摘要：从“算一次”到持续生成和运行不同世界：工业世界模型改变了什么？...

过去几十年，“把现实问题搬进计算机”是工业数字化的一条清晰主线。

面对设备够不够结实、管路里液体怎么流、锅炉内温度如何分布等问题，工程师通常会建模型、设边界条件、运行计算，最后得到结果。

这套方法现在依然很实用，是现代工业运行的重要基础。

但随着工业系统越来越复杂，新的需求正在出现：工业需要的不再只是“把问题算一次”，而是不断生成不同条件下的工业世界，并让这些世界持续运行起来。

这也是“工业世界模型”概念受到关注的原因之一。

从一个确定答案，到探索多种可能

传统工程分析通常围绕一个明确问题。比如，一架无人机在某种风速下能否稳定飞行；一个结构在某种载荷下会不会失效；一台设备当前是否存在异常。

但真实工业世界不是静止的。风速会变化，载荷会变化，设备状态会变化，人的操作和控制策略也会变化。对于正在运行的工业系统，甚至连下一小时会发生什么，都可能存在多种结果。

因此，越来越多的工业问题逐渐变成：

“如果采取一种操作，会出现什么结果？”

“如果换一种结构，还会不会更好？”

“如果出现极端工况，系统能不能扛得住？”

南京天洑软件有限公司提出的工业世界模型，核心思路就是把工业对象从一次性计算的“场景”，变成一个可以不断生成、校准和运行的“工业世界”。

其工业世界模型生成器IWM Generator的产品定位，可总结为：先构建一类工业世界，再生成不同具体世界，反复运行，用于训练、优化和推演。

图1 天洑世界模型生成器

以无人机控制为例，同一架飞机可以进入不同风场、承受不同载荷、处于不同初始姿态，甚至传感器误差也不同。这每一种组合，都可以看成一个具体的“控制世界”。

机器人抓取也类似，物体质量、摩擦系数、刚度、初始位置一变，机器人面对的就是另一个训练环境。

工业世界模型真正要描述的，是工业对象“可以怎样变化，以及按照什么规律运行”。

在生成的基础上持续运行

工业世界模型关键的一步，是让生成的工业世界运行起来。

天洑工业AI底座TFIIF特别强调模型持续运行，强调与DCS、SCADA、PLC等工业控制系统连接，最终用于工业系统的预警、诊断、运行优化和控制。

图2 天洑工业AI能力

在天洑已有的案例中，智能系统已能实现7×24小时不间断扫描设备状态，通过数据模型和机理模型持续评估异常征兆。这也是工业世界模型与数字孪生的差别，它必须遵循物理规律、理解系统状态、输出优化行为，还要随时间实时演化。

之所以强调实时演化，是因为第一批工业世界运行结束后，往往会暴露新的问题。机器人可能在某一类接触条件下频繁失败，无人机可能在某种阵风下失稳，结构可能在某种载荷下出现局部高应力，某台设备也可能在特殊工况下出现异常。

这些结果又会告诉系统：下一轮应该重点生成什么样的世界。

于是就形成了一个循环：生成世界—运行世界—发现薄弱区域—生成新的世界—再运行。

这和过去“建立模型、计算、看结果”的方式已明显不同，工业世界模型更像是一套可以持续进行数字试验的基础设施。

物理AI和工业AI是工业世界模型根基

工业世界要想真正运行起来，离不开对物理规律和工业规律的理解，这也是天洑技术积累与工业世界模型概念之间的连接点。

图3 天洑工程技术积累

其AICFD、AIFEM、AIPOD等物理AI能力覆盖流体、传热、结构、振动和优化等领域，用于描述和计算工业对象如何按照物理规律变化。

工业AI底座TFIIF和智能数据建模软件DTEmpower积累的工业AI能力，则更多从设备数据、工艺数据和专家经验中学习工业规律。

物理AI和工业AI的结合，使工业世界模型不只看起来像真的，而是能实际按工业规律运行。

当人工智能可以在工业世界中训练、试错、推演和优化时，它才能真正从处理工业信息，走向理解并作用于工业世界。