准地复刻至虚拟空间，最大程度发挥出数据的能量，最终成长为与物理实体生长、衰老、死亡的新型数字孪生，呈现动态的、实时自演化特性。数据不再是孤立、静止的信息片段，而是能服务于产品生产制造全流程，提供科学决策的依据，为制造业升级提供真实助力。
以上对数字孪生、物理AI的科普，均来自一支硬核科普视频。伴随2024/2025财年Q3财报，联想集团发布《Game of AI》系列知识科普视频的第三集《AI工厂：数字孪生如何改造物理世界？》，以第一人称桌面电影视角，打开壮观的数字孪生的未来世界。
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伴随科技树的明暗线角逐，带领观众首次身临其境的感受到数字孪生驱动工厂AI化历程。AI工厂已经成为“预见和优化世界梦想的真正起点”，让制造业的效率革命在AI时代焕发出新的生机。
一、百年效率革命进化史，现代世界工厂造
百年历史角逐至今，制造业历经了从手工劳作到超高速自动化生产的非凡跨越，工厂已经成为集先进技术、高效管理和精密制造于一体的复杂系统，从深刻改变人们沟通、娱乐和获取信息方式的智能手机，改变人们出行方式的汽车，再到能源工厂的风力发电机等，对我们所处物理世界至关重要的产品，无一不都是从工厂中诞生，然后渗透到生活的每一个角落。
将时间的指针拨回制造业发展初期，跟随智能体科技历史学家李约瑟的视角，来到科技树起点，看到未被效率统治的世界——生产设备简单、依赖手工技艺、场地规模小、产量低……
到1913年这样的制造场景被改变。视频中机械制造场景的老照片，让观众瞬间置身百年前的工厂。美国汽车品牌福特首次将传送带系统及装配线引入汽车工厂，实现了8倍的效率提升，开启了汽车的批量生产时代。
科普视频将历史浓缩进桌面窗口中，清晰丰富的呈现了制造业的角逐演进。
机械手臂承担了产线上的汽车涂装，操作流程规范、可持续作业、误差小、安全可靠的工业机器人在产线上逐渐被广泛使用。可编程逻辑控制器（PLC）的出现，让工厂的产线效率迈上新的台阶，PLC可以让生产线的工作逻辑和运行步骤按需修改，工厂能根据需求切换到不同产品的生产工艺，应对多样化的生产需求。这样一来，面对瞬息万变的市场时，企业能及时调整生产策略，生产出符合市场需求的产品。
接下来，波音747的量产飞行，为制造业的效率革命埋下了质变的种子。视频通过与李约瑟视频通话的形式，引出了制造业历史中颇具转折意义的一步。
曾保持全世界载客量最高飞机纪录长达37年，被外界誉为“空中女王”的波音747，在1970年量产前经历了近十年之久的研发过程。这是由于机翼的气动性能和结构强度问题是飞机保持飞行稳定应对复杂飞行条件的关键，但彼时，工程师只能通过制造实物样本、实际测试才能获得最准确数据。
工程师制造了数千个机翼样本并经过严格全面的测试流程，才得以找到最优设计。伴随着波音747走上历史舞台，曾在工业研发中占据核心地位的试错法，因需投入大量时间、人力、物力，而让工程师开始思考新的路径。
在此背景下，单纯从物理世界已经很难找到革命性的突破口。因此制造业以效率为王奋勇向前的同时，一条暗线也正在拔节生长——数字孪生正式接管战场，推动工厂向AI转型。
二、从单一环节迈向全生命周期，数字孪生如何精准复现物理世界
当我们探讨数字孪生技术的落地时，一个关键问题浮现：它为何要以工厂作为起点？
全球市研机构德勤的报告显示，全球制造业每年产生的数据量高达1812PB，远超通讯、金融、零售等行业。如此庞大且涵盖工程技术、系统工程、计算机科学、化工等各种垂类学科的数据，想要被整合并加以合理利用，同时，产品在物理世界的设计、验证面临成本高、效率低、周期长的难题，工厂为维持生产，对效率、精度与良率有着极高要求，亟需模拟高度复杂的物理世界。而这一切难题的破局之道，都指向了数字孪生技术。
时间跨度长达百年的科技树，明线是制造业的发展，而暗线，就是数字孪生。
首先要模拟世界。
数值仿真可以通过数学建模和计算机技术，来模拟和预测现实世界中的物理过程和系统行为。1940年代，冯·卡门等人将数值仿真应用于流体力学和航空结构分析，这之后有限元分析作为数值模拟的一种方法，能利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。
有限元分析的优势在于，处理复杂问题时可以将物理系统划分为有限数量的元素，并对每个元素进行数学建模和计算，实现准确模拟系统的整体行为。
但仿真对于人类对制造业所给予的宏伟期待而言远远不够，让模拟一切成为可能的技术路线相继诞生。视频通过三维建模与真实场景交替出现的场景，更为直接的呈现了虚拟世界与物理世界的关系。
1970年代，CAD（计算机辅助设计）开始普及并深入设计与制造行业，与此同时，雷诺汽车应用了最早期的CAD/CAM系统UNISURF，实现了从设计到制造的全流程自动化。
伴随着CAD、CAM系统融合，专注于物理系统仿真和分析的系统建模语言Modelica出现，能实现复杂系统不同领域模型间的无缝集成。
这之中的典型例子就是21世纪10年代，达索系统在V6平台的基础上推出3DEXPERIENCE工业云应用平台，在云端将产品开发过程从设计到制造和交付连接起来，让模拟一切成为可能。
跟随智能体科技历史学家李约瑟的探索，我们发现AI工厂的底层技术数字孪生正突飞猛进，逐步从单纯的模型构建发展到能够对物理实体进行实时、动态的监测与模拟，实现对物理实体全方位、全生命周期的精准模拟，AI工厂呼之欲出。
三、直击联想制造全流程，见证AI工厂进化涌现
2025年，正是制造业与数字孪生的伟大交汇时刻，AI工厂涌现并迅速崛起，视频以联想工厂为例，让我们看到虚拟与物理世界的深度交融，彰显出了预见未来的巨大潜力。
AI自然语言交互开始在制造业得以应用，新一代MCT(Manufacturing Control Tower)制造控制塔功不可没，它使得单小时产能提升40%。视频中展示了员工和Chatbot交流互动，精准揪出产线停线故障并迅速解决的全过程。员工还可以询问MCT如产线材料短缺问题，描述缺料的时间、地点，然后基于生成式AI帮助规范化问题以及分析原因，找到物料没有及时满足产线需求的根本原因。
AI加持下，涉及多达1600个零部件、72道精密组装工艺的笔记本，其生产速度已经达到了秒级。这是生成式AI在制造业首次成功落地，同时意味着“数字员工”正式踏入产线，引领工厂效率实现质的飞跃。
生成式AI对制造业的赋能远不止于此，当工厂的设计、生产、制造环节都被搬到虚拟世界中，也就是数字孪生全面接管的工厂，将会是什么样？联想集团让这一未来场景具象化。
联想YOGA笔记本率先定义了碳纤维外壳铺层设计，能够同时兼顾强度与轻盈。视频对联想笔记本电脑碳纤维铺层的方式和碳纤维力形变，进行了前所未有的逼真复杂展现。我们得以看到其背后的技术原理。
通过在虚拟空间内对不同设计方案进行模拟测试，YOGA笔记本的设计制造过程减少了样本设计的成本，同时更加精准化的模拟操作，加速了最优设计方案的诞生。
2025年初，全球首款卷轴屏AI PC联想ThinkBook Plus Gen 6诞生。这台设备基于可卷曲显示屏技术，用户轻按专用键或手势操控，就能让屏幕从14英寸垂直延展至16.7英寸。
这一划时代的电子产品形态，正是全球制造行业革新的见证。
此外，视频细节到展现了一条产线数字孪生的每一个流程。物理工厂的数据被实时采集到虚拟世界中，工程师能清晰地看到虚拟世界中所呈现的画面与现实世界的场景完全同步。从生产设备的变化，到物料流转的精确轨迹等细节，都在虚拟世界中一一可见。
此外是联想工厂已经拥有了高度逼真的数字孪生体，视频中从厂房布局、设备运行到生产流程，都实现了近乎1:1的虚拟呈现，达到了令人惊叹的“双胞胎”效果。得益于5G、AI视觉检测等多达43种技术的支撑，甚至仓库内部也同样在AI构建的虚拟世界中准确呈现出来，工程师可以实时在虚拟世界中“监视”显示场景中发生的每一个细节，看到货物、机械臂、堆垛机等设备的运行状态。
在此基础上，工厂管理人员不仅能对工厂的实时状态了若指掌，还能提前预测潜在风险，确保整个仓储物流环节始终保持高效、稳定有序运转。
视频中，联想工厂中物理实体与虚拟世界的精妙互动徐徐展开，当虚拟世界跨越维度的界限，与现实世界实现了全方位、高精度的完美同步，真正意义上的数字孪生便得以实现。在物理AI赋能下，AI工厂的发展成为制造业变革的核心驱动力。未来，AI工厂将在虚拟世界中完成从设计到生产等全流程的建模与仿真，以虚拟世界的智慧驱动现实生产。
AI工厂将如何重塑制造业的格局？其革新密码，或许就隐匿于视频中联想集团的“AI工厂”之中。未来工厂能自主设计产品，产线自主生产，在人机能力的深度融合下，产生前所未有的产品，和创新的制造方式。
结语：以制造业窥见千行百业AI化，加速人本智能
过去百年间，制造业发展历程波澜壮阔。从蒸汽轰鸣拉开工业时代大幕，到电力席卷重塑生产格局，再到如今智能化变革风起云涌，每一步都镌刻着人类智慧与进取的印记。
联想集团董事长兼CEO杨元庆在《中国网信》发表的署名文章中提到：“人工智能的进一步普及普惠将为各行各业注入巨大的新发展动能，为人类社会进步带来强大的助推力。”
AI与现实世界的联系日渐紧密，联想集团发布的这支视频，已经构画了企业的未来图景——AI工厂围绕人的需求、偏好和体验展开，从新品研发到产线及仓储的全链路的数字孪生，让虚拟世界直接助力现实制造，最终实现以机器人制造机器人。这场革命正在发生，这正是人本智能的未来。
