配方优化试点指南
文档状态：当前操作指南。本指南从一个边界明确的配方优化目标开始，目标是让正常生产运行自动形成第一批可信优化观察，并生成第一份由工程师确认的下一配方建议。本指南不构成生产部署验收，也不保证试点产生优化收益。
本文提供按顺序执行的试点清单。首个试点应限定为一个具体产品、设备范围和质量目标，接通真实配方运行、实际参数、过程上下文与质量结果。日常优化不要求建立实验，也不要求工程师重新归类已有配方；只有因果确认、越出历史覆盖或验证连续操作域时，才进入可选受控验证。
进入条件
开始前确认：
- 已按快速开始启动完整系统；
- 项目有明确负责人和独立复核人；
- 设备、检验和业务数据允许在目标环境内使用；
- 参数与结果安全边界由工程师和现场安全规则共同确认；
- 试点不会绕过 PLC、DCS、设备联锁或现有审批流程。
若准备直接用于生产，还必须先完成生产架构和部署运维中的站点验收。
1. 定义工程问题
一次只选择一个边界清楚的问题：
| 内容 | 需要回答 |
|---|---|
| 工业对象 | 哪个产品、材料或工艺？ |
| 设备范围 | 哪台或哪组可比较设备？ |
| 运行边界 | 一次运行从哪里开始，到哪里结束？ |
| 可控变量 | 工程师实际能够改变哪些参数？ |
| 质量目标 | 用什么检验判断结果，方向、规格和单位是什么？ |
| 安全边界 | 哪些参数或结果绝不能越过？ |
| 生产上下文 | 哪些材料、工装、批次、校准或维护信息必须追溯？ |
首个试点不得覆盖整条工厂，也不得使用范围不明确的“质量提升”目标。
2. 冻结试点基线
在评估系统建议前固定观察指标、比较方法和成败标准，用于降低事后选择性解释结果的风险，也便于衡量人工操作成本是否下降。
在研发项目的“阶段 0：预注册与数据基线”中冻结：
- 数据和时间范围、纳入与排除规则；
- 比较基线和匹配条件；
- 最重要的结果指标、绝不能变差的指标，以及多大变化才有工程意义；
- 安全边界、何时停止，以及什么结果说明原判断不成立；
- 当前工程师收集数据、整理配方、分析和选择下一配方所需的步骤与时间。
计划由另一名项目成员复核。没有当前且已复核的版本，项目不能进入正式研发阶段。
3. 发布工艺配置
工艺配置固定该项目的数据和分析语义：
- 工艺变量、标准单位和实际值来源；
- 运行边界、阶段和过程特征；
- 检验定义、质量规则和复核要求；
- 可控变量、允许范围、目标和安全约束；
- 分析必需和有则记录的上下文字段。
先发布版本，再让研发项目和采集任务引用它。显示名称可以调整，稳定编码和历史语义不能事后改写。
4. 连接数据源
在“现场接入 → 数据源配置”中依次完成：
- 注册现场节点与设备身份；
- 选择协议并填写连接信息；
- 将原始点位映射为已发布工艺变量；
- 在目标 Edge 上探查和读取真实值；
- 核对数据类型、倍率、偏移、单位和时间；
- 发布采集配置并确认 Edge 已实际应用；
- 配置检验录入、仪器或质量系统来源。
PLC、仪器和网关地址属于现场接入配置；研发项目只引用稳定业务编码。详细协议与映射规则见数据接入。
5. 固化生产上下文
运行开始前确认设备对应的产品或工艺对象、已发布工艺规范、已装工装、材料批次、校准和维护状态。系统在运行开始时固化不可变上下文快照。
缺少分析必需上下文时，运行可以保留，但不能进入相应分析。不要在质量异常后再猜测当时使用了哪套材料或工装。
6. 完成代表性运行
一次运行需要同一个稳定身份关联现场执行和检验：
实际配方 + 过程上下文 + 质量结果 ←→ Platform ExecutionId
完成后在“生产运行 → 运行记录”检查：
- 开始和完成事件齐全；
- 实际参数已采集，未由计划值静默替代；
- 过程曲线与阶段可用；
- 上下文、配置和来源版本明确；
- 重启、断线、迟到和重复事件没有破坏运行身份。
7. 关联并复核检验
每项结果至少包含特性编码和版本、数值或结论、单位、样本或运行身份、时间、来源和必要附件。需要独立复核的结果只有在复核通过后才能进入正式比较和优化观察。
无法唯一关联的检验保留待处理状态，不按时间邻近自动猜测。附件和下载继续受站点与岗位权限约束。
8. 通过数据准入
在“工艺追因 → 数据可信度”检查：
- 完整运行、实际参数和过程特征覆盖率；
- 运行—检验唯一关联率；
- 分析必需上下文覆盖率；
- 单位、时钟、来源和配置版本异常；
- 每条排除运行的具体原因。
达不到分析条件时，正确动作是修复数据链，而不是训练更复杂的模型。
9. 比较运行并形成候选
选择一条未达标运行和匹配条件明确的合格或历史基线，检查首次偏离、计划与实际差异、轨迹特征、材料、工装、设备和时间因素。
观察分析只能形成候选原因、稳定关联、混杂关联或证据不足。工程师审核证据、反证、覆盖和现场限制后，可把结果用于配方优化；只有需要确认因果时，才创建独立验证假设。
10. 形成优化观察
在“配方优化”中创建任务并定义产品范围、质量目标、可控变量和安全边界。系统自动读取范围内已完成的真实配方运行，不要求建立实验或手工把运行归入某个实验。
逐项检查：
- 至少三条运行通过完成状态、实际参数、质量结果和上下文准入；
- 至少覆盖两种不同的实际配方；
- 每条排除运行都有明确原因；
- 观察保留源运行、配置、质量规则和内容快照，能够重新计算。
样本不足时继续正常生产并等待新运行回流，或修复数据链；不要为了满足数量门槛创建名义实验。
11. 生成并确认下一配方
只有在可信观察、可控变量、安全基线和当前方法准入同时成立时，系统才生成一份下一配方建议。界面显示候选参数、预测区间、结果安全概率、数据范围、模型版本和推荐理由。
建议是独立的追加记录，不带实验编号、运行计划、实验审批状态或设备下发指令。工程师通过现有生产准备、MES 或工艺规范流程确认采用、修改或拒绝；新运行与质量结果回流后，系统再形成新的观察和建议。方法准入缺失、未复核、失败或模型版本不一致时，系统停止相应建议并说明原因。
12. 仅在需要时设计受控验证
以下情况不应直接依赖日常配方建议：需要证明候选原因、建议超出历史参数包络、引入新材料或新设备，或者要把一个成功参数点扩展为可发布的工艺操作域。此时另行建立受控验证，并至少定义：
- 要验证的候选原因或覆盖边界；
- 对照、重复、区组和执行顺序；
- 目标、最小有意义效应和安全边界；
- 停止、失败和回退条件。
受控验证拥有独立的计划、审批和状态机。经典 DOE 预览可以生成可编辑运行表，但预览不是批准，也不会向设备写入参数。一个成功参数点仍只是候选工艺设置；工艺操作域需要独立重复、边界或交互验证和另一名工程师复核。
完成标准
首轮试点完成不是“模型给出一个更优参数”，而是同时满足：
- 一次代表性运行可以唯一回到实际条件、轨迹、上下文和复核结果；
- 所有纳入、排除、比较和建议都有明确理由与版本；
- 至少三条有效运行和两种实际配方自动形成优化观察，无需人工归类；
- 系统生成一份位于安全边界和历史覆盖内的独立下一配方建议；
- 工程师能够采用、修改或拒绝建议并记录原因，系统没有自动下发；
- 结果能够从源数据重算，失败和不确定结果没有被隐藏。
如果本轮目标包含因果确认或越界探索，再增加“受控验证具备对照、安全和停止条件”的完成标准；它不是日常配方优化试点的必选项。