原创 正文
中国科学院院士毛明:AI重构工业设计范式 重塑中国制造未来
来源: 中国工业新闻网 2026-04-16 08:50
分享到:

中国工业报  耿鹏飞

当生成式AI深度融入工业设计,当大模型开始自动生成三维模型,一场由技术革命引发的产业范式变迁,正在中国制造领域悄然发生。

4月15日,在由中国工业报社和厦门卡伦特科技有限公司(以下简称“卡伦特公司”)联合主办的“中工智库沙龙·AI共创工业智能——生成式CAD模型首版次工业软件研讨会”上,中国科学院院士、中国北方车辆研究所研究员、中国机械工程学会副理事长毛明出席会议,并作题为《AI赋能工业设计范式转变》的主题演讲。

毛明院士

作为长期从事装备研发、亲历工业设计从手工计算到数字仿真再到智能生成全历程的资深专家,毛明结合坦克设计、人形机器人、新汽车和国防装备等一线实践,以极具前瞻性的视野提出“数业社会”“具身智能装备”等核心判断,系统阐述AI对工业设计的颠覆性价值,为我国生成式工业软件、AI+CAD融合创新、新质生产力培育提供了重要理论指引与实践方向。

人类社会加速迈入“数业社会”

“AI已经不是我们要不要接受的问题,而是必须紧跟、深度拥抱、全面应用的时代大势。”毛明在演讲中开篇直言,当前人工智能技术的爆发式进步,正在推动人类社会从农业社会、工业社会,快速迈向全新的“数业社会”。这一社会形态以数据为核心生产要素、以智能为核心驱动力,经济关系、分配关系、产业组织、生产方式都在发生剧烈变革。

他以人形机器人研发为例分享到,早在2023年6月,相关机构就搭建了开源社区与创新平台,探索通过AI学习与仿真技术突破机器人运动控制、作业控制的技术瓶颈。事实证明,传统科学建模方法已无法满足复杂场景需求,只有依靠AI、依靠数据深度学习,才能推动装备智能水平持续跃升。如今机器人能够完成跳舞、耍剑、空翻等复杂动作,正是AI赋能的典型成果。

针对社会上部分声音质疑“机器人只做表演、不进工厂”的观点,毛明明确表示,技术成熟需要过程,创新探索更需要包容环境。大学生、初创团队开展机器人竞赛、创意开发,本身就是新质生产力的重要组成部分。鼓励创新、允许试错、支持比拼,才能让大量青年人才投身智能装备领域,让产业生态真正活跃起来,快速成长起来,这正是“十五五”规划强调的科技创新与产业创新深度融合的核心要义。

在数业社会中,传统装备将全面升级为具身智能装备。毛明将其清晰解构为三大不可分割的形态:第一是硬件形态,即可触摸、可感知的物理实体,是装备的基础载体;第二是软件形态,功能不再由硬件单一决定,而是由全社会共同开发、持续迭代,实现无限扩展;第三是数据形态,装备运行产生的海量数据,一部分用于自我诊断、自我优化、数字孪生,提升本体效率;另一部分汇入网络、沉淀价值,催生出全新业态与服务,成为推动人类文明进步的重要数据资源。

他进一步对比指出,传统工业推崇的“丰田主义”强调精益、节约、流程优化,而新兴的“特斯拉主义”更强调用户实时参与、及时性体验、成长性激励与极致节俭,回归第一性原理,颠覆传统研发思维。这种从“企业主导生产”到“用户深度融入全流程”的转变,正是数业社会给制造业带来的最深刻变化。

生成式CAD迎来换道超车机遇

工业设计是制造业的源头,而AI正在彻底改写设计的底层逻辑。毛明系统梳理了工业设计的五大演进范式:从最早的经验主义范式,依靠工匠技艺;到标准范式,依靠公式与规范;再到计算范式,依靠计算机仿真求解;随后进入大数据范式;如今正式迈入AI智能范式。

他强调,“十五五”规划已明确将AI+行动摆在关键位置,尤其在信息通讯、航空航天、材料与先进制造等等六大重点领域,没有AI的深度赋能,产业升级、质量提升、技术突破都将举步维艰。我们必须清醒认识到:传统方法解决不了的难题,要交给AI;研发周期太长的任务,要交给AI;产品质量不稳定的痛点,要依靠AI来优化。

面向生成式AI与CAD融合的产业热点,毛明从设计本质出发,提出三条极具实操价值的建议。

第一,回归第一性原理,用AI精准锁定需求、高效完成优化。设计的起点不是画图,而是找到真实需求。

第二,面向具身智能装备,构建覆盖硬件、软件、数据的全维度设计工具。未来的设计不再只是画三维结构,还要支持代码自动生成、数据资产管理、数据权益界定、数据安全管理等能力。设计师必须同时面对物理实体、软件功能、数据价值三大对象,工业软件也必须适配这一趋势,从单一工具升级为全流程平台。

第三,聚焦自然人机交互,让AI快速把创意变成模型。未来的设计门槛将大幅降低,工程师只需通过语言、草图、姿态等自然方式表达想法,AI就能自动生成对应的结构与模型。真正实现“所想即所得”,把设计师从繁重的建模工作中解放出来,专注创新与创意。

毛明特别强调,传统CAD已经到了必须切换范式的临界点。以生成式CAD为代表的新一代工业软件,正是我国实现换道超车、自主可控的重大机遇。

坚守安全与伦理底线护航产业发展

在畅谈技术变革与产业机遇的同时,毛明也冷静指出,AI在赋能工业设计的同时,必须正视安全、伦理、知识产权、数据壁垒等现实问题,做到创新与规范同步推进。

在安全层面,他聚焦国防装备领域提出,当前“民快军慢”的研发节奏差异明显,必须打破军民数据壁垒,建立“旋转门”机制,通过仿真对抗、游戏化场景采集数据,用民用领域的高效创新反哺国防装备升级。同时要从物理层面、技术底层构建绝对安全的智能系统,确保关键装备、核心数据万无一失。

在伦理与治理层面,毛明提出“AI链化”的重要思考。随着数字员工、经验沉淀、知识模型不断普及,员工的经验、企业的知识、用户的数据如何确权、如何使用、如何分配收益,成为全新课题。当前社会在数业社会的治理能力仍处于起步阶段,需要政府、企业、学界、社会共同参与,完善规则、明确边界、守护知识产权,让AI创新在健康有序的轨道上前行。

演讲最后,毛明表达了对国产生成式工业软件的坚定支持。他表示,AI具备解决产品设计、研发、制造、运维、质量全链条问题的能力,关键在于我们会不会用、敢不敢用、善不善用。他衷心祝愿,以生成式CAD为代表的自主工业软件能够持续突破核心技术,在AI赋能下不断提升工程能力、适配高端场景、服务制造强国,为中国工业设计迈向全球领先贡献力量。

作者:耿鹏飞
【编辑:龚忻】