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DX×Murata:随着DX不断发展的制造业未来

实现AI开发流程×虚拟化的未来是什么?

通用基础技术中心是确立商品开发领域的关键技术,提供多样化数字工具和人力资源的部门。该部门汇集了使用AI(人工智能)、CAD(三维模型设计辅助工具)、CAE(模拟工具)等数字工具的工程师,他们在推进DX之后描绘的村田未来蓝图是什么?由通用基础技术中心的台介绍以应用AI构建的赛博物理系统为中心的构想和案例。

1. 培养积极应用DX的风气和意识

“通用基础技术中心的主要业务是研发并确立村田所需的新技术。然后将该技术提供给整个村田并提供支持,从而确保能够在业务上加以应用。”

介绍通用基础技术中心主要业务的台,一直以来都与各事业部和R&D部门合作,通过提供技术致力于DX推进活动。正是因为拥有跨部门提供技术支援和解决问题的经验,才能通过切身体会讲解有关推进DX的课题。

台:“DX这个词语已经在社会上大范围流行,然而当被问到在自己的业务中如何应用或者会带来何种改变时,大家却难以具体描述。另一方面,虽然数据科学等领域是通用基础技术中心工程师所擅长的领域,但他们却很难体会商品开发及制造现场的现场感和临场感。要解决这一课题,双方的紧密合作就显得至关重要。”

为此,通用基础技术中心提出了“融入现场”的这一目标,在“只有在现场使用才能发挥技术价值”的思想指导下,主动提供技术支持。

台:“例如,在移动领域,随着AD(自动驾驶)/ADAS(高级驾驶辅助系统)的不断进步,现在已经逐步进入了通过模拟来验证功能的新时期。我们的职责除了创建并提供在模拟器上实现模块性能可视化的算法和模型,构建实机评估环境之外,还要完善环境来确保现场工作人员能够使用,并传授熟练使用的技能。研发技术,完善环境,培养人才。然后统筹考虑这三个方面,才能使技术扎根于现场。”

在此基础上,普及DX还需要成功案例,台接着说。

台:“提高现场工作人员的数字化知识水平固然重要,但是积累成功案例也不可或缺,即使规模很小也无妨。通过DX提高业务效率,减轻作业负担,增进生产效率和品质。这些成功案例就是推进DX的积极动力。如果要在全公司快速普及DX,我认为深入现场,培养积极应用DX的风气和意识,也是我们的重要任务。”

2. 通过软件×CAE×CAD×AI提高开发过程效率

通用基础技术中心描绘的未来愿景是将开发过程中的条件定义、试制、模拟、评估等环节转移到虚拟化平台。构建在任意场所都可在虚拟环境下开发设计的赛博物理系统。

台:“商品和材料的开发过程是反复试错和改良的过程。如果可以将这些过程的数字数据作为核心,应用CAD和CAE在虚拟环境下确保性能,一次性完成试制与评估,那么就能实现具有革新意义的业务效率化。CAE和CAD应用不断推进,我希望能够将其与AI技术结合,从而实现飞跃式的效率提升。”

通用基础技术中心所追求的开发过程的未来图片
通用基础技术中心所追求的开发过程的未来

即,通过组合CAE×CAD×AI获得丰富成果。

台:“现在通过超级计算机构建了大型计算机环境,可以组合大量参数进行模拟计算。通过将其与具有学习评估和模拟数据功能的AI相结合,不仅可以减少计算资源,而且还可以缩短计算时间,以超短的时间实现目标。精度也将随着AI学习数据的增加而提高,同时还可以加快开发速度。”

使用计算机/数据科学的开发周期图片
使用计算机/数据科学的开发周期

以AD/ADAS不断进步的移动领域为例继续讲解成果。

台:“移动领域在两方面发生了变化。一是不再通过现场实验进行ADAS等性能评估,而是转为在虚拟环境下进行模拟评估。其次,随着市场主体的变化,需要向客户提供易于理解产品特性的可视化解决方案。基于以上两点,可以应用AI、算法和系统设计的模拟技术预计性能的软件×CAE×CAD×AI的效果将愈来愈重要。”

移动模拟开发/系统开发案例图片
移动模拟开发/系统开发案例

3. 需要通过大规模创新维持企业价值

台认为:村田是在社会变化的远大影响下,推进赛博物理系统的构建及软件×CAE×CAD×AI的应用。

台:“以新冠疫情为契机,在线上寻找产品所用部件的模拟模型,并通过模拟验证性能后讨论采用的客户有所增加。传统的营销活动以及面对面协商的销售模式发生了改变,如果我们不制作用于模拟组装的部件模型,就面临着被淘汰的危险。为此,村田积极向客户提供以模块和MLCC(多层陶瓷电容器)为主的模拟用部件模型。”

移动领域的部件模型开发已经取得了不错的成果,台继续说道。

台:“将模型组装到汽车模拟器,实现了通过模拟进行自动停车的移动可视化。由此表明只要使用村田的超声波传感器,即可以较少的转向完成停车。此类措施在帮助客户理解村田的优势和潜力方面发挥着远大作用。”

包括随着ChatGPT的出现而引起世界关注的生成式AI在内,在科学数据应用方面,也承受着“村田不能落后”的危机感。

台:“以往申请专利时,通常会提交验证专利效果的实验数据。然而在美国,已开始出现使用模拟数据展示效果并申请专利的案例。也就是说,只要能通过模拟展示效果,不需要试制验证也可以获取专利。这对于村田而言是特别有冲击力的大事件。我们开始思考是否还能依靠以往积累的技术和知识应对瞬息万变的社会?为了维持村田的企业价值和竞争力,我们需要重新评估整体开发流程,并推进大规模创新活动。”

台继续说道:“生成式AI具备创建资料和提供创意等日常应用方法,也是向不了解数字化技术的人员普及DX知识的理想工具”。

台:“生成式AI不仅可以作为讨论问题的伙伴,还能输出巨量信息,为我们提供获得创意的途径。未来其可能成为实现创新的触发点,从而有助于拓展新业务并传承技术。在开发流程方面,AI扩大了搜索材料的领域,其发现预期之外材料的可能性亦不可估量。”

通过ChatGPT改变工作模式的未来图片
通过ChatGPT改变工作模式的未来

4. 通过数字化应用专注推进创造性活动

生成式AI在社会上得以普及,村田也在不断推进应用,人的作用和价值也会因此发生变化,台分析道。

台:“生成式AI虽然不断学习世界上的多种知识,但是它并不具备成熟的伦理观,因此无法确保始终提供正确答案。归根结底数字工具只是一种工具。只有人才能进行价值判断,因此我们需要不断提高道德观念以及专业知识和技能。相对学习过去数据的生成式AI,只有人才会直面瞬息万变的社会,并不断创造顺应未来的新创意。”

在推进DX时,人的创造性是不可或缺的关键因素,台总结道。

台:“旨在实现开发流程卓效化的赛博物理系统的构建,也是为了让人类专注于更具创造性的活动而采取的措施。DX将成为激发创新的有力武器,它发挥的创造力必将助力村田实现新的飞跃。”

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