在2025年全球开发者先锋大会上,一场机器人插花比赛引发关注:机器臂能精准识别不同花材并完成插花,但在叠衣服、拧螺丝等需要精细操作的任务中,许多机器人仍依赖“遥操作”手柄。这种“能”与“不能”的鲜明对比,揭示了具身智能发展的关键瓶颈——如何让机器真正理解并预测物理世界的复杂性。
具身智能要突破这一瓶颈,需具备对人类物理直觉的模拟能力。凡拓数创副总裁徐贤标指出:“人工智能与工业的融合,正沿着‘从解决确定性问题,到应对不确定性挑战’的路径纵深发展,其核心在于构建‘感知—决策—执行’闭环并能持续自主演进的系统能力。”

01 世界模型:为机器植入“物理直觉”
世界模型的理念源于对人脑“内部世界”机制的模仿。人类在看到汽车迎面驶来时,能瞬间在脑内模拟其运行轨迹并做出避让决策,这种“在心中演练未来”的能力,是应对突发情境的关键。
世界模型本质上是AI的“理解引擎”,其核心原理是让机器先在“心里”排练一遍,再付诸行动。与传统机器学习依赖大量数据训练不同,世界模型使AI能够通过预测来应对罕见场景。
凡拓数创建设的“智慧发电厂数字孪生平台”项目,通过高精度三维建模构建发电厂工艺区、设备区及危险区的数字镜像,结合AI识别技术实时监测人员位置与行为,自动识别设备故障等安全事件并及时预警。
在技术实现上,世界模型通过表征学习、动态建模与控制规划三大环节,让AI学会物理规律。只有内化了物理定律的模型,才能在模拟中产生真正价值。
02 数字孪生:打造工业智能的“训练场”
数字孪生为世界模型提供了高保真的虚拟环境。凡拓FT-E数字孪生平台融合GIS、BIM、CIM技术,可容纳城市级数据,实现毫秒级动态渲染。其自主研发的国产化B/S架构引擎,已完成从国产芯片、服务器到操作系统的全流程适配。
数字孪生让具身智能获得了安全的训练环境。在凡拓为某大型能源企业打造的数字孪生平台中,通过高精度三维建模构建了发电厂工艺区、设备区及危险区的数字镜像,直观展示厂区运营与安全状况。
在智能制造领域,凡拓的数字孪生解决方案构建了从宏观园区到微观设备的全域数字镜像。覆盖园区/厂区智慧运营、车间产线精益生产和企业运营效能优化三大核心场景,实现制造全要素、全流程的数字化映射与优化。
徐贤标表示,凡拓的AI数字孪生体系覆盖从搭建到投产的全周期。在设计阶段,通过三维仿真平台实现产线的可视化“拖、拉、拽”搭建;在投产运行阶段,则依托自主构建的机器人运转协同调度算法,实现根据实时工单对多机器人进行统一任务调配与动态优化。

03 跨越Sim2Real:从虚拟到现实的挑战
“从仿真到现实”是具身智能规模化应用的核心瓶颈。在实验室能自主叠衣服的机器人,换个环境就可能“罢工”。因为衣服是柔软的,每一次拿放后的堆叠形态随机,机器人要理解这种无序状态需要大量数据支持。
凡拓的解决方案包括两大核心技术:一方面依托高保真物理引擎,构建包含大量随机化变量的孪生环境,并在此环境中利用强化学习开展海量并行训练;另一方面通过自适应算法,使机器人在实际部署中能依据任务实时调整策略。
凡拓部署了AI3D具身智能数据仿真平台,涵盖从虚实融合训练场搭建、遥操设备链接与动捕,到数据采集、大模型训练及本体迁移,形成了全链路的解决方案。
行业数据表明,这种“虚拟预训练”模式将机器人部署周期缩短60%以上,大幅降低了试错成本。
04 工业应用:智能工厂的新生产力
在工业搬运场景,虽然机器人已能自主导航并抓取箱子,但在实际应用中仍会遇到动作磕绊、箱子重心不稳等情况。这些看似细小的问题,恰恰暴露了具身智能从实验室到实际场景落地的难点。
凡拓的创新解决方案直面这些挑战。在为苹果手机生产线提供的方案中,凡拓推出了AI辅助设计模式——仅需输入设备清单与尺寸参数,系统即可自动完成产线的智能化布局。这种智能化布局不仅考虑了设备摆放,还基于历史订单数据预测生产能效,使产线具备响应市场变化的核心柔性能力。
数字孪生与世界模型的结合,正重新定义高效智能工厂。凡拓的“透明化智能工厂”数字孪生解决方案,构建了园区—工厂—车间—产线—装备不同层级的数字孪生系统,旨在实现制造全要素、全流程数字化映射、仿真、监控、诊断、预测和优化。
在仓储物流管理中,通过集成出入库系统数据,实时监测货物的入库、出库、移动及库存情况,实现物流运输全程可视、库存信息实时可查、货物动态可追溯,构建全链条物流溯源体系。

05 未来展望:从“预测”到“创造”的路径
物理AI的发展将经历三个阶段:短期(2025-2028)作为专业工具在工业设计/自动驾驶/机器人开发领域应用;中期(2028-2035)重塑行业工作流,智能工厂自优化生产;长期(2035后)由工具进化为伙伴,通用型人形机器人适应非结构环境。
世界模型与数字孪生的融合,将推动具身智能从“模仿”走向“推理”。中国科学院院士姚期智指出,具身智能的进化需要打破缺乏可解释世界模型和物理因果推理的现状,将推理、规划与控制纳入同一个闭环框架。
随着AIGC等技术的发展,未来的世界模型将不只是“生成器”,而会成长为具身智能的底层认知引擎,与规划、控制和决策紧密结合。
凡拓等企业正通过扎实的场景实践,为工业的智能化转型提供可复制、可推广的实施路径。