如今,人工智能或者说AI几乎无处不在,AI已成为这个世界科技发展的一个重大热点。AI似乎正在改变各个行业,包括产品的设计和制造,这对产品设计师,或者SOLIDWORKS用户意味着什么?AI是否会在不远的将来取代我们的设计工程师?

AI的真实能力体现在哪里?
AI是否可以在不远的将来自动完成设计任务?虽然AI的发展迅猛,深度学习、大模型以及智能体。您也已经熟悉了现在的许多新的名词,比如智能制造、智能建造、具身智能等。基于实际分析,我们只想知道和人类相比AI有哪些强项和短板?如果我们不清楚,就可能会盲目追逐那些不切实际的设想,极有可能在众多新名词爆发下感到迷茫和不知所措。
众所周知,AI在数据处理和计算方面的速度极快;它可以长时间不休息,因为它不是人类;通过深度学习和训练后,AI积累了大量的知识,这都是AI的强项。但是,AI也有无法消除的短板,AI的“创作”本质是对已有海量数据的重组排列,至少是在人类知识的基础上,因此这些结果不是原生的;其次,人类可以通过少量样本或信息来抓住事物的核心本质,而AI需要投喂海量数据才能作出判断。对于产品设计来说,有很多影响因素,比如当地的客观条件、企业的制造条件、市场的变化、不同的成本,还有设计师的情绪等。这些因素互相影响,因此对产品设计来说,比较客观的是:AI只能是工程师的副驾驶(co-pilot),而非替代工程师的自动驾驶(auto-pilot)系统。在决策制定、深入理解项目需求以及激发创造力方面,人工干预依然不可或缺。因此,AI仅能加速企业打造优质最终产品的进程,而不是取代设计师。
在设计领域 AI技术有哪几种类型?
一般来说,AI主要分为两大类型:辅助型和生成型。
• 辅助型AI(Assistive AI )通过分析数据来指导决策、优化工作流程,并减少重复性操作,而不是生成新的内容。通过专业的规则和方法,使得分析计算的量有限,轻便且易于运行,一般我们也可以认为这属于传统的AI技术。
• 生成型AI(Generative AI)实际上会输出离散化的结果(例如图像、代码、视频等)。虽然其效果更为炫目且更具创意,但需要消耗大量资源、可靠性较低,并存在更高的风险。生成式AI仍属于新兴AI技术。
生成型与传统的辅助型区别在于其输出的结果是新的组合,而传统方法是原有数据或者规则的匹配。在方法上,生成型是通过学习海量数据基础上总结规律,基于概率组合生成新的内容,而传统辅助型的方法是分类、检索,匹配案例和数据。
SOLIDWORKS中的AI赋能
如果您长期使用SOLIDWORKS,想必已经熟练掌握了其众多提升效率的高级工具,如SOLIDWORKS Xperts和装配工具(Assembly Tools)。这些工具具备内置智能的功能,属于辅助型AI应用。近年来,SOLIDWORKS新增了多种辅助型与生成式AI工具,用于指导和自动化工作流程;其中一些工具现也可通过基于聊天提示(chat-prompted)的AI虚拟助手实现交互操作。

SOLIDWORKS Xpert工具可通过识别问题并提供解决方案指导,帮助新手像专家一样高效操作。比如SketchXpert 解决草图之间的冲突,当2D/3D草图出现尺寸、几何关系冲突导致无法求解时,它能快速定位所有矛盾点,无需用户手动逐一排查,大幅减少非必要的调试耗时。FeatureXpert 可以对特征进行重新排序,自动修复建模错误,自动拆分复杂圆角,以及辅助修复参考基准面。DimXpert 自动为MBD文件及图纸执行GD&T尺寸标注等。建立在传统基于知识和规则上的智能算法,可以辅助设计师进行设计,尤其注重于繁琐、重复、有规则基础上的设计工作可以由软件自动完成。与当前生成式AI的区别是,这些知识专业,规则明确,因此不需要采用AI大模型来耗费大量的计算和资源。

进一步看,命令预测(Command Predictor) (Beta)可根据您当前会话预测您的下一个SOLIDWORKS命令,并提供相应的工具快捷方式。根据用户操作习惯和当前设计场景,动态推荐最多7个后续大概率使用的命令,实测可减少50%的菜单切换操作,帮助工程师提升30%以上的设计效率。而上下文协助(Contextual Assistant )(Beta) 可提供上下文相关(in-context)的提示与建议,以提升工作效率(例如图4所示建议采用模式或自动抑制紧固件螺纹)。

此外,还有SOLIDWORKS AI Labs,其中如SOLIDWORKS Insight(Beta)与公开的人工智能助手不同,它基于经过严格审核的SOLIDWORKS官方文档来解答用户相关问题。它集成在SOLIDWORKS Simulation的桌面模块中,用户可以直接在桌面版软件的“模拟”选项卡中找到该功能,无需依赖云服务或浏览器端工具。问题诊断(What’s Wrong)(Beta)提供由AI引导的原因分析功能,可明确指导用户如何解决错误。变更影响分析(Change Impact Analysis)(Beta)可揭示在进行设计变更前哪些零部件、装配体及下游依赖关系会受到影响。虽然这些工具专为基于云端的SOLIDWORKS xDesign设计而非SOLIDWORKS Design,但它们仍能体现SOLIDWORKS完整设计应用生态系统中所带有的AI应用。
AURA、LEO和MARIE均为虚拟助手(Virtual Companions)(Beta),它们借助云计算技术驱动SOLIDWORKS中的多项人工智能解决方案:AURA负责整合知识与洞察;LEO执行故障排除指令并辅助设计与仿真工作,它的名字源自列奥纳多·达·芬奇,对应其作为全能型工程师的定位,并非官方缩写,是致敬这位工程与艺术跨界的行业奠基人。而即将推出的MARIE则为设计流程提供科学依据与材料选择的分析。SOLIDWORKS中的许多AI工具仍处于测试阶段。虽然这些工具已可供使用,但由于AI技术的发展,这些仍在持续更新中。
结束语
综上所述,您也许可以清楚看到,AI技术可以协助设计师,但不是取代设计师。现代CAD软件的发展趋势是将AI赋能,从而提高工程师应用软件的效率,同时通过AI的帮助,让工程师在设计中作出最佳的决策,少走弯路,缩短开发的周期。