机械制造中,对AI的诉求,有哪些

讲一段企业经历 (中国有8000人,全球25000人这么个规模):

纸质的图纸档案,有14个档案柜,我入职后,先要了解图纸的查询方法,算下来,也得有一个月的熟悉时间。用户要使用产品,要了解产品的系列的特长(因为产品太多),举例如低成本的,高负载的,食品级的等等,不了解的,甚至不知道该怎么使用企业的选型网站,才能找到自己要的产品

这里,有这么几个信息:

AI需求分类思维导图,包括2D转3D、常用尺寸总结、知识库、简单产品设计和产品改造。
AI在机械制造中的主要需求分类。

AI介入的2D转3D的需求

公司成立的太久,以前的设计,都是以纸质形式保存,海量 这里有篇文章,值得参考 https://www.toutiao.com/article/7697169921389642240/?wid=1793329795316 从图纸,转3d,可靠性不是特别高,这我亲测过,速度效率不高,但如果是批量识别转化,用户根本不关心速度。一定程度上减少转化工作量是可能的,带来的持续用处是,以后的工程师设计,可以直接调用现成的数模。

还有一种图片转3D,这有很多视频,这如果能应用到打印上,也有用处,它不像图纸一样,自带尺寸参数,用户本身的预期就很高。图片转成3D,只要样子差不多,就可以了。(生产制造行业,如果有利润金字塔,机加工,是峰顶,打印是垫底的)

常用尺寸与公差

常用尺寸的总结: 我要做设计,哪怕我知道零件应该是什么样的,我知道零件应该是什么尺寸,也得去查以前的图纸,因为公差,工艺,关键加工环节,加工毛坯。[有一种情况:零件,是先做压铸,做出毛坯(降低成本),然后在毛坯的基础上,二次加工(提高精度)] 这里有个重点,公差怎么处理?在SW的MBD中,公差是可以做到零件中的,咱们的产品,公差与零件是分离的(只在工程图中有相关),考虑两个事:

  • 唯一的数据源
  • Step242

公差,是区分加工制品品质的最重要的元素。公差的设计,有很多是基于规律的,比如两个螺纹孔之间的间距公差就是±0.2,单螺丝孔到零件边沿的公差,就是±0.1,注塑的公差就按0.05,拔模的角度所有注塑厂,都希望你至少做3°,铬酸盐钝化氧化膜的厚度有多少,这我也记不住

AI介入的本地知识库

AI介入的本地知识库(这和设计工具,没什么关系,现成的开源技术也足够,做一个销售套件,甚至赠品,或许有用)

网站选型,那么复杂,用户不会用怎么办?企业可以做产品手册,这家日企的产品手册,大概是B5的纸质手册,摞在一起,超过1米的厚度,让用户去掌握手册的使用,成本太高了。 AI的介入考虑:客户问答,引导用户提问,本地知识库。这是成熟技术了,机械设计制造行业独有的,应该可以调用数模,调用图纸,讲解产品品类特点,对比产品系列。

分析设计工作中,什么可以干,什么不能干

有现成AI案例的行业,IT编程,金融分析,互联网信息,看不见,摸不着,虚拟数字。

再分析AI干活的两个技术名词,

  • Agent(等于一个黑盒,有进,有出,中间过程,可以不知道)。
  • 上下文长度,你的输入,和它的输出长度。这是个关键。
  • 想要完成一项工作,等于把一串Agent穿起来干活。

对于虚拟的信息,黑盒是个完全可接纳的环节。在机械结构设计工作当中,有多少环节,是可以以黑盒形式存在的?也就是,我不需要知道它包含了什么零件,不需要知道它的具体零件,尺寸,质量,材质,电功率,散热等等, 在机械结构设计工作当中:有多少环节,是可以以黑盒形式存在的?也就是,我不需要知道某个黑盒组件,它包含了什么零件,不需要知道它的外观尺寸,具体零件,质量,材质,电功率,散热等等

然后我找了个大模型,给我以,Ø50H7(+0.025/0)作为一个尺寸,以它为代表,给我计算了一下1Mtoken上下文,可以容纳多少个。AI给计算的结果

上下文容量与尺寸标注数量估算截图,展示1M Token可容纳的尺寸数量及实际折扣因素。
上下文容量与尺寸标注数量的估算示例。

我做这个事的目的:既然黑盒,是个组件单元,那么跟设计最相关的,就是零件尺寸,我知道它能容纳多少个尺寸,我就知道它能容纳多少个零件。因为,我要让AI干的是设计,尺寸是避不开的中心元素。

我们按最大估算可以容纳10w个尺寸,好像很多。可是我们常见的1M token上下文长度,说的可是输入,而不是输出,设计是从AI获取,输出,只有384k,这10w尺寸还得打3折,就是3万。

但这根轴的直径,决定了孔的公差,拖架的载荷,决定了整机的重量,约束关系一出来,就近似平方级的增长,3万尺寸之间的耦合关系,恐怕要破亿了,所以咱还得开个根号,173.2050807568877。到这的计算,全靠直觉,咱放大10倍,甚至百倍,那这些尺寸能不能装下100张图纸?

如果这是一台发动机,能不能把这个发动机,既放入东风解放,又放入法拉利超跑?不可能,要考虑与其他黑盒组件的配合,每一个黑盒组件的变化,都会造成其他黑盒的变化,质心影响,散热影响,载重影响,空间尺寸影响。相对的,虚拟产品,就没有这个考量。

AI设计产品的多Agent协作示意图,展示上下文长度、组件耦合以及虚拟产品与实体产品的试错路径。
多Agent协作、上下文长度与产品试错路径示意。

虚拟的行业,可以靠ai,因成果就是数据,它可以验证错误,推倒重来。只要算力强大,可无限的自证迭代。

机械设计没有这个能力,做错了,就是一堆废铁。你不加工出来,永远不知道对错。

汽车在风洞中进行全方位测试的实拍图,说明仿真不等于真实,实体产品必须经过试验。
实体产品必须经过真实试验,仿真并不等于真实。

上面的 “如果”,都很“直觉“,这么荒唐的假设都做不到,真实情况,只会更糟糕,我们再想想,机械设计,什么样的,会被AI取代,什么样的,绝无可能?

什么会被AI取代,什么绝无可能

我理解:

  • AI能设计的,一个简单的产品,没有那么多零件,没有那么多尺寸,而且可能比人设计的更好
  • AI不能设计的,一个复杂的产品,动一发,牵全身

理由一:AI的大脑容量(上下文长度),不足以将多个简单产品装入;

(虚拟产品允许装入不同大脑,因黑盒无关)

复杂产品 ≠ 简单产品 + 简单产品 + 简单产品

理由二:无法试错迭代

但技术不是会发展吗,不就是差那么一个足够大的脑袋吗?如今AI的发展如此迅猛!对,我也想过,然后,我再问AI,上下文如果从1M token,拓展到10m token,要多少年,它援引了一份报告,5-8年,指数级的扩展难度。

上下文长度,和其他AI技术并不一样。(2026年10月Llama 4 Scout称10m,但那是研究性质,试验室数据和可商用;顶级试验数据,和你能亲手用到,是两回事,仍然改变不了上面的结果)

设计中,AI可以干什么

简单的产品设计,操作接口,开源CAD,能接入大模型制图,这个在SW中,我们已经实现过了

相关演示。

还有一个能不能将复杂产品,简化成简单产品?这是我们讲SWTDO的参数化原理,这个操作,刚好是个人工剥离不重要的尺寸,只保留了重要约束的关键尺寸的过程

参数化演示。

现成的产品改造,是不是AI很值得探索?因为只要对比多套不同规格的产品,相同的Pass(过滤噪音),不同的保留,作为下一个改造的重要参数,是不是太简单了

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