如果将南北两极的直线距离铺开成尺,一只蚂蚁或许穷尽一生,也难以从这头抵达那头。但若将皮尺对折,让头尾两端相遇,二维平面里的遥不可及,在三维空间瞬间消弭。
制造业也有相似困境。流程制造,往往是一个复杂多变量、高动态熵增(物理术语,指系统不断走向混沌无序)过程,人类陷于固有认知,或被经验束缚,面对产能瓶颈常一筹莫展。
AI却能以更高维的视角,寻得新解法,将制造业的产量天花板一一捅破。这并非假设,而是已然发生的事实。
先模仿、再超越
川宁生物新疆基地,企业董事长的“放手”可谓彻底大胆——
数个全球抗生素最大单体发酵罐已全部由AI接管,其余如热电、动力、原料、配方、精馏等十余个核心车间,运营大权也一并交给AI。车间内的阀门、仪表等,都被一个“大脑”附体,实现24小时自主决策,并执行生产调节、控制、补料等动作。
川宁生物发酵罐实景,相比之下,人(右)很渺小。
“大脑”的总部在上海,来自上海金锃科技创始人、上海交通大学人工智能与微结构实验室主任李金金教授团队打造的“ManuDrive工业时序控制通用大模型”。
川宁生物的发酵车间,是ManuDrive梦开始的地方。这里的每一个发酵罐都有四五层楼高。抗生素中间体如硫红、青霉素、头孢等的发酵,是一个有着上百个变量、持续近两周的巨复杂过程,过去都依赖老法师三班倒,24小时值守、实时观测,凭经验和感觉,来转阀门、拨仪表、调参数。即便如此殚精竭虑,500吨的发酵罐最终成品不足5吨。这已然是世界领先水平。
发酵罐过去都依赖老法师凭经验来转阀门、拨仪表、调参数。
李金金团队的打法是:先模仿,再超越。第一步,把人类工程师的经验沉淀为代码逻辑和物理约束,让AI懂生产。第二步,通过强化学习和闭环反馈,让AI自行探索、举一反三,长出更高阶的认知与技能。
但如果只在空调房里写代码,永远不知道现场的真实问题。当年,李金金带着团队赶赴新疆,一头扎入高温潮湿的发酵车间,就地拼起8张桌子,铺上垃圾袋,日敲代码夜当床,一待就是9个月。
李金金在川宁生物。
AI超越人类工程师,是反复“拉扯”后的结果。制造业老法师想当然地认为,微生物多吃葡萄糖,发酵就能更充分。但AI提取到的特征显示,葡萄糖加到一定高位后,产能不升反降。
团队决定相信AI。最终,AI凭借预测未来180个小时的发酵参数曲线且精准度高达99.9%的战绩,换来企业董事长拍板:让硅基老法师正式接管发酵罐。
AI模型成功接管发酵罐。
最痛者先“上车”
结果,仅一个月,发酵罐的产能就提升了5%,进步比过去五年累计的还多。李金金相信,按此节奏,发酵罐产量在原天花板基础上翻番绝非天方夜谭。
“AI每次发送的指令,都是那一刻它所能搜索到的全局变量中的最优解。一波波新产生的高质量数据产生数据飞轮,源源不断反哺模型,让模型持续迭代和自进化。更何况,我们还能调配方、改算法。AI的能力边界远未被探及。”李金金说。
目前,接入ManuDrive模型的制造企业已近百家,清一色都是行业龙头、上市公司。就在7月底,金锃科技签下出海首单。
这些巨头之所以率先“上车”,都源自那些痛到不能再痛的痛点。
比如江苏精密铸造和机械加工领军企业最初找到李金金团队时,公司一名年薪百万的刀具生成师刚被挖角。那些精密的非标零部件上的圆孔、凹槽等,都是靠上百款刀具轮番作业、在数控机床上一次次切削成型的。选哪些刀具、用刀顺序、下刀角度及用时等,都需要由选刀工程师事先周密设计,设计周期在10天以上。其中容不得半点闪失,若因设计偏差导致撞刀,一两百万元就撞没了。可见,有经验的选刀师傅对企业而言是何其宝贵的资源。
有经验的选刀师傅对企业而言是极宝贵资源。
有经验的选刀师傅对企业而言是极宝贵资源。
李金金团队用模型训练出的AI刀具生成师,把刀具排兵布阵方案的生成效率提升至10分钟以内,更因高于人类的准确率,帮助企业真正摆脱了对选刀老法师的重度依赖。
FDE+FDR
ManuDrive的应用版图,还拓展至工业建筑设计、纺织制版、工业焚烧、智能排产、能耗调优、污水处理等领域。
川宁生物项目,李金金团队驻扎一线用了9个月。但部署到第二家生物发酵企业时,仅用时两个月。现在每服务一家新客户,一般两周时间就够了。
之所以能在不同场景间迅速迁移,源于2017年起,每深入一个新场景,李金金团队就将相关AI算法封装为一个个新模块。比如AI监测中,就有数据自动标签、图像批量处理、传感器信号接收等模块。迄今总模块数达127个,但好久没再新增。这些模块可按需调用、组合。如在石油化工领域,团队就选取了30个模块。各模块在不同场景下始终保持高复用率。一家养猪场找到李金金,希望接入一套AI监测系统,以便在猪生病的第一时间就能发出预警,李金金评估后发现,这与此前一家钢厂向她提出的残次品钢材检测需求有90%的相似度。而某生物发酵项目中菌株代谢的适配算法经模块化封装后,仅调整3个参数,就能应用于对不同的污水处理菌群降解的精准调控。
李金金团队还有一套特殊打法,即FDE(前沿部署工程师)和FDR(前沿部署研究员)打配合。FDE深入一线收集需求,FDR坐镇后方,负责模型动态迭代,高效打通场景落地链路。
被这一梦幻联动吸引,来自尼泊尔、法国、突尼斯等国家的学生们,都愿意加入李金金团队攻读博士,争当FDE或FDR。世界对中国大模型的好感与热忱,在李金金团队已然具象化。
来自尼泊尔、法国、突尼斯等国家的学生们,都愿意加入李金金团队攻读博士。
资本市场也在与李金金担任创始人的金锃科技密切对接,“全球AI工业制造第一股”呼之欲出。但李金金觉得,上市只是手段,“将先进的AI算法融入核心生产流程,在制造业巨大存量市场中再创新增量,让工厂像生命一样不断进化,这才是更大的意义”。
原标题:《“非人类”已接管全球最大生物发酵罐,制造业产量天花板正被AI捅破》