从研发设计的创意生成到生产制造的精准管控，从供应链的高效协同到营销服务的个性化升级，AI 正重构工业全价值链的运行逻辑。然而，工业场景的复杂性、多样性以及对稳定性、可靠性的严苛要求，使得 AI 与工业的融合并非一蹴而就的简单叠加，而是一场涉及技术适配、模式创新、生态构建的系统性变革。基于此，本文将深入剖析工业与 AI 融合的节奏特征、多元模式，并直面落地过程中的各类挑战，为工业企业的智能化转型提供参考与借鉴。

一、工业与AI融合特征

如图1所示，AI在工业研/产/供/销/服各业务环节的融合速度不同，呈现明显的“双曲线”特征——小模型率先从制造端落地，大模型率先在研发和销服端落地，形成了互补性的发展格局。这是由AI技术特性与业务场景的适配度所决定的。

图1 AI应用落地双曲线规律

小模型的应用落地呈现“中间快、两端慢”的特征，这是由于小模型更适合特定生产制造场景的精准判别和决策。生产制造过程对准确性、稳定性、实时性和可靠性要求极高，任何微小误差都可能导致产品质量下降或停工。传统的小模型多为感知类、判别式模型，专注于特定场景，经过长期输入与输出关系的打磨和验证，相比大模型而言专业度更高。据IDC统计，目前工业AI小模型的应用占整体比例高达70%，印证了其重要性和不可替代性。

大模型的应用落地则呈现“两端快、中间慢”的特点，在研发设计和营销服务环节快速渗透，在生产制造环节进展相对缓慢。

这是由于大模型多为大语言模型、生成类模型，其技术优势主要体现在知识密集型场景，凭借庞大的参数体系和强大的泛化能力，在自然语言理解、文本/图像/视频/代码生成、问答推理、数据增强、个性化推荐等内容创造领域表现优异，这与研发设计环节的创意生成需求、营销服务环节的内容创作等需求高度吻合。然而，其数据需求量大、算力要求高、存在幻觉风险、可解释性不足等特点，也限制了在某些部分生产制造场景中的应用。

基于大小模型各自的技术特性和适用场景的互补性，我们预判二者将在工业领域长期共存、相互促进。调研数据显示，92%的工业企业选择在不同应用场景中采用大小模型协同配合的策略，仅有8%的企业倾向于单一技术路径。这反映了工业场景的复杂性和多样化需求，也验证了大小模型协同发展的实用价值。大小模型的双向促进体现在：

• 大模型赋能小模型，大模型通过辅助语料生成、知识蒸馏转移、模型剪枝轻量化等技术手段，有效提升小模型的专业性、训练效率和推理能力；

• 小模型支撑大模型，小模型可以通过提供高效的执行控制、业务场景归纳总结、逆向知识蒸馏等方式，增强大模型在工业环境中的实用性和可靠性，实现在训练初期的快速收敛。

图2 大小模型的相互关系

二、工业与AI的融合模式

工业与AI的融合将在哪些层面、哪些维度进行？具体而言，工业与AI将在应用、技术和产业生态三个层面实现融合，体现为三位一体的工业智能体：

• 应用层面：工业企业基于研产供销服业务流程中的实际场景需求，以业务应用的需求为出发点，选择高价值的AI用例，产生应用效果和价值；

• 技术层面：高质量的工业数据集，特定细分领域的工业算法以及泛在算力部署，三方面要素的就绪度将影响AI应用的落地快慢；

• 产业生态层面：丰富的AI技术供应商加速涌现，将行业知识和AI技术结合，形成繁荣产业生态，降低工业企业AI转型门槛。

图3 AI与工业的融合的三个层面

在工业智能的演进进程中，对于各工业企业而言，需以应用为牵引，以技术和产业为支撑，逐步迈向更高阶的智能体，由低到高呈现从一阶体到四阶体的升级路径。迈向更加高阶的智能体是工业企业的发展目标。

• 应用层面，一阶体聚焦应用探索，开展视觉识别等点状应用；二阶体则开始探索高阶的数据建模与流程优化应用，实现了串点连线和流程智能化；三阶体进一步实现基于大模型的推理与决策，并推动更大范围单元、产品、系统的智能化；四阶体中AI应用全面渗透进企业内部和上下游之间，例如供应链、设计等协同，实现跨系统的智能融合，乃至平台化应用，实现了行业整体的智能化。

• 技术层面，一阶体围绕点状应用，整体数据质量一般，算力有限，对AI应用的支撑性不足；二阶体围绕流程线状优化应用，开始重视和提升数据的收集、治理和利用能力，为更多应用落地打好基础；三阶体采用行业信息模型，统一数据标准，算法算力也基本就绪；四阶体中工业数据、工业算法、算力全面繁荣，支撑AI应用的百花齐放。

• 产业生态层面，一阶体由传统数字化转型供应商支撑，开展点状探索，处于生态发展初期；二阶体通过与工业企业深度合作，行业内涌现能将工业与AI结合的解决方案提供商；三阶体具备更丰富的AI场景落地能力，这得益于AI解决方案提供商提炼和沉淀了更多的共性场景和方案；四阶体是产业生态的终极目标，AI生态地图细分且完善，AI模型、工作流在行业智能平台积累沉淀，可任意编排调用，在各个细分工业场景均有高成熟度、可复制推广的解决方案。

图4 工业企业将迈向更加高阶的智能体

三、工业与AI融合的挑战

同时我们也应清醒地认识到，AI作为高速发展的新兴技术，与工业场景的融合仍面临着多方面的挑战：

• AI可靠性与泛化瓶颈：工业领域对AI的安全、确定性及泛化能力要求极高，然而模型的幻觉、不可靠输出与泛化失效问题依然存在，影响大规模落地。数据显示，39%的产品负责人因AI部署存在不可靠性而担心安全风险；45%的企业曾因决策错误或“幻觉”事件导致声誉受损，平均损失超55万美元。

• AI技术更新快与工业稳定性的矛盾：AI算法以月为单位更新迭代，工业企业难以跟上节奏。调研显示，60%的工业企业对AI认知不清晰；74%的工业企业认为自身缺乏AI技术人才和技能，这使得工业企业在应对快速更新的AI技术时容易力不从心。

• 工业企业的就绪度不足：工业企业面临数据孤岛、数据质量差、技术能力不足等难题，同时缺少构建高质量数据集的方法和工具支撑。50%以上的企业仍在使用文档等原始方式进行数据管理，只有不足1/3的企业开展了数据治理；71%的工业企业缺乏工业智能软件架构能力，这从根本上限制了AI在工业场景的应用。

• 场景碎片化制约项目复制扩展：工业应用场景多样、know-how门槛高企且标准不一，方案难以在不同产线、设备与工厂间高效迁移和复制，推动规模化落地时往往面临重重难题。

42%的制造企业AI项目仅停留在POC（概念验证）阶段，难以规模化复制；45%的企业采用的企业架构标准不统一，不同部门、不同项目的技术体系割裂，难以实现跨场景的流程和平台复用，极大阻碍了AI技术在更广泛的场景推广。

• 严峻的ROI（投资回报率）挑战：由于以上多种因素，特别是工业数据就绪度不足、工业应用场景碎片化，导致初期投入成本高、成果复制难、产出难量化。48%的企业对AI的投资回报不清晰，因此无预算支撑；26%的企业认为资金支持不足，应用成本高；32%的企业认为缺乏适当的业务用例，进一步影响了企业对AI投入的信心。

四、结语

工业与 AI 的融合是一场关乎产业未来的深刻变革，既充满了无限的发展机遇，也面临着诸多现实的挑战。从融合节奏来看，大小模型的互补共存与协同演进，为工业全价值链的智能化升级提供了多元路径；从融合模式来看，应用、技术、产业生态三位一体的工业智能体，勾勒出工业智能化从初级探索到高阶协同的清晰演进蓝图。然而，AI 可靠性与泛化瓶颈、技术更新与工业稳定性的矛盾、企业就绪度不足、场景碎片化以及投资回报率不明朗等问题，仍是横亘在融合道路上的 “拦路虎”。

尽管挑战重重，但工业智能化转型的趋势不可逆转。未来，工业企业需要以更务实的态度，立足自身场景需求，强化数据治理与技术储备，主动拥抱大小模型协同的技术范式；AI 解决方案提供商则需深耕行业，提炼共性场景，沉淀可复制的解决方案，降低企业转型门槛；同时，政府、行业协会等多方力量也应积极搭建生态平台，推动标准制定与资源整合。唯有多方协同、攻坚克难，才能破解工业与 AI 融合的落地难题，让 AI 技术真正赋能工业高质量发展，助力制造业迈向更智能、更高效、更具竞争力的未来。

文章节选自《工业与AI融合应用指南》 版权归作者所有，转载仅供学习交流