科技高速发展已经占据了我们生活的许多方面,但我们的产品设计和制造过程在很大程度上仍然停留在工业时代。公司努力有效地创造性能更好的产品并保持低成本。经过不断的试错和漫长的开发周期,我们得出了最好的产品设计。然后,他们将指令输入制造机器,这些机器,如CNC, 注塑机便能为我们生产出我们想要的产品,这就是工业化时代典型的工业设计和制造过程,那么如果在这个过程中加入AI的帮助,会对整个过程产生什么变化呢?这就是我们接下来要讨论的问题。

我们正处于设计和制造产品革命的风口浪尖。在深圳工业设计协会讨论的话题中“人工智能对工业设计和制造的影响”.我与工业设计和制造行业人士讨论,普遍认为人工智能(AI)和机器学习(ML)将如何很快影响产品,且我们该如何在自己的公司内接受这些变化。

具体而言,人工智能和ML将通过以下四种方式改变产品设计和制造:

1.优化多个变量,加快工业设计开发周期

产品设计师通常对不同材料的效果有很好的了解。但是,当设计师必须在几个想要的结果之间取得平衡时,事情很快就会变得复杂起来。例如,在设计汽车时,设计师不仅要优化性能,还要优化成本、耐用性、安全性和燃油效率。通过依靠人工智能和机器工具,设计团队可以快速迭代数千甚至数百万种不同的潜在设计,然后将宝贵的时间只集中在算法认为最具潜力的设计上。

在这种情况下,“设计”一词通常指的是性能设计,而不是美学设计。虽然人类在创造具有消费者吸引力的漂亮产品方面仍然比计算机更好,但人工智能和ML可以计算出产品的微小变化将如何影响性能的几个不同方面。这对设计团队来说将是一个宝贵的改进,因为它将让工程师们把时间花在工作中更具创造性的方面,而不是花无数个小时进行费力和低效的试错实验。此外,这将带来更好的产品。

2.前所未有快速产品定制

产品定制需要大量的体力劳动。即使是相当标准的产品,如运动鞋,通常也需要数十名工人的装配线。但人工智能和ML很快将为更自动化的产品定制打开大门。

例如,以运动鞋为例,新兴技术将使每双运动鞋都能完全定制,从而提高个人运动员的运动鞋性能。鞋买家很快就会使用新的输入设备,比如传感器,它可以创建他们脚的压力图,并捕捉信息,从而产生独特的定制设计。然后,基于高级规范,生成设计工具将自动合成设计,并将其转换为机器可读的汇编指令。

人工智能和计算的最新进展已经让我们走上了通往一个全新世界的道路,在这个世界上,每种产品都是独一无二的,具有前所未有的复杂性。

3.自动化实验

对于许多产品来说,如果不首先进行实验,就很难甚至不可能预测性能。例如,没有任何数字模型可以帮助产品设计师确定最终产品的性能.比如一款电子产品有多抗摔,防水性能如何.

尽管人工智能和机器学习并不能通过某种方法使得工业设计师取消相关实验,但它们可以帮助研究人员有效地计划甚至进行实验。在不久的将来,我们将看到完全自动化的工作流程,设计师为期望的结果设置参数,然后机器人进行实验并评估结果。例如,某产品需要达到多少级别的防水性能,我们把相应的参数输入电脑,人工智能便会告诉我们达成的可能性会有多大。这样就可能代替了冗长的人工实验,大大节省产品的开发周期.

4.智能制造

如今,大多数制造系统都非常“愚蠢”。制造设备可能能够以一致的速度生产出标准化的产品,但它无法评估和应对不断变化的条件。然而,在制造设施中添加传感器,以及将人工智能和ML算法分层到设备上,将使公司能够使用更具动态性、响应能力和弹性的智能制造流程。

例如,想象一下制造厂的温度在一夜之间飙升,或者机器被送入一批与标准材料性质略有不同的材料。如果没有传感器和智能系统,机器将继续正常运行,不考虑环境或材料的变化。这可能导致延迟、机器退化和产品损坏。

相比之下,智能制造系统可以检测出什么时候发生了故障,并自动适应不断变化的条件。这反过来又可以改善质量控制,同时降低成本并提高可靠性。

我们可能甚至无法想象人工智能和和机器学习的一些更强大的方式