AI + X | 制造业智能化转型:AI 与数字孪生的融合之路

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作者：微信文章
在当今数字化浪潮下，制造业正面临智能化转型的关键节点。随着产品和流程复杂性不断增加，企业正加速数字化转型。数字孪生技术作为物理世界与虚拟空间深度融合的创新范式，正以惊人的速度重塑制造业的未来。



注：下面的内容部分来自上海交通大学行业研究院发布的《2025 “人工智能+”行业发展蓝皮书》

人工智能赋能制造业加速推进

政策的支持为人工智能在制造业的应用注入了强大动力。6 月 6 日，工信部两化融合工作领导小组会议提出 “人工智能 + 制造” 行动，旨在加快重点行业智能升级，打造智能制造 “升级版”。此前的 6 月 3 日，工信部专题会议聚焦推动人工智能产业发展和赋能新型工业化。目前，中国人工智能产业发展迅速，国产大模型如 DeepSeek 等表现突出，人形机器人在多行业崭露头角，各类 “AI +” 产品备受关注。制造业作为人工智能技术落地的关键领域，融合成效显著，已形成完整产业体系，算力规模全球领先，行业数据集不断完善，模型竞争力凸显，产品装备加速迭代。

“数字孪生 +” 工业元宇宙协同助力

根据上海交大行研院报告，AI 赋能行业应用案例显示，“数字孪生 +” 工业元宇宙协同助力行业数字化转型，有效提升效率、降低成本、提高安全性。

在产品研发与工艺优化中，AI 技术的应用正重塑制造业创新模式。

通过 VR/AR 技术与数字孪生技术结合，企业可在虚拟环境中完成产品开发和工艺优化，减少实物试验，降低研发成本。AI 驱动的参数优化算法实时分析多维度数据，智能调整工艺参数，提高产品性能和制造精度。

远程协同研发平台借助 AI 自然语言处理和计算机视觉技术，使跨地域研发团队在虚拟空间高效协作，加快项目推进速度，实现敏捷创新。

在工艺优化领域，AI 技术构建全流程工艺数字孪生系统，实现生产过程精准模拟与优化。深度学习算法基于历史数据和实时生产参数，预测工艺瓶颈并提供优化方案，确保制造过程稳定高效。智能工艺优化系统结合强化学习模型，持续调整制造参数，实现最优工艺配置，提升产品一致性和良品率。

设备运维方面，AI 结合 AR 技术构建智能运维体系，为关键设备创建实时数字孪生模型。

AI 驱动的数据分析预测设备故障，提供预防性维护方案，减少意外停机时间。AR 辅助运维使现场工程师通过智能眼镜实时接收设备状态、维修指引和远程专家支持，提升维修效率，降低维护成本。

NVIDIA Omniverse：重塑工业协作与创新

NVIDIA Omniverse 为工业协作和创新带来新可能。NVIDIA Omniverse 集成 API、SDK 和各类服务，为开发者提供强大工具集，实现 OpenUSD、NVIDIA RTX 渲染技术和生成式物理 AI 与工业和机器人现有软件工具及仿真工作流的无缝集成，广泛应用于汽车制造、建筑设计、机器人仿真等领域，颠覆传统复杂系统协作开发模式。

在 AI 技术应用方面，Omniverse 优势显著。

在数据生成与模型训练中，生成式 AI 引导合成数据生成，构建工业数字孪生，提升感知 AI 模型训练数据质量和性能。

在机器人学习领域，实现合成运动生成，加速机器人学习进程，提升智能水平和适应能力。

在产品设计与工程仿真环节，构建交互式流体仿真数字孪生，优化产品性能和设计质量。

在工业自动化领域，对多机器人队列进行仿真和测试，确保稳定高效运行，提高部署成功率和效率，降低风险。

在营销视觉效果方面，生成精准营销视觉效果，打造物理精确的 3D 产品配置器，提升市场竞争力。

对于工业运营监控，构建远程监控数字孪生，保障生产流程顺畅和安全。