AI PROCESS OPTIMIZATION · GxP READY

说句话就能调参,
更少的实验,算清工艺窗口

工艺智调 ProcessTune AI:一位听得懂工艺语言的 AI 助手 + 一套经过真实验证的优化引擎。您说需求、定边界,它在边界内完成参数寻优 —— 实验更少,工艺落地更快,让工艺开发少熬几个夜。从结晶到灌装 10 个工艺场景,每组推荐参数都附依据、留记录、可复现,审批通过后才落地;中试回传后,它越用越准。

16.5 秒20 轮寻优 · 验收环境实测
26/26GMP 合规自动化测试通过
9/9ALCOA+ 数据可靠性自检全 PASS
10 个工艺场景,覆盖原料到制剂
WHY / 行业痛点

工艺调参,是药企最"贵"的经验活

一个关键工艺参数窗口的确定,往往要花数月反复试错。DOE 设计与响应面分析门槛高、迭代慢,而调参的过程与依据又难沉淀为企业可复用的工艺知识。

01

试错成本高、周期长

全因子 DOE 动辄上百组实验,中试一批数天。试错方向主要依赖经验判断,是否覆盖最优区间难以量化。

02

多目标权衡缺少量化依据

收率、纯度、含量均匀度往往此消彼长。依靠表格对比做取舍,帕累托前沿看不见,决策依据难留痕。

03

数据与合规脱节

调参记录散落在 Excel 与纸质批记录,审计追踪、电子签名、变更控制需人工补齐,GxP 检查压力大。

APPROACH / 方法论

AI 会沟通,引擎会算数,
流程把得住关

让 AI 直接拍脑袋给参数,是行业踩过的坑;让工程师面对一堆看不懂的统计图表,又把门槛抬得太高。我们的做法是让专业的事各归其位:AI 助手负责沟通与解释,优化引擎负责精密计算,工艺工程师与 QA 负责审批放行。

AI 助手 · 听得懂工艺
  • 一句话说清需求:「结晶工艺,收率优先」
  • 自动匹配工艺场景与优化策略
  • 结合工艺知识库缩小搜索范围
  • 每组推荐都讲得清"为什么"
  • 自动整理报告草稿,提交审批
只沟通与解释,不拍脑袋给数
+
优化引擎 · 算得出最优
  • 逐轮迭代,自动逼近最优参数组合
  • 兼顾收率、纯度、均匀度等多目标权衡
  • 给出置信区间,明确"有多把握"
  • 同一问题固定种子复跑,结果一致
  • BoTorch / Ax / BayBE 工业级内核真实运行
每组参数都有数学依据
→
工程师 + QA · 把得住关
  • 确认推荐区间是否超出设备能力
  • 审批通过才允许下发执行
  • AI 报告仅作草稿,QA 批准后生效
  • 谁批的、何时批、依据什么,全程留痕
人在回路,AI 不越权
常见做法典型问题我们的取舍
让 AI 直接给参数 看着像模像样,实则不看实验反馈、结果无法复现 —— 2025 年顶级会议研究已实证这类做法不可靠,监管也不允许 分工明确:AI 的建议只用于缩小搜索范围,参数数值由优化引擎计算给出;每组推荐经人工审批后落地,全程可审计、可复现
传统统计软件(JMP/MODDE) 统计门槛高、不会解释结论,产出一堆等高线图,怎么落地还要靠自己悟
ICLR 2026 · LGBO

AI 引导优化引擎的方法在湿实验中 6 轮达到最优值 90%,且理论证明最坏情况不劣于传统方法 —— 本方案的方法论与该范式一致

EMNLP 2025

"让 AI 直接给参数"不可靠的学术实证 —— 正是本方案「AI 不直接给参数」红线的立项依据

翰宇药业 × 华为云

10 万条历史工艺数据 + 盘古大模型:参数决策效率 +90%、批次合格率 +22%,验证「私域知识库 + 建议生成 + 人在回路」范式

EMA GMP 附录 22

全球首个制药 AI 专项 GMP 法规(2025 征求意见);FDA 2026-04 首封 AI 滥用 Warning Letter —— 监管已在立法与执法两端同时收紧人审要求

SYSTEM / 系统全景

从一句话需求,
到可执行的工艺参数

您说需求、定边界;AI 负责听懂,优化引擎负责算数,流程负责把关。三层各司其职 —— AI 不越权,参数数值不落大模型之手。

01 · 听得懂

把工艺语言变成可执行任务

用日常语言描述目标与边界,系统自动识别工艺场景、约束条件与质量目标。

02 · 算得出

工业级优化引擎真实运算

参数数值全部由服务端优化引擎迭代计算得出,每轮都有依据,固定种子可复现。

03 · 管得住

审批、留痕、审计内建

每组推荐经人工审批后落地,全程留痕、可审计、可复现,满足制药合规要求。

底座适配 · 本地 / 开源 / 商业云底座可选兼容
  • 本地底座私有化与信创环境均可部署,数据不出企业;可与昇腾一体机等本地算力协同。
  • 开源底座可对接主流开源模型与自建推理服务,底座升级后能力可直接沿用。
  • 商业云底座兼容腾讯智能体开发平台(TCADP)、华为云、火山引擎等商业云生态,融入既有的平台与流程体系。

* 具体对接方式与实施范围按实施期共同确认。

AGENT DEMO / 对话式调参

一句话需求,一条看得见的决策链

传统调参软件丢给你一张等高线图;在这里,AI 助手把你的需求翻译成一步一步的明确动作 —— 做了什么、为什么做、结果如何,每一步都摆在你面前。以下为真实系统链路的确定性回放。

对话式调参 · AI 助手 → 优化引擎(工业级内核) 点击下方问题开始
工艺智调 AI 助手已就绪。你可以用自然语言描述调参需求 —— 例如「帮我优化结晶工艺,收率优先」。工具调用过程将逐步展示。

* 演示为确定性回放,多次运行结果一致。当前已接入真实大模型驱动意图理解与结果解释(支持离线部署的私有化网关可无缝切换),审批与留痕流程不受影响 —— 换模型,不换系统。

ALGORITHMS / 算法引擎

7 种真实优化算法 + 自动选型器

不是"调包演示":BoTorch 0.18.1、Ax 1.3.1、BayBE 0.15.0 三个主流贝叶斯优化框架在 Python 后端真实运行,GP 后验更新与采集函数计算全部发生在服务端。系统按工艺问题特征自动匹配优化策略,也支持工程师手动指定。

算法类别多目标
BoTorch qNEI单目标 BO—
BoTorch qNEHVI多目标 BO✓
Ax 全功能BO 平台✓
BayBE制药实验设计✓
LHS + BO 混合混合策略—
随机搜索基线✓
网格搜索全面扫描✓

每一轮迭代都有完整记录 —— 为什么推荐这个点、把握有多大,全程可审计、可复现(固定随机种子)。

自动选型 · 匹配最优策略

系统依据工艺问题的特征自动匹配最合适的优化策略,无需人工判断算法选型;亦支持工程师手动指定。选型与切换过程全部留痕,可复现。

同一场景固定随机种子复跑,结果一致 —— 换人、换时间跑,结论不变。

SCENARIOS / 工艺场景

10 个场景,从原料到制剂全链路

每个场景内置经过校准的工艺模型、约束条件与质量目标。下表"典型收益"为模型理论最优相对行业基线的测算幅度,用于说明寻优空间;实际收益以产线验证为准。

优先级场景寻优维度目标数典型收益空间
P0结晶工艺
温度 / 搅拌 / 抗溶剂流速 / 晶种 / 养晶
53载药量 2.6% → 6.5%
P0冻干工艺
预冻 / 一次干燥 / 二次干燥多段曲线
63周期 −35%,含水量 2.8% → 0.9%
P0中药提取
溶媒比 / 温度 / 时间 / 次数 / 粒度
53转移率 68.5% → 91.2%
P1发酵工艺
温度 / pH / 溶氧 / 补料策略
63发酵单位 +28%
P1制粒工艺
黏合剂 / 搅拌 / 制粒切刀 / 终点判定
63粒度合格率 +35%
P1混合工艺
转速 / 装量 / 时间 / 几何构型
43含量 RSD −50%
P2压片工艺
主压 / 预压 / 填充 / 转速
54脆碎度 −60%
P2包衣工艺
雾化 / 风量 / 床温 / 喷速
53包衣均匀度 +40%
P2纯化工艺
层析流速 / 上样量 / 洗脱梯度
53纯度 +6%,回收率 +18%
P2灌装工艺
灌装速度 / 针头 / 温度 / 氮保
53装量 RSD −55%
GxP / 合规体系

为制药监管而生,为 AI 监管而设计

合规模块与算法引擎同层实现,不是"导出 Excel 再人工签字"。审计条目、签名与变更单均由系统在优化运行时自动产生。面向 2025–2026 年密集落地的制药 AI 监管(EMA GMP 附录 22 / FDA AI 指南 / NMPA 实施意见),AI 参与的每个决策默认按"强制人审 + 全程留痕"设计。合规与验证证据已齐备:26/26 自动化测试通过、9/9 ALCOA+ 自检全 PASS。

审计追踪

ALCOA+ · 21 CFR 211.194
  • 不可篡改的追加式审计记录,任何修改都会留下痕迹
  • 五要素完整:谁 / 何时 / 做了什么 / 为什么 / 前后值
  • 每次优化运行自动写入审计条目
  • ALCOA+ 九项一键校验,输出完整性证明报告(含完整性校验结果)
  • 写保护:审计文件一键锁定只读,普通用户不可改删

电子签名

21 CFR Part 11 · EU Annex 11
  • 签名三要素:打印姓名 + 时间戳 + 签名含义(批准/审核/执行)
  • 签名与记录一体绑定,记录被修改则原签名立即失效
  • 工程师 → QA → 经理多级审批账号体系
  • 生产环境预留 SSO / CA 对接位

变更控制

参数变更全流程留痕
  • 标准化变更审批流程:起草 → 审核 → 批准 → 执行 → 关闭
  • 支持拒绝与重大/中等/微小严重度分级
  • BO 推荐参数一键生成变更评估单
  • 参数改动自动建议 GMP 变更类别(审批类 / 备案类 / 报告类-年报),提示要不要报批
  • 合规仪表盘汇总待签、待审、超期事项

验证证据链

URS / FS / DS / RTM / IQ-OQ · GAMP 5
  • 需求 → 功能 → 设计 → 追溯矩阵 → 验证方案,五件套齐备并随项目交付
  • 26 项自动化测试 + 端到端演示链,直接作为 OQ 依据
  • 客户现场 IQ / PQ 与备份恢复演练在试点实施期共同闭环
  • 验证不从零开始:交付即接管现成证据包

ALCOA+ 数据可靠性自检

药品记录与数据管理要求(74 号公告)· 9/9 PASS
  • 九项逐项自动校验,一键输出结论与判定依据
  • 异常项不止亮灯:给出「合规要求 + 分步处置动作」
  • 示例:准确项缺前后值 → 偏差调查 → QA 复核 → 后续强制快照写审计
  • 处置过程同样留痕,可被审计追溯

中药行业法规呼应

中药生产监督管理专门规定 · 2025 年第 79 号
  • 第 16 条:鼓励以信息化系统实时记录替代纸质记录
  • 第 32 条:生产工艺规程明确关键工艺参数(CPP / CQA 显式建模)
  • 第 33 条:工艺验证分阶段(提取 / 制剂)
  • 第 37 条:收率偏差 → 提取工艺参数优化 → 偏差调查闭环
KERNEL DEMO / 内核演示

对话背后:一次真实的收敛过程

上一节对话发起的那次优化,底层长这样 —— 结晶工艺的确定性数据回放:收敛得分从 0.42 一路攀升至 0.9966,每轮的"改进潜力"同步衰减至接近零 —— 这正是"引擎知道该往哪试"的直观形态。

结晶工艺优化 · 优化引擎全速运行 · 固定种子 · 结果可复现
参数空间探索待启动
// 系统就绪 — 点击「运行优化」开始 20 轮迭代
收敛得分曲线—
// 旁白:每轮迭代发生了什么
收敛得分—
收率—
晶粒均匀度—
纯度—

* 演示为确定性回放(固定种子,多次运行结果一致 —— 与真实系统行为相同)。验收环境实测记录:20 轮迭代 16.5 秒完成(2026-09-16 复跑),收敛得分 0.9966(归一化满意度刻度,满分 1.0)。

CLOSED LOOP / 闭环学习

不是一次性出结果,
是越用越准的闭环

1越用越准

产线实测数据持续回流,模型预测精度随之提升

→
2偏差可见

预测与实测的偏差自动比对,逐轮收敛

→
3健康可测

闭环健康度量化追踪,效果不再凭感觉

→
4过程留痕

每一轮优化与反馈全程可审计、可复现

闭环健康度92/100良好
反馈采纳率100%
批次判定通过率100%
平均预测 MAE2.6%

* 闭环指标来自闭环中心的实测记录(验收环境示例值)。预测偏差逐轮收敛,是本方案区别于"一次性咨询报告"的核心特征。

PROOF / 实测成效

数据跑过,改善看得见

以下图表全部来自验收环境的真实运行数据(2026-09-16 复跑,跑分脚本与原始结果留存,可复现),不是示意图;优化结果已在验收环境中完成批次回传链路验证。合规与验证侧的一级证据见「合规体系」一节。

结晶工艺+150%
载药量
优化前
2.6%
优化后
6.5%
冻干工艺−35%
干燥周期
优化前
基准
优化后
−35%
中药提取+22.7pp
有效成分转移率
优化前
68.5%
优化后
91.2%

* 「改善空间」为工艺模型理论最优相对行业基线的测算空间,非承诺值,仅用于说明寻优空间;实际收益须以贵司产线数据验证为准。

同一场景 · 六种优化策略实测对比

算法(结晶场景) 收敛得分 轮次 BoTorch qNEHVI 0.9996 7 轮 BoTorch qNEI 0.9966 16 轮 LHS+BO 混合 0.8671 7 轮 Ax 全功能 0.8052 7 轮 BayBE 0.5882 7 轮 随机搜索 0.5755 7 轮 0 收敛得分 1.0

* 同一结晶场景服务端实测(2026-09-16 复跑)。qNEI 为 16 轮主验收配置,其余策略为同场景 7 轮小预算横向对比 —— 轮次预算不同,仅作参考、不作绝对优劣结论;多目标算法(qNEHVI / BayBE)同种子复跑存在随机波动,qNEI 主验收两次结果一致。

中试批次回传:预测 vs 实测判定 PASS

94.6 93.2 收率 % 偏差 −1.48% 9.5 10.1 晶粒均匀度 % 偏差 +6.3% 99.77 99.7 纯度 % 偏差 −0.07% 预测值 中试实测

* 验收环境示例批次(2026-09-14)回传记录,平均预测偏差 2.6%;柱高按组内比例显示。预测偏差已自动计入下一轮模型训练。

验收环境实测记录 · 结晶场景 · 2026-09-16

运行方式服务端实测 · 固定随机种子
迭代轮次20 轮
总耗时16.5 s
收敛得分0.9966
收率 / 均匀度 / 纯度93.92% / 9.55% / 99.764%
改进潜力(末轮)0.0029,趋近于零即收敛
提取模拟场景对照0.9536(34.6 s)
DELIVERY / 版本与路线

当前版本与落地路线

v2.0 · 已完成

架构验证版

完成核心工艺场景的产品形态与交互链路验证。

v3.0 · 2026-09 已交付

对话式调参 + 工业级内核 + GMP 合规体系

Agentic 对话式工作流、优化引擎真实运行(BoTorch / Ax / BayBE)、10 场景、闭环中心、数据导入四方式;审计追踪 / 电子签名 / 变更控制 / ALCOA+ 自检 / 用户权限体系全部就位;验证文档五件套与 26 项自动化测试齐备。大模型已接入 —— 真实 LLM 驱动意图理解与结果解释,可切换私有化网关,数据不出企业。

NEXT · 规划中

接入产线数据 + 中试闭环试点

接入客户 LIMS / DCS 历史批次数据,以实测数据驱动寻优;选定 1–2 个核心场景开展中试闭环试点,以预测偏差与批次通过率作为验收指标。

把 3 个月的中试摸索,
压缩成 20 轮可复现的智能迭代

AI 听懂需求、引擎给出答案、流程把住关口。当前版本已具备完整演示与验收环境,支持私有化部署。我们提供场景选型评估、历史数据可用性诊断与试点方案。演示环境按申请开通,预约后提供访问账号。