大模型重构工业设计：上海智慧化的核能与新能源实践

2025年5月，上海工业设计领域迎来里程碑式突破：核能与新能源两大核心产业通过人工智能与大模型的深度融合，实现了从传统设计模式向数据智能驱动的跨越。上海核工程研究设计院（以下简称“上海核工院”）推出的全球首款核能行业大模型“智汇星”，以及上海电力设计院（以下简称“上海院”）基于BIM+ AI的智慧新能源设计平台，不仅大幅提升了设计效率与质量，更验证了工业设计在数智化时代的无限可能。

一、核能设计：从“经验驱动”到“大模型赋能”

核电设计因其高度复杂性，长期依赖工程师的个体经验与海量文档审查。上海核工院研发的“智汇星”大模型（参数量达130亿），通过整合55年积累的技术文档、图纸及国际标准，构建了覆盖设计全流程的智能审查系统。该系统具备自主学习能力，可快速识别设计文件中的疏漏，审查效率较传统人工模式提升百倍，单个项目节约成本超千万元。例如，在“国和一号”核电项目中，“智汇星”已完成17万份文件的智能审查，显著降低了人为误差风险，同时通过方案自动生成功能，缩短了30%的设计周期。

这一实践与哈佛商学院教授迈克尔·波特提出的“产业集群”理论高度契合——通过技术协同与数据共享，形成设计、审查、优化的闭环生态。上海核工院牵头制定的全球首个核能AI国际标准，进一步推动行业标准化与全球竞争力。

二、新能源设计：BIM+AI重构光伏工程范式

在新能源领域，上海院的智慧设计平台展现了AI技术的颠覆性潜力。以新疆喀什300MW光伏项目为例，传统设计需1-2天完成的光伏组件布局、电器设计等流程，现被压缩至几十分钟。平台通过三维建模与有限元分析，生成多套优化方案，综合考虑地形坡度（局部达60度）、光照效率等因素，使组件安装效率提升40%，施工成本降低25%。

该平台的核心突破在于“数据驱动设计”理念的落地。通过BIM（建筑信息模型）与AI算法的结合，设计数据实时转化为决策依据。例如，光伏组串的智能布局模块，可自动分析地形高程、阴影遮挡等变量，生成最优排布方案，设计人员仅需从AI推荐的数套方案中选择最优解。这一模式验证了麻省理工学院学者埃里克·冯·希普尔提出的“用户创新”理论——AI并非取代设计师，而是通过工具升级释放其创造力。

三、技术底座：数据、算例与生态协同

上海的工业设计智慧化转型，离不开底层技术生态的支撑。徐汇区打造的“模速空间”大模型创新社区，聚集了腾讯、商汤科技等企业，提供算力调度、开放数据与合规指导服务。例如，上海电信的“一跳入算”网络实现毫秒级接入临港智算中心，为“智汇星”大模型训练提供每秒百亿次浮点运算能力。

此外，产学研合作成为技术落地的关键。上海核工院与科大讯飞联合开发的数字员工“智汇星”，不仅应用于设计审查，还嵌入会议管理、故障诊断等场景，形成|“设计-运营-维护”全链条智能化。上海院则与国产BIM引擎企业构力科技合作，填补了国内光伏设计软件空白 ，突破“卡脖子”的技术瓶颈。

四、从效率提升到生态重构

尽管成果显著，挑战依然存在。数据安全与标准化是首要难题 ：核能设计涉及国家安全，需建立更严格的数据隔离与产权保护机制，新能源设计的多元异构数据（如地形、气象、设备参数）尚未形成统一标准，制约跨平台协作。人才结构性短缺亦不容忽视——兼具AI技术与行业知识的复合型人才占比不足10%，成为制约深度创新的瓶颈。

未来，上海或可沿下路径突破：

生态共建：借鉴“模速空间”模式，推动设计工具开源化，吸引全球开发者参与工业软件生态建设；

场景扩展：将大模型从核能、新能源向高端装备、生物医药等领域延伸，例如利用AI优化医疗器械的人体工学设计；

绿色融合：结合“双碳”目标，探索AI驱动的低碳设计，如上海院的绿色建造技术已减少光伏项目碳排放27.91万吨/年。

结语

上海的工业设计智慧化转型，不仅是技术工具的升级，更是一场“从经验依赖”到“数据驱动”的范式革命。核能与新能源领域的成功实践，印证了人工智能与垂直行业深度融合的可行性。正如经济学家理查德·佛罗里达所言：“创新的本质是连接不同领域的知识。”在上海，大模型正成为链接工业设计与数智未来的纽带，而这座城市的探索，或将重新定义全球工业设计的竞争规则。