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李培根：《“AI+制造”：重视过程数字孪生》
2026-02-19 08:40:02
作者：李培根（中国工程院院士，华中科技大学原校长，教授）
人工智能在制造中的应用，过程视角与以前要不一样。“过程数字孪生”使人们有可能认识进行中的、流动性的过程——个性化过程。即便是同一类型，每台机床在特定时刻工作的状态都是不一样的，现在依靠数字孪生技术就有能力了解这些状态。在每台机床安装传感器，采集的数据就像心电图一样，随着时间变化，描述了每台机床在特定时刻的情况。这让人们可以了解机床是否有故障等问题。
“过程孪生”的意义，一方面可以帮助实现实时过程的优化；另一方面，从“个性化过程”数据，可以发现未意识到的复杂关联，发现一般规律，从而改进产品设计。“AI+制造”的另一个话题就是“洞察复杂、高阶关联”。人们对物理系统(产品、装备、零部件等)的认识远不充分，AI可以帮助人们认识和处理物理系统更丰富的属性，更深刻地认识(接近)物理系统的本质。以人们都熟悉的苹果为例，一个人能说出几十种苹果的性质就不错了；但ChatGPT可以根据产地、品种等的不同，一次性提取出数百种苹果的性质，其中大量细微差别的属性是人类感知能力达不到的。
成形制造中尚有很多看似影响不大的特性数据被忽略。如材料特性数据，哪怕是同一牌号的材料，其热性质、力学性质、物理性质、化学性质等都有细微差别。还有设备特性数据、工艺数据、环境数据等，它们之间有复杂的关联，以前没有手段去认识；有了AI、大数据技术之后，人们有可能更深刻地认识这些属性，并发现其复杂关联，以便进一步改进。
除了过程孪生、洞察高阶关联外，在重视人形机器人的同时，要看到在工业领域很多场合，未必需要人形机器人，例如非人形的搬运机器人，也相当智能，有非常强的自动平衡能力。智能体(AI Agent)也引起关注。李培根提到，未来在企业里，可以有完成特定任务的智能体，如设计、工艺、质量分析、运维、营销等；也可以为工程师、管理者开发个人智能代理(具有特定人的知识、又超越其知识范围)的平台。
作者介绍：
李培根：中国工程院院士，华中科技大学教授、博士生导师，华中科技大学原校长，中国机械工程学会荣誉理事长，教育部机械工程教学指导委员会主任委员，河南省机械装备智能制造重点实验室学术委员会主任委员。曾先后担任教育部机械工程学科教学指导委员会主任委员、中国高等教育学会第六届理事会副会长、国家高技术研究发展计划（863计划）CIMS专家组成员、机器人专家组成员。李培根院士长期从事机械制造及其自动化领域的教学科研工作，是我国制造业信息化方面的知名专家。主持研发的CAPP系统经与企业合作，已形成国内具有自主版权的CAPP主导产品。排名第1获得国家教学成果奖二等奖2项、国家科技进步二等奖、中国高校科技进步一等奖和教育部自然科学一等奖各1项。主持国家级项目17项，发表科技论文百余篇，出版专著3部。1997年获得国家人事部、教育部共同颁发的“优秀留学回国人员奖”；2001年获湖北省政府颁发的“杰出专业技术人才奖”；2003年获“留学回国人员成就奖”；2025年获2024年度湖北省科学技术突出贡献奖。
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