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钢铸造缺陷分析不再靠提示词:把关键检查写进代码,同一铸件缺陷定位从零次提到16次

核心概要

钢铸造缺陷与设备故障的根因分析开始把关键检查从提示词搬进代码。此前通用大模型给出的答案对错都同样自信,一次把1300°C以上判为物理不可能并建议更换温度传感器。该系统用确定性决策门、逐页文档卡片与逐字引用校验约束模型,并在同一铸件上把缺陷位置的提及从零次提高到16、11和3次,但量化密度仍远低于参考分析。

Source-provided article image: Gates Instead of Prompts: Development and Methods of a Large-Language-Model Expert System for Root- Cause Analysis in a Steel Foundry
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深度剖析

钢铸造根因分析中,凡是必须每次都成立的规则改由代码强制执行,而不是写在给模型的提示词里。 此前规则只写在指令中,模型曾把铸钢当成球墨铸铁,给出低于钢液相线的浇注温度,该温度下金属会在浇包中凝固。 材料锚定改由代码执行后,智能体运行中未再出现材料混淆;同一时期十六份一次性分析报告没有一份提到真实缺陷位置。

系统把根因分析拆成四个专家角色加一个先反驳后成文的裁判,专家可以判定无缺陷,物理主张必须引用具体页码或标注为专家估计。 此前单个模型调用既要深入推理缺陷物理,又要填满严格输出结构,两者无法兼顾。 裁判的第一版把各专家意见取平均,让湍流充型这类次要因素与孤立热节同权,因此被改为先列出矛盾与被否假设,再据幸存结论成文。

凝固与充型仿真场只在缺陷形成的位置、时刻和阈值交集内读取,速度类主张锚定在内浇口和型腔入口。 此前模型在浇口盆、直浇道和过滤器后寻找高流速,那里浇注系统封闭、充满且带压,高流速是设计意图。 钢的临界速度约为0.5 m/s,出现在内浇口和进入型腔的液流前沿,氧化膜可能在此卷入;标准孔隙率导出只显示超过几个百分点的区域,低于阈值的微观缩松不可见。

设备相关主张被分成三个信任层级,只有在本机运行数据、试验或供应商处得到确认的T1级才能进入操作员规程。 一份换型规程逐页引用手册,但其中一步是系统自己的建议,即在手动模式下对齐轴偏移,该操作属于调机工且手动模式下位置保护有限。 试验中该轴越出工作范围,规程被撤回并禁用;随后手册与多年机器记录比对显示,手册描述的若干功能在这台机器上从未被触发过。

启示与展望

这套系统在自动绿砂造型线加砂处理与自动浇注单元的铸钢铸造厂开发并测试,只处理导出的历史数据,不连接制造执行系统或产线控制系统,运行在一台工作站上、只有一个用户,数据在事件发生后数天到数周到达。作者把可迁移的部分限定为重建这类系统的能力,即决策门、方法与度量,而文档库、设备知识卡片、导出数据契约、信号与报警字典以及具体铸件的参考分析需要在另一家工厂重新建立,T1级状态也必须在每台机器上重新验证。作者提出的下一步包括系统化使用工厂已有数据、为每个铸型补充浇注单元控制系统已知但未导出的六个字段,以及查明产线数据存放位置和是否可读。

作者明确说明证据基础狭窄:深度测量依赖一个参考铸件、三次带任务指令的运行和一次无指令的存档运行,参考分析由作者指导下的语言模型写成,并非独立专家报告,与独立专家在历史案例上的盲比仍然缺失。任务指令取自被测量的同一铸件,其中一条指令含有记分卡会统计的词,运行次数少且输入文件在运行之间不同,改进是在隔离的智能体包中而非生产标签页中测得。记分卡只统计词与标题,无法判断推理正确性;引用校验只确认引文逐字出现,不单独确认它来自正确页码,作者认为这是最大的实际缺口。系统没有在每次更换模型或指令时运行的回归集,供应商更换模型可能在代码不变的情况下改变行为;冷却曲线与节点数据未从仿真交付,部分铸件缺少铸件与加工件的双重几何,出钢时间只存在于熔炼车间系统,废品未按铸型记录。系统尚未按欧盟人工智能法案或人工智能管理体系标准建立正式治理,也未做合格性评定,并且依赖一个人的知识,交接尚未经过测试。