KI-Funktionen in NX CAD

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Was ist der Unterschied zwischen KI, maschinellem Lernen (ML) und Deep Learning?

Zu Beginn dieser Folge definieren wir, was wir meinen, wenn wir von „KI“ oder künstlicher Intelligenz sprechen, und den Unterschied zu anderen Begriffen wie maschinelles Lernen und Deep Learning.

Shirish beschreibt die Unterschiede:

1. AI (Künstliche Intelligenz): Das übergreifende Konzept, bei dem Maschinen so konzipiert sind, dass sie wie Menschen denken, lernen und Probleme lösen.
2. Maschinelles Lernen: Eine Art von KI, bei der Systeme aus Daten lernen, um Entscheidungen oder Vorhersagen zu treffen, ohne speziell für jede Aufgabe programmiert zu sein.
3. Tiefes Lernen: Diese Art der KI ist weiter fortgeschritten als das maschinelle Lernen und beschreibt die Verwendung geschichteter neuronaler Netzwerke, um komplexe Muster zu erkennen und dann Entscheidungen zu treffen.

Shirish beschreibt, dass wir aus der Sicht von Siemens KI-fähige Tools und Funktionen in unsere Software implementieren, um Menschen zu helfen, mehr zu leisten, indem wir Aufgaben automatisieren, intelligentere Entscheidungen treffen und vorausschauende Erkenntnisse liefern.

Wie werden meine Daten und mein geistiges Eigentum geschützt, wenn ich die KI-Tools von Siemens verwende?

Shirish merkt an, dass wir bei Siemens einen mehrschichtigen Ansatz verfolgen, um das geistige Eigentum der Anwender zu schützen. Dazu gehört, dass KI-Modelle in einer sicheren Umgebung trainiert werden, der Datenaustausch verschlüsselt ist und strenge Zugangskontrollen und Prüfprotokolle vorhanden sind. Mit den KI-Komponenten in NX können Anwender außerdem ihr eigenes geistiges Eigentum für das Training von Machine-Learning-Modellen vor Ort nutzen.

Scott fügt hinzu, dass es mit Teamcenter eine zusätzliche Schutzebene durch die Zugriffskontrolle gibt. So sind Daten und geistiges Eigentum nicht nur vor der Außenwelt geschützt, sondern auch innerhalb des Unternehmens selbst.

Wie integriert Siemens KI in NX CAD, um die Produktivität und das Benutzererlebnis zu verbessern?

Siemens war das erste Unternehmen, das eine adaptive Benutzeroberfläche/Befehlsvorhersage in seine CAD-Software eingeführt hat. Kein Wunder also, dass wir NX weiterentwickeln, indem wir weitere KI- und Machine-Learning-Funktionen hinzufügen. Shirish sagt: „KI wird viel stärker in die Dinge integriert werden, die wir in NX einführen – von der Auswahl bis zu Vorschlägen und Empfehlungen. Ich erwarte, dass die KI eine viel persönlichere Designumgebung schaffen wird.“ Er beschreibt, dass sich die Software an die individuellen Bedürfnisse der Benutzer anpassen wird. Er geht davon aus, dass KI zur zweiten Natur wird und Aktionen im Hintergrund ausführt, so dass die Benutzer gar nicht mehr merken, dass es sich um KI handelt – sie hilft ihnen nur, schneller zu entwerfen.

Shirish und Scott sprechen auch über die Trends, die wir bei der KI im CAD-Bereich sehen. Da sie beide aus dem Maschinenbau kommen, äußern sie auch ihre eigenen Wünsche, was sie sich von der KI im Produktdesignprozess erhoffen: die Beseitigung überflüssiger Aufgaben – weniger Klicks und weniger Zeit für Routineaufgaben, so dass mehr Zeit für Innovationen zur Verfügung steht. Diese Idee treibt die Hinzufügung von KI-Funktionen in NX an, damit Sie die Lebenszyklen der Produktentwicklung verkürzen, die Produktqualität verbessern und den Designprozess intuitiver gestalten können.

Scott und Shirish hoffen, dass mit der Weiterentwicklung der KI im CAD-Bereich im Laufe der Zeit die KI dazu beitragen wird, Entwürfe in Echtzeit mit intelligenten Vorschlägen auf der Grundlage des Kontexts eines Entwurfs zu validieren und zu leiten, da sie davon ausgehen, dass die Zukunft der Produktentwicklung KI-gesteuert sein wird. In diesem Zusammenhang erwähnt Shirish, dass wir an der Entwicklung generativer KI in NX arbeiten, die automatisch Entwürfe oder Alternativen auf der Grundlage bestimmter Einschränkungen und Anforderungen generieren kann. Außerdem beschäftigen wir uns mit die Einbindung großer Sprachmodelle (LLMs) zur Verbesserung der Benutzerinteraktion, die es Ingenieuren ermöglichen, Fragen zu stellen, Hilfe zu erhalten und Entwürfe in natürlicher Sprache zu bearbeiten und zu verfeinern.

Wird KI die Arbeitsplätze von Ingenieuren ersetzen?

Shirish versichert den Kunden, dass KI nicht dazu da ist, Ingenieure und Designer zu ersetzen, sondern sie zu unterstützen und ihre Arbeit effizienter zu gestalten, damit sie sich weniger auf sich wiederholende, zeitraubende Aufgaben und mehr auf die Produktentwicklung und die kreativen und komplexen Aspekte ihrer Arbeit konzentrieren können. Shirish sagt: „KI kann zwar dabei helfen, Designoptionen zu generieren oder bestimmte Prozesse zu automatisieren, aber ihr fehlt das kontextbezogene Verständnis für die Absicht des Designs. Es wird immer ein Mensch sein, der diesen Aspekt des Designs vorantreibt.“ Mit den Möglichkeiten von NX ist es notwendig, dass ein menschlicher Benutzer die von der KI vorgenommenen Änderungen oder Vorschläge in der Vorschau überprüft, um sicherzustellen, dass die richtigen Informationen/Daten betroffen sind.

Scott fügt hinzu, dass die Unternehmen auf hohem Niveau danach streben, dass ihre gesamte Belegschaft produktiver arbeitet. Mit den KI-Funktionen in NX wollen wir den Ingenieuren helfen, mehr Dinge mit der gleichen Anzahl von Mitarbeitern oder in kürzerer Zeit zu erledigen, um dieses Ziel zu erreichen.

Die Zukunft des generativen KI-Designs und dialogorientierte Schnittstellen in CAD-Software

Greg befragt Scott und Shirish zu einem Thema, das bereits in dieser Folge angesprochen wurde: generatives Design. Scott beschreibt das Konzept des generativen Designs: Sie geben dem System die gewünschten Eingaben, und es liefert Ihnen ein Design, das auf diesen Eingaben basiert. Shirish sagt, dass der Zweck des generativen Designs darin besteht, Entwürfe zu erforschen und zu optimieren, die vielleicht nicht sofort auf der Hand lagen, was zu innovativeren, leichteren und kostengünstigeren Designs unter Berücksichtigung der Anforderungen und Spezifikationen führt. Er glaubt, dass das generative Design in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von nachhaltigem Design spielen wird, indem er zum Beispiel fragt: „Können Sie eine Lösung finden, die die Nachhaltigkeit berücksichtigt?

Greg fragt dann, ob Shirish und Scott eine dialogorientierte Schnittstelle für das Produktdesign am Horizont sehen. Scott und Shirish bejahen, dass dies absolut möglich ist und schon seit Jahren mit NX in Arbeit ist. „Es ist nur eine Frage der Zeit, bis Sie sagen können: ‚Ändere alle Chefs auf 30 Millionen'“, sagt Scott und merkt an, dass wir bereits eine Sprachbefehle in NX, die es Ihnen ermöglichen, mit der Software in einer Art Konversation zu sprechen, um Ihre Designs zu erstellen.

Shirish fügt hinzu, dass es mit der Integration von LLMs einfacher sein wird, mit der Software über Konversationsbefehle zu interagieren. Eine bahnbrechende Fähigkeit wäre zum Beispiel, die 10 schwersten Komponenten in einer Baugruppe zu identifizieren. Gegenwärtig würde dies viele Schritte und Befehle erfordern. Mit der KI der Zukunft könnten Sie sich mit der Software unterhalten und sagen: „Markieren Sie die 10 schwersten Komponenten“, und die Software liefert Ihnen diese Informationen.

KI-Funktionen in NX CAD und wie sie sich weiterentwickeln werden

Shirish hebt hervor, dass wir heute vier wichtige Arbeitsbereiche haben, die wir mit KI unterstützen: Personalisierung, Vorhersage, intelligente Mensch-Computer-Interaktion und KI-Services (wo Kunden KI-Modelle mit ihren eigenen Daten trainieren können). Diese Funktionen in NX sind entweder als Kernmodule über NX und NX X Design-Lösungenoder als Add-on-Module über NX und NX X Wertbasierte Lizenzierung.

Ein Modul, das Shirish im Arbeitsbereich „Personalisierung“ ausdrücklich erwähnt, ist NX-Befehlsvorhersage (adaptive Benutzeroberfläche). Dieses Modul hilft dem Konstrukteur, sich zu orientieren und den Konstruktionsprozess effizienter zu gestalten, da es verfolgt, wie und in welchem Kontext ein Benutzer NX verwendet, und dann die Benutzeroberfläche personalisiert. Scott fügt hinzu, dass die Personalisierung mit KI von enormer Bedeutung ist, da sie es Unternehmen ermöglicht, ihre IP und Design-Workflows zu übernehmen und NX so zu trainieren, dass es sich an diese Workflows anpasst. Das System kann bei Bedarf auch neu trainiert werden.

Im Zusammenhang mit Vorhersagen und intelligenter Computerinteraktion erwähnt Shirish Beispiele wie NX Selection Prediction, NX Ähnliche Gesichter auswählen und vieles mehr, was den Benutzern hilft, durch große Baugruppen zu navigieren. Er fügt hinzu, dass wir sogar in der Lage sind, Materialien vorherzusagen, basierend auf der Art und Weise, wie der Benutzer NX verwendet hat oder auf Dingen, die er in der Vergangenheit entworfen hat.

Die Zukunft der KI in NX ist vielversprechend, da wir uns darauf konzentrieren, KI noch tiefer in den Konstruktionsprozess zu integrieren und NX intelligenter zu machen und auf die Bedürfnisse der Benutzer zu reagieren. Wir planen, die generativen KI-Fähigkeiten zu erweitern, die Echtzeit-Simulationsfähigkeiten zu verbessern, die Benutzerinteraktion zu verbessern, u.a. mit konversationellen Schnittstellen und vielem mehr – halten Sie also Ausschau nach Updates.

In dieser Folge geht Shirish auch über die KI-Funktionen in NX hinaus und erläutert zwei Möglichkeiten, wie wir KI-Dienste anbieten.

Wie nutzt NX Molded Part Designer die KI?

Da wir bereits einige andere KI-fähige Funktionen in NX untersucht haben, fragt Greg speziell nach einem anderen Modul, NX Formteil-Designerund wie es KI einsetzt. Mit NX Molded Part Designer geht es darum, die Anzahl der Design-Iterationen zu reduzieren und Teile zu erstellen, die vom ersten Tag an herstellbar sind, da das Modul KI-Techniken nutzt, um die Design-, Simulations- und Fertigungsschritte des Produktdesignzyklus zu berücksichtigen und den Designprozess zu beschleunigen.

NX Molded Part Designer wird durch kollektive Intelligenz ermöglicht, indem verfolgt wird, wie die Benutzer die Software verwenden und aus ihren Handlungen lernen, wie sie in der Vergangenheit Formteile konstruiert haben könnten. Mit diesem Wissen und der Erfassung von Best Practices verwendet NX ein ML-Modell, das Vorschläge für ein Design machen kann. Dies gilt sowohl für den ersten Entwurf als auch für die Validierung des Entwurfs. So kann es zum Beispiel Entformungswinkel vorhersagen, schnelle Validierungsprüfungen durchführen und Änderungen vorschlagen, wenn der Entwurf die Validierungsprüfungen nicht erfüllt. Dies ist nur ein Modul in NX, das durch KI-Technologie ermöglicht wird.

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