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我们已经建立的技术纵深

以下不是规划,不是愿景——是 ThinkMachine 在选矿、冶金、生物制药等工业场景中已经完成的工程积累。每一项都经过现场真实场景验证。

9

DATASET CATEGORIES

类专有数据集已完成采集、治理与交叉分析

3

INDUSTRIES COVERED

个行业——渣选 · 铜精炼 · 生物制药

6,000+

BATCH RUNS

数千批次真实工艺过程数据

N≤20

COLD START

个样本即可完成冷启动参数辨识

五层技术纵深

层与层之间形成正反馈飞轮。我们每新增一个行业场景,通过模块复用 + 参数先验迁移,可以使下一次部署更快——边际成本递减,积累价值递增。

01

物理机理仿真器

Carrier of Calibration Flywheel

已构建覆盖选矿磨浮全流程、铜火法精炼烟气动力学、青霉素发酵过程的物理仿真能力。以渣选磨浮为例,包含 5 个基于第一性原理的物理模块:

球磨机 — Austin 选择/破碎函数 + Morrell C-Model
水力旋流器 — Lynch-Plitt 分级效率曲线
浮选槽组 — 一阶动力学 + Johnson-Manlapig 夹带
药剂模型 — Monod 型捕收剂/起泡剂效应
全流程回路 — 磨矿-旋流器-浮选闭路循环 + 扰动引擎

理论仿真器本身不是难点,公式可以来自教科书。困难的是建立「标定飞轮」:每完成一个场景的标定,参数先验即沉淀为下一个同类场景的初始值——Geo-PHORCE 的 $N \le 20$ 冷启动正是这个飞轮的产物。

02

专有工业数据集

Core Moat — Non-Replicable

覆盖从 0.4 ms DEM 到班次级化验的完整时间尺度,横跨有色冶金(渣选 · 铜精炼)生物制药(发酵)3 个行业,9 类数据资产已完成采集、治理与交叉分析。

有色冶金 · 渣选 有色冶金 · 铜精炼 生物制药 · 发酵

磨矿 DCS 过程时序

渣选

百万行级
1–5 s 41 变量

功率、电流、给矿量、矿浆浓度、旋流器压力、溢流粒度

→ 状态观测器训练;Austin/Plitt 参数标定

浮选泡沫视觉

渣选

十万行级
5 s–1 h 7 特征 + 898 图像

小/中/大泡个数与面积、泡沫流速、泡沫层厚度

→ 泡沫分割;品位软测量

化验 / 质量日数据

渣选

年+级
班次–天 14 元素 × 3 产品

Cu/Fe/S/Zn/Au 品位、处理量、电耗、浓度、细度

→ 操作窗口发现;物料平衡;前馈信号筛选

药剂与控制

渣选

十万行级
5–10 s 5 药剂 + 14 品位通道

丁黄药、J-622、六偏磷酸钠、硫酸铜、XRF 在线品位

→ 药剂动力学标定;控制规则建模

基础研究 / 机理

选矿

千行级
实验级 47 组实验 + 39 阶跃响应

碰撞概率、床层密度、孔隙率、气含率

→ 浮选 $k(d_i)$ 标定;传递函数辨识

全流程仿真器

渣选

百万行级
1 s 25+ obs/metrics/controls

P80、回收率、精矿/尾矿品位、功耗、循环负荷

→ MPC 标定;RL 训练;扰动鲁棒性验证

DEM 离散元仿真

渣选

万行级
0.4 ms 3 变量 × 3 工况

Torque、Power、KineticEnergy

→ Morrell 功耗模型第一性原理验证

阳极炉烟气时序

铜精炼

万行级
1 min 11 变量 近千炉次

SO₂、O₂、CO、gas_pressure、process_stage、furnace_id

→ 氧化-还原切换点检测;Geo-PHORCE 冷启动验证

青霉素发酵仿真 (PenSim)

生物制药 · 发酵

百万行级
0.2 h 4 (轻量) / 65 (全量) 5,000 批次

CER、Fs、Penicillin 浓度、DO₂、pH、温度、菌体浓度

→ 批次过程轨迹预测;Geo-PHORCE 跨行业泛化验证

数据的价值不在数据文件本身,在于已完成的交叉分析结论,如「浓度-细度-处理量强耦合 $|\rho| > 0.7$」。这些结论是仿真器 + 统计分析 + 工艺知识联合推导的产物。

03

物理-数据混合算法

Quantified Advantage

已验证的算法与量化证据:

Watershed V2 形态学分割 — 基于第一性原理,无需标注数据即可启动,后处理加速 2000×
单帧物理流速代理 — 结构张量 + FFT 替代光流法,相比 CNN 黑盒提升 3×
SAM + 物理 QC 伪标签,3,003 个高精度实例零人工标注
Geo-PHORCE 冷启动 — 流形投影 + Two-Head 解耦,$N \le 100$ 时 $MAE \le 10 min$
PSD-resolved 浮选动力学 — 粒级分选 + Semi-Implicit Euler,质量守恒严格闭合

物理方程是公开的。但将其正确嵌入数值求解器并在工业数据上验证,是非平凡的工程任务——例如 Semi-Implicit Euler 积分解决高破碎率下显式 Euler 的数值不稳定性,这类细节只能通过实际运行发现。

04

已部署的产品化系统

Standardized & Replicable

以下系统均为标准化产品模块,新场景部署时复用框架、仅替换配置与标定参数:

生产 Dashboard — 前后端完整,含 API 实时推送,跨工厂复用同一代码库
磨机状态监控 — 实时监控 UI,参数视图已标准化,新工厂接入仅需变量映射
交互式仿真器 Web 前端 — 工程师可自主调参与 what-if 分析,降低对供应商的依赖
工业视觉 端到端管道 — 边缘推理已集成,新摄像头接入即插即用

每套系统运行后持续积累该工厂的历史数据与标定结果,形成随时间增值的数字资产。这些资产同时反哺参数先验库,使同类设备的新部署冷启动更快。

05

已制度化的工艺洞察

Deepest Moat

已从产线日报、14 元素多产品交叉分析和全变量相关性检验中提取出一组反直觉的工艺结论,并固化为控制策略:

已识别主导品位波动的第一因素——颠覆了多数工艺工程师的默认假设
已量化吨矿电耗的主控变量及其 Spearman 相关强度
已定位品位-产率帕累托前沿解耦的操作窗口,并通过月度分层分析验证其统计显著性
已从偏相关分析中筛选出最优前馈信号,为前馈补偿逻辑提供物理依据
已完成尾矿品位与全操作参数的相关性穷举,定位到铜损失的根本机制

以上结论的具体数值与控制逻辑属于客户专属交付物,不在此公开。

支撑以上五层的底层引擎

P

PHORCE SDK

Physics-informed Heterogeneous Operations Runtime for Cross-platform Engineering

面向国产异构算力(AMD ROCm / 海光 DCU)的 Physics AI 开发套件。参考 NVIDIA PhysicsNeMo 开源框架完成跨平台移植适配,提供从几何建模、约束定义到自动微分求解器的完整管线。全套代码已在曙光智算完成 ROCm/DTK 环境端到端验证。

26

Architectures

神经算子 & 图网络

28

PDE Benchmarks

求解基准案例

3

Method Categories

PINN · Neural Op · GNN

ROCm / DTK

曙光智算验证通过

Integrated Architectures

FNO MeshGraphNet GraphCast Transolver PINN DeepONet AFNO U-Net + 18 more

完整管线:几何建模 → 物理约束定义 → 自动微分求解器 → 训练/推理。在国产 GPU 上实现 PINN、Neural Operator、GNN 三类 Physics AI 方法的端到端闭环,消除对 CUDA 生态的硬依赖。

三种范式的结构性差异

机理模型

WHITE BOX

数据驱动

BLACK BOX

物理AI

GREY BOX — OURS

数据需求 无需数据,但需完整物理建模 依赖海量标注数据,极端工况数据稀缺 $N \le 20$ 即可冷启动(Geo-PHORCE 已验证)
泛化能力 理论可外推,但简化假设限制适用域 无法外推至训练分布外工况 守恒律保证结构外推,在线辨识适配新工况
分布漂移 不受影响(物理定律不变) 原料/设备变更后模型失效 结构不变,仅辨识少量参数(如 $a_T, \alpha, d_{50c}$)
实时闭环 无法实时——CFD/FEM 离线开环 推理快,但缺乏物理一致性 毫秒级闭环,简化模型 + 在线校正
跨设备迁移 逐设备重新建模 重新采集训练数据 方程模块复用 + 参数先验迁移
安全保证 可做离线分析,无实时约束 黑箱决策,无安全保证 CBF 硬安全约束,决策可回溯至物理定律
可解释性 完全可解释 不可解释(统计相关性) 完全可解释——每次决策回溯至物理方程

物理AI 取白盒的物理可解释性与安全性,取黑盒的实时性与自适应性,规避两者的结构缺陷。

欢迎共同创造工业智能的未来

我们可以在您的实际装备上进行部署,用真实数据验证物理AI的工业价值。