制造业能去中心化吗？浅谈PixMoving的元宇宙造车活动_Abaqus_化学_拓扑优化_多学科优化_通用_航空_汽车_建筑_电机_自动驾驶_材料_数字孪生_控制_工厂_试验

当去中心化的东风吹到了制造业干涸的土壤，会发生怎样的化学反应？

01 我怎么知道的PIXMoving

某天，刚被Chatgpt的威力震撼到的我正YY着AI在工业软件里怎么应用时，忽然看到朋友圈里一行醒目的大字《工业界的ChatGPT》，我一瞬间被浇了一盆冷水，心想我知道他会来，但没想到这么快，不过心中的好奇心大起，点开以后我发现了这家挺神奇的车企PIXMoving。才发现我脑中YY过的很多东西，他都已经开始实践了。

出于对这家公司的好奇，我开始在网络中检索相关的资料，了解了该公司的发展历史、主要产品、以及独特的文化理念。

PIXMoving又名PIX移动空间，CEO喻川曾经是一名建筑师，因为厌倦了传统建筑“落地成盒”的特性带来的交通拥堵、房价昂贵等问题，想到了移动空间的解决方案，可以这样理解，每个房间都是一个可以移动的小盒子，而曾经的高楼大厦只剩下一个个轻盈的脚手架，小盒子可以插到这个框架中的任意位置，如果在一个框架住腻了，就换一个框架。每个框架和房间都可以是灵活组装、灵活移动的，这样城市规划可以灵活调整，不用担心前期规划失误导致后面修复成本巨大。

在这种愿景下，PIXMoving想到的技术路线是用滑板式底盘搭载着小盒子（果然大佬们造车都只是手段不是目的啊，特斯拉是可持续能源公司，Pix是可移动建筑公司），通过把汽车底盘与车身完全解耦，车身就变成了一块可以灵活定义的空间，不用再像传统车企一样考虑方向盘驱动等结构了。这似乎与机车的设计理念很像，转向架和车厢就是解耦的，不同的转向架和车厢，只要有标准化接口就可以灵活搭配。

除了在国内独领风骚的滑板底盘技术，PIXMoving还通过自动驾驶技术来实现移动空间的无人化，这样就可以将每个空间功能化、定制化，实现“敌动我不动”的效果，比如会移动的咖啡厅、电影院、化妆间，用户可以像点外卖一样，在手机上叫这些移动空间过来而不用费心去寻找。

02 PIX的去中心化造车试验

我最关注的还是PIX独特的造车理念，去中心化造车。

去中心化是相对于“中心化”而言的，“中心化”的意思是依靠中心来决定节点，节点依赖于中心，离开中心节点将不能顺利运行。目前常见的组织结构基本都是中心化的，从国家到企业再到大大小小的社会组织，基本都是金字塔式层级的中心化组织，每个层级都有一个或多个中心可以控制下面的节点，比如企业里董事长>CEO>部门经理>小组长，这种层级中心，一旦一个中心走了，这个组织就容易发生混乱。

在常见的内容平台，比如抖音、B站等，也是一个中心化的平台，所有创作者的内容和账号都归平台所有，你的收益取决于平台制定的规则，你就算粉丝再多，平台依然可以随时封禁你的账号，删除你的内容，因为你的内容都存储在平台公司的数据库中。

这种“中心化”的结构为社会运转提供了一定便捷性，提高了生产效率，但是也剥夺了很多人应有的权利，我们什么都要听“中心”的，什么都要按照他们制定的规则来做，你的付出能有多少回报也要看中心的意愿。除非自己成为中心，否则我们对自己的生活、工作、作品都没有自主权。

而在“去中心化”的世界里，每一个人都会是一个节点，任何人也都有可能成为一个中心。任何中心都不会是永久性的，而是阶段性的，任何中心对节点都不具备强制性。就像是参加一场同学聚会，每一个人在活动中都是平等的，可以自由选择去留，任何一个人的离开都不会影响这次聚会活动。凯文凯利在《失控》中讲到自然界的蜂群、蚁群，都没有领导中心，而是通过“不断试错”加“群体点赞”实现组织决策。

去中心化的理念由来已久，从嬉皮士到Web3，无数追寻自由平等的有志青年们不断提出新的解决方案。近年来，随着区块链技术逐渐走入现实生活，web3、元宇宙等新的概念也逐一提出，其根源思想也是去中心化，虽然有别有用心之人靠此割韭菜，但是仍旧有怀着理想的先驱者探索前进的道路。如果对这些概念有些了解，就会发现目前Web3或元宇宙的从业者大部分都是从金融、互联网等虚拟产业转入的，相关项目也多集中在社交、游戏、金融交易方面。

制造业，或者说实体产业，似乎与这些火热的新概念没什么瓜葛，数字孪生的课题还没结，哪里敢操元宇宙的心，去中心化的组织形态对结构森严的制造业更是难以想象，去中心化造车？去中心化造船？没有领导层，直接让技术人员们凭借热情自发的聚集在一起造出一个东西来？互联网的黑客松常见，天南海北的程序员们聚在一起突击开发一个插件或小程序，但是放到制造业上是不是觉得难以想象，但是，PIX还真就做了这样一个试验。

Pix所做的去中心化造车试验叫做DeAuto Hackathon

这是一场去中心化汽车黑客马拉松，目标是采用DAO，即Decentralized Autonomous Organization去中心化自治组织的方式，在VR中完成一款汽车的设计和制造过程。同时每一项作品都将以NFT形式确权。

这是该公司在其活动宣传中的一段描述：

汽车工业已有100多年的历史，回过头来看，汽车形态并没有出现本质的变换，满大街都是一样的车。

一直到现在，我们仍然不得不被动地去接受一辆已造好的车，千篇一律的内饰、外观，让人感到无聊，且用户没有任何的参与感。

不管是传统主机厂还是新造车势力，从产品定义、汽车设计到产品开发，都非常封闭。创新应该像热带雨林式的开放，而不是像金字塔一样的封闭。

基于 PIX 滑板底盘，我们发起 DeAuto 社区，并组织了第一次 Hackathon 协作，探索由社区驱动的去中心化造车模式，DeAuto社区愿景是构建汽车和机器人产品的隐私保护、低碳制造、技术民主化、用户参与创作。

不得不说，这段话确实提醒了我，虽然这个社会上有许多爱车之人，但是他们并没有权力决定汽车的造型、配置，只能对车企推出的车型评头论足，被动的去挑选一辆或许并不能满足自己需求的汽车。车企的设计师虽然也会做需求调研，但是仍然难以满足社会上多样化的需求，甚至可能设计师本身也只能听从大领导的，车辆的产品定义权完全掌握在车企或者某位中心领导的手里，这无疑也是一种“中心化“的垄断。

当然，造车这种事不是谁都能做的，需要专业的工程技术人员来实现，因此Pix把汽车中最需要专业工程技术的部分——底盘定义好了，而借助于底盘和车身的解耦，风险相对较小的车上空间的设计则可以交由用户定义。

PIX将车上空间的定义权交给了DeAuto社区的参与者，成员们可以自由组队，发挥创意，通过VR设备，在虚拟世界中和同伴们交流和展示自己的设计成果，并以NFT形式进行确权。其中，最优秀的作品会由PIX生产出来，并将销售收入的一部分持续返给创作者。

03 挑一些问题

这是一次大胆的尝试，吸引了许多设计师参与其中，也确实在一定程度上实现了汽车制造的去中心化，并获得了很不错的作品，比如下面这个概念设计。

但是我认为目前的程度，和真正的去中心化的制造还是有一定距离的，具体原因有以下几点：

第一，从PIX公司本身来看，虽然有着去中心化的管理理念，但PIX机制上仍旧是一家中心化的公司，因此在车辆的生产过程中应该还是以中心化的生产管理方式为主。

第二，从DeAuto社区来看，如果把PIX公司看作一个节点，那么这个节点在DeAuto社区这个组织中占有绝对的话语权，参赛选手是PIX公司从所有报名者中筛选出的30名，限制一个月的比赛时间，由PIX公司内部的评委来打分，第一名的方案可以被量产，并将销售额的2%给予创作者。PIX自己制定了准入门槛和游戏规则，我想这两项并不是与社区成员共同商议而来的。除此之外，如果社区成员的共同愿景是“造车”而不是“汽车概念设计”，那么唯一具有生产制造能力的PIX公司，更决定了“造车”的成功与否。

提到共同愿景，我认为这是一个DAO组织凝聚的动力，而DeAuto社区的成员的动力到底是为了共同造车，还是为了拿方案的奖金呢？比赛结束后，Discord里一片沉寂，没有了奖金的诱惑，成员们就失去了交流的意愿，这或许并不是PIX建立这个社区的初心。DAO组织强调成员自由参与，贡献力量，按劳分配，那么在奖金分配的难题下，由专业设计师组成的参赛团队是否能够接纳缺少设计技能的参与者，而这些被排斥的参与者或许就是与PIX有着共同愿景，希望参与汽车设计的“普通用户”。

因此，整个社区实际上还是以PIX公司为中心，以参赛获奖为目的的组织。当然也不排除有像我这样因为好奇而来的普通参与者，但是与DAO的理念还有一定的距离。

第三，从生产制造角度看，去中心化造车既然强调了“造”，那么在生产制造环节是否也应去中心化呢？诚然，制造业的设计生产工作对普通人的门槛很高，不仅需要深厚的专业知识比如力学、材料、工艺等，还需要有较强的工程实践积累，设计出的车辆还要经过各类测试才能保证可靠性。因此把难度最高的底盘打包成模块，没有让社区成员参与底盘设计也有情可原。不过这样的弊端是，除了对车辆设计生产一无所知的用户外，缺少内外饰设计知识和设计技能的车辆工程技术人员，也很难参与到此次黑客松中。那么所谓的去中心化造车，实际只是在“车辆概念设计”阶段的去中心化。

03 为了去中心化，PIX还做了什么

当然，我或许不该鸡蛋里挑骨头，毕竟PIX做出了很棒的尝试，把去中心化的思想带到了制造业的实践中，在组织形式和协作工具上大胆创新，并且也确实取得了不错的成绩，许多概念设计确实非常优秀。最近在凯文凯利的《5000天后的世界》里读到未来人们可以戴着VR眼镜造车，这还没到5000天，PIX就已经开始实践了。

我前述的这些问题，不能怪PIX不够开放，也是由于制造业的特殊性导致。

首先，对制造业来说，安全大于一切。

每一个设计、每一道工序都是经过无数次试错积累出的经验，这些经验抬高了从业者的门槛。传统行业的工程技术人员会对新技术和新理念保持审慎的态度，新概念与传统行业总是会有一种割裂感，因此PIX也暂时不敢把底盘在内的结构设计、机电系统等技术门槛较高的工作交给社区成员做。

其次，不像互联网行业，传统制造业少有开源思想。

特斯拉把电机技术开源曾引起一片哗然，大多数制造企业为保持市场地位，基本都会严格执行技术保密工作，公司内部上网都难。不同行业间、同行业的不同公司间互相封锁，或许航空业的某个工艺问题早已经在汽车行业内被解决了，然而，由于行业壁垒导致航空业只能重复造轮子，这也让制造业的技术推进变得十分缓慢，许多“卡脖子”的技术也都因此而来。

有人说国标、标准件等规范就是机械行业的开源，可我认为这些规范只是类似C++中STL标准库这类资源，不会告诉别人自己的设计思想，需要用户去逆向工程，也没有一台标准化的汽车，让哪个用户拿来方案就能生产，装好就能跑。

PIX在这方面还是很不错的，有自己的技术开源社区——Moving Community，滑板底盘的技术文件也在Github上开源了，用户买来滑板底盘还可以自己改装，这在汽车这种重型制造业中还是比较少见的，更多出现在一些智能硬件中，在这次的黑客松中没有涉及到这一部分。

最后，大多数制造业企业生产方式还不够柔性化和离散化。

现在大多数生产线还是为某一类产品量身定制的标准化流水线，无法满足定制化和个性化生产，这也使得多样化的市场需求无法被满足，纵使社区中有了天才的创意设计，但是没有配套的生产能力，也就成了一纸空谈。

3D打印技术的诞生在一定程度上加大了人们对于分布式制造的想象空间，但是由于制造工艺的多样性、3D打印技术的局限性等各种因素的限制致使没有大范围铺开。绝大多数的制造企业内，研发设计人员和生产制造人员还是要在远离城市的郊区工厂里现场协作。在一些需要小批量个性化的生产场景，比如牙科医院，给患者制作全瓷牙时，就可以通过购买一个3D打印机，就可以在给患者的牙齿扫描后，将3D模型发给懂3D打印的技术人员，然后技术人员根据模型将工艺代码发给医院，医院可以直接在本地3D打印出牙齿。而不用把实体模型送到制作牙齿的工厂，等待排期生产。

那么个性化定制化的车辆生产，能否复制牙齿生产的路径呢？

我想到的这些问题，看起来PIX也想到了，因此他们还提出了另外两款产品，一个是为降低设计门槛打造的设计工具——PAM平台，另一个是为满足个性化生产打造的分布式数字化工厂——PIX C-Zone 。

3.1 PAM™平台

终于说到了PAM平台，PAM就是我在文章最开始看到的《工业界的chatgpt》内所介绍的工具系统。

PAM™，全名PIX Algorithm Modeling，是PIX开发的一款Web端的基于算法的设计、仿真和制造的一体化生成式设计平台，可以多人在线协同设计，以及工程版本管理。在其规划方案中，计划将此平台部署在区块链上，变成一款Web3的设计工具，用户用PAM设计的车辆可以通过NFT确权，并在Opensea上销售，也可以将设计方案放到ImageNet上作为数据集供AI学习。

在PAM平台中，用户可以基于AI算法完成外观设计、内饰设计、底盘结构设计、车身结构设计、结构分析、动力学仿真、拓扑优化、柔性制造模拟等一系列工作流程，并实时生成车辆的 CAD 模型、制造及工艺文件和成本，使设计师和工程师能够实时评估设计的特征、造价、工期等，提高定制化产品的设计生产效率与精度。

在内外饰设计阶段，应该是集成了StableDiffusion，可以通过提示词来进行车辆外观设计。

在底盘设计阶段，用户只需要输入设计空间的约束参数，AI算法会生成多种设计方案供用户选择，就如同使用提示词来让Midjourney生成的图片一样，降低非专业用户的结构设计门槛。确定的方案可以提交给PIX的数字工厂，通过金属3D打印来生产制造。

“AI+生成式设计+3D打印” 这确实是理想的AI在设计研发工作流中的应用场景。如果PIX跑通了这条路线，并真的能将其算法通用化，掌握收集制造业数据集的方法，那将对制造业的生产方式将有颠覆式变革。

如果能在PIX自家产品中实现AI驱动的完整工作流，已经是一件很了不起的事，我不禁好奇，作为一家自动驾驶领域的startup，PIX是如何达到传统工业软件巨头都没有实现的目标，如此快速的跟上了AIGC的潮流呢？

经过对PAM平台的调研，笔者发现PIX公司敢喊出下一代工业软件的底气主要是源于其研发的两大核心算法，AAM™（汽车算法设计模型）和RTM™（实时成型模型），下面将逐一介绍。

3.1.1 AAM™（汽车算法设计模型）

AAM™是一种基于算法模型的车辆设计制造流程，可以结合生成式设计技术与智能制造技术，打通设计端与制造端，实现从设计到制造的一体化。常规的车辆设计制造流程是通过计算机模型绘制、工程分析、估算成本、可靠性试验等一系列步骤。所以，每当客户调整需求，整个设计过程将会重头开始，这也就意味着需要高昂的时间成本和人力成本。因此，AAM™既兼顾用户对于汽车个性化的需求,又可以使车辆底盘原型开发变得更容易和高效。

—— 摘自PixMoving官网

“常规的车辆设计制造策略是通过计算机模型绘制、工程分析、估算成本、可靠性实验等一系列步骤。每当客户需求有改变时，整个设计过程将会重头开始。对于多样化市场需求，这个设计过程有着很大的不确定性并且需要高昂的时间成本和人力成本。

在AAM™ 模块中，可以将车辆设计数据化、系统化，车辆设计和制造过程被抽象成为规则和数据储存在算法引擎中，如几何约束、制造约束、结构优化等。通过对系统中的参数调整，车辆的 CAD 模型、制造及工艺文件和成本会立即生成。因此设计师和工程师能够实时评估设计的特征、造价、工期等，提高定制化产品的设计生产效率与精度。

根据媒体消息，Pix与Autodesk有着密切的合作关系，Autodesk公司一直在积极推进生成式设计，并在Fusion360中提供了衍生式设计功能，而PIX采用生成式设计与3D打印技术制造的底盘车架无疑验证了这种技术路线的可行性。

背靠着Autodesk这棵大树，PIX也研究了自己的核心生成式设计算法，在拓扑优化技术的基础上加入了制造约束，可以在设计空间中生成多套方案，并保证生成的设计方案可以满足线材金属3D打印的要求，比如可以满足垂直方向打印的自支撑结构、减少悬垂结构等。设计师和工程师可以在生成的方案中选择最合适的，如果不满意，可以进行手动或自动调整参数。

在AAM算法引擎中，除了生成设计算法外，PIX还调用Rhino的SubD算法，对方案进行外形优化，使得生成的车架方案不那么生硬，调用Abaqus作为有限元求解引擎对方案进行结构分析和模态分析，使得方案能满足工况。最后通过生产仿真、工艺优化，将车架的设计方案转换成高效的制造信息，如机器人运动控制规划、末端执行器指令等。

如果PIX的这种生成式设计仍然是传统的多学科优化设计，那与当下火热的AI大模型技术似乎关系不大，然而PIX似乎不放过任何一个前沿领域的探索机会，据其公众号文章表述，其已经开始应用大模型来学习车辆数据了：

我们根据工业场景的特征，PIX 提出基于规则的小模型与大模型相结合的策略，使用大模型通过学习海量车辆数据生成近似设计，然后通过经典算法来将近似设计优化为精确的工程文件，从而符合工业场景的制造需求。

之所以采取小模型与大模型相结合的策略，是由于工业领域的数据难以获得，无法达到文字内容的数据量。这也是许多制造业垂直领域应用AI技术的一大难点，不知道PIX会怎样获得“海量车辆数据”，无论如何希望他们能探索出一条适合制造业的AI之路。

当设计方案确定后，材料清单和数字化的制造工艺文件就会发送到 PIX C-ZONE 工厂中，通过无模具实时成型系统（RTM™），金属3D打印技术，进行数字化的制造。

3.1.2 RTM™（实时成型模型）

RTM™实时成型是一种无模具的成形技术，不需要专用的模具、夹具便能对金属钣金进行成型。在 RTM™工作站，通过数台六轴工业机器人+多种工具头，依据算法生成的数字化工艺文件相互协作，对金属板材进行任意成型，RTM™ 与 AAM™的无缝衔接，加速产品从原型到量产的迭代速度，同时降低迭代及量产成本。

AAM是应用在设计阶段的工具，而RTM主要是在生产端发挥作用，尤其是车身的生产，车身是一个曲面壳体。传统车企的通常采用冲压技术来制造车身，冲压技术需要比较重的设备资产和模具的投入，比较适合大批量标准化的作业。而PIX的产品定位于小批量个性化，采用传统冲压方式自然性价比不高。因此采用了实时成型技术来制作车身，如下表所示，与传统冲压相比，实时成型RTM降低了模具成本、设备成本和生产时间。

3.2 PIX C-ZONE

PIX C-ZONE 01是端到端数字化制造工厂，致力于汽车制造范式的创新。同时该工厂针对自动驾驶、智能网联汽车行业的特点，设置传感器标定中心、场景测试中心、以及运行范围设计中心。PIX从零开始开发突破性的智能汽车，以大胆的设计创新，开创性的制造技术把客户需求置于首位，大幅度简化智能汽车开发及制造流程，PIX C-ZONE 为客户提供高质量的制造及工程服务。

很多时候，人们只关注生活中那些常见的炫酷的科技产品，而总是忘了生产这些产品的工厂“妈妈”们。

马斯克曾说“工厂是一种很性感的东西”，因此对特斯拉的“超级工厂”十分自豪，他的老妈梅耶马斯克来中国还特意去上海超级工厂里转了一圈。而PIX公司的CEO喻川，同样将生产车辆的工厂作为自己的技术壁垒。

依旧是围绕着小批量个性化生产的产品定位，PIX公司的工厂也同样小巧灵活，通过将不同工种的工业机器人分组成一个个小工作站，传统企业规模庞大的流水线又被离散化了。

这些由工作站组成的微型工厂占地面积小、成本支出低、设备投入少，可以快速部署在全球靠近用户的地方。一个设计师确定好设计方案，生成了制造工艺信息后，直接把工艺信息发送到离自己最近的工厂，工厂内的工作站接到任务后开始开始生产，这可以大大降低运输成本，同时也避免了一些诸如关税、碳排放等问题，在口罩年代，这种方法的好处尤为凸显。

PIX C-Zone工厂各类机械臂工作站

04 分布式与去中心化

PIX的关键词似乎总是围绕着分布式，分布式的轮毂电机、分布式制造、分布式工厂、分布式的公司组织、DAO。。。在这么多分布式架构之上可以嗅到去中心化理念的味道，可见PIX这家公司不仅在产品上追求个性化、生产技术上追求先进、在理念上也紧跟去中心化的潮流。

去中心化的目的是人与人之间更加平等，更加自由，或许会短暂失去一些效率，但是让组织自己平衡后反而会得到更长远的收益，PIX公司虽然不在一线城市，但超前的理念和对先进技术的探索让我觉得这才是科技创业公司该有的样子，叛逆、创新、平等、愿景驱动。

作为一名工业软件产品经理，我对于PIX造车工具链的兴趣大于其汽车产品本身，因此花费较大篇幅描述了他们的PAM平台，多学科优化、生成式设计、3D打印、分布式制造这些都不是新概念，一直是先进制造业的代表性技术，但是在中国制造业的实际生产中却很少见，原因很多，一方面企业缺乏相关人才，另一方面市场还是以批量生产为主，探索新技术的成本太高。而PIX作为一个跨界造车的先锋，在产品上错位竞争，在技术上也没有历史包袱，因此大胆应用了这些先进制造技术，并研究出了属于自己的核心算法，或许真的会成为攻玉之石，颠覆传统的制造企业。

看最近的新闻，无论是自动驾驶还是滑板底盘，近期的前景都不明朗，PIX的商业化进程或许还会有很多坎坷，不过，还是要衷心祝福他们能够越走越远，把这种创新、平等、去中心化的精神在这片充满严肃和约束的土地上传播出去，让人们看到未来的样子吧！