從電路板到發電廠:AI 自動化「最後 20%」的攻防戰
電路板製造已有八成由機器人完成,但剩下兩成靠人工;營建設計要花一年半、動員數百位工程師。兩家新創分別從微觀和宏觀端進攻這些自動化缺口,他們的技術路徑揭示了 AI 進入實體世界的真正挑戰。

本文整理自 a16z Podcast 2026 年 6 月播出的單集。
一塊拇指大的電路板和一座足球場大的發電廠,看起來是完全不同的工程問題。但在 a16z Podcast 上,Diode Computers 執行長 Davide Asnaghi 和 Unlimited Industries 共同創辦人暨執行長 Alex Modon 不約而同描述了驚人相似的瓶頸:自動化已經走了大半路,但「最後一段」卡住了,而這最後一段恰恰是決定成敗的關鍵。
主持人、a16z 合夥人 Erin Price-Wright 把兩人拉在一起,正是為了探討這個問題:AI 到底能不能跨過那道看似只剩一點的門檻?兩位創辦人的技術路徑截然不同,但都直接對準了實體世界自動化最頑固的死角。
PCB 的 80/20 陷阱
Asnaghi 用一組數字概括了電路板製造的現狀:大約八成的組裝已經由機器人完成,透過一套叫做 SMT(Surface Mount Technology,表面黏著技術)的標準流程。機器人把每顆元件放到板子上,送進回焊爐烘烤,完成。這部分早就自動化了,效率極高。
真正的問題藏在剩下的兩成。有些元件太大、太重或形狀太不規則,塞不進標準的 SMT 流程。大型變壓器需要不同的焊接方式。有些零件直接「抱住」電路板,沒辦法從上面放下去。最後還有板子裝進外殼的步驟,通常也是手工。鴻海和和碩這些公司過去用大量勞動力解決這兩成,在特定地區和特定規模下這行得通。但要在美國把資料中心的電路板產能翻倍,光靠人力是不可能的。
Asnaghi 的核心洞見是:不需要等機器人變得更厲害。如果板子從設計階段就被嚴格限制在「可全自動製造」的範圍內,現有的機器人今天就能做到百分之百自動化。瓶頸不在機器人的能力,而在設計端沒有把製造限制當成最高優先。這就是為什麼 Diode 把 AI 的核心任務定位為產生「DFM(Design for Manufacturing)就緒」的設計,而不是產生最漂亮或最有巧思的設計。
他也透露了一個更前瞻的技術方向:他看好 VLA(Vision-Language-Action,視覺語言行動模型)在產線上的應用。具備即時電腦視覺的機械手臂,能夠辨識和處理那些不符合標準流程的異形元件。但他坦承,更立即的機會其實更樸素。他去歐洲拜訪製造商,發現有些工廠的波焊爐根本不開,因為加熱那一大池熔錫的能源成本太高,量又不夠大,乾脆讓工人手焊。這種場景不需要什麼突破性的機器人,只需要能做選擇性焊接的標準設備加上合理的產量。
營建業的設計黑洞
Modon 面對的是一個完全不同尺度的問題。一座大型設施從概念到動工之前,光是設計階段就要消耗一年到一年半的時間,涉及機械、製程、電氣、土木、結構等跨領域的數百位工程師。這些人各自用各自的工具,各自最佳化各自負責的部分,最後拼出一份施工文件包。每個專案都被當成獨一無二的個案處理,沒有從上一個案子學到的東西能直接用在下一個案子。Modon 把這個現象總結得很犀利:這個行業沒有學習曲線。
Unlimited Industries 的設計框架試圖從根本上改變這一點。他們建立了一套把所有工程關係都編碼進去的參數化模型,AI 代理可以在裡面寫程式碼來操作設計。當你要模擬流體在特定溫度、壓力下通過管路的質量流率,AI 會啟動相應的模擬工具,就像工程師已經用了幾十年的那些計算軟體一樣。差別在於 AI 可以同時探索上萬種排列組合,而不是人類工程師一次只能測試一兩個方案。
更關鍵的是參數化帶來的彈性。傳統流程中,如果客戶在設計進行六個月後想改一個規格,結果就是骨牌效應般的全面修改,幾乎等於重新來過。在 Unlimited 的系統裡,這只是更新一個變數,然後讓系統重新最佳化。Modon 把大型設施設計形容為「樂高困難模式」:零件的組合方式有嚴格的規則,只要輸入和輸出對得上就是合法解。這意味著 AI 不需要具備「創意」,它需要的是在龐大的約束空間中窮舉搜尋的能力,而這恰好是它最擅長的事。
模擬的角色轉換:從驗證者變成老師
兩家公司都大量使用模擬工具,但對模擬的長期定位有微妙的差異。
Modon 把模擬當成 AI 代理的「計算機」。流體動力學、電磁場、結構應力、地震反應,這些都透過成熟的模擬軟體來計算確切數值。AI 被訓練去使用這些工具,就像一個工程師學會操作特定軟體一樣。模擬在這裡扮演的是推論階段的輔助角色:每次設計都跑模擬,確保數值正確。
Asnaghi 對模擬的看法更激進。他區分了兩種使用方式。目前,電路模擬器(SPICE)和電磁模擬引擎(如 openEMS 和 Ansys)主要被當成「驗證地線」:電路能不能動、電磁特性對不對,答案是確定的,不需要跟某個黃金標準去比。這對強化學習的獎勵訊號特別有用。
但他真正想做的,是把模擬從推論階段推到訓練階段。用模擬來大量產生有物理根據的訓練資料,讓模型在學習過程中發展出「工程直覺」。頂尖的電氣工程師不會每次設計都跑完整模擬,他們 95% 的決定靠的是多年累積的品味和手感。Asnaghi 希望模型也能訓練出同樣的直覺,這樣在推論時就不需要跑耗時的模擬迴圈。他提到自己認識的最厲害的工程師,會花三週跑模擬,然後說「我還是不信結果,等做出來裝進外殼再看」,因為外殼會完全改變電磁特性。與其在推論時追求完美的模擬精度,不如在訓練時讓模型學會什麼設計「大概率是對的」。
他也透露 Diode 內部正在探索擴散模型(diffusion model)作為電路板佈局的架構。他沒有細說技術細節,只表示「非常看好擴散在這個特定問題上的應用」。這個方向如果成功,將與目前的自迴歸程式碼生成形成完全不同的設計哲學。
全自主 vs 人機協作:設計哲學的根本分歧
Price-Wright 向 Modon 提出了一個尖銳的問題:營建工地有風、有地形、有各種不可預測的因素,是不是永遠需要人類在迴圈裡?
Modon 不同意。他認為營建領域的變數「可以被約束」,因為大量的工程標準已經定義了什麼能做、什麼不能做。他承認目前的模型還有差距,但他做了一個刻意的架構選擇:從第一天就把系統設計成全自主的,而不是先做「人在迴圈裡加上 AI 輔助」再慢慢把人拿掉。他認為這兩種設計哲學會導向根本不同的系統架構,而後者會把人類的角色永久地嵌進去,再也拔不掉。
Asnaghi 的看法更務實。他跟共同創辦人 Lenny Khazan 之間有一個持續的爭論:Asnaghi 認為自動化的瓶頸是資料,現有的技術積木已經夠了;Khazan 認為還需要架構上的突破。Asnaghi 的策略是兩邊下注:一邊用開源工具和美國本土製造來產生資料、餵養飛輪,一邊為可能的架構突破預留位置。如果擴散模型真的能做到他期待的事,資料的需求量也會相應降低。
不管哪一邊是對的,Asnaghi 都認為系統必須從一開始就以全自動化為目標來設計。目前 Diode 內部有一成的工作仍由人類工程師完成,這是現實的妥協而非理想的架構。隨著模型能力提升,這個比例會持續下降,直到客戶可以完全自助使用。
時間表上的賭注
Asnaghi 對電路板設計自動化給了兩年的時間表,從原本的五年大幅修正。他的信心來源很具體:與 Anthropic 合作的過程中,他親眼看到每一代公開模型之間的設計能力跳躍是「瘋狂的」。Modon 給營建業的全面自動化設了十年的時間框架,涵蓋從設計自動化(已有產品)到自主施工機器人和無人機的完整願景。
兩個時間表差五倍,但底層的邏輯相同:「一切皆為程式碼」的重構讓模型能用最熟悉的語言操作最陌生的領域,而模型的能力曲線目前沒有放緩的跡象。如果電路板設計真的在兩年內被自動化,營建業的十年時間表也不會顯得荒謬。但如果模型改善的斜率突然趨緩,兩家公司都需要用人力去補那道缺口,而這正是他們現在就建立跨領域工程團隊的原因。無論如何,等模型進步再來動手已經太遲了。自動化最後 20% 的戰爭,勝負在設計架構的那一刻就已經決定。