國(guó)工化學(xué)人工智能平臺(tái)之色譜雜質(zhì)分析

前言：

隨著化工行業(yè)（精細(xì)化工）日益發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品要求越來越嚴(yán)謹(jǐn)。在對(duì)產(chǎn)品檢驗(yàn)的過程中液相色譜（LC）、氣相色譜（GC）的檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)產(chǎn)品具有關(guān)鍵性因素，但是檢驗(yàn)過程中，進(jìn)行液相色譜（LC）、氣相色譜（GC）檢測(cè)時(shí)，產(chǎn)品中含有的雜質(zhì)含量較多，分辨度難，需要人工與往期檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，且人工對(duì)比數(shù)據(jù)繁瑣，浪費(fèi)大量的時(shí)間。

雜質(zhì)分析是什么：

雜質(zhì)分析是指將某種產(chǎn)品的歷史檢驗(yàn)數(shù)據(jù)通過算法學(xué)習(xí)，進(jìn)行聚類分析和相似度對(duì)比分析，分析出該產(chǎn)品每種雜質(zhì)出現(xiàn)時(shí)間的范圍，與生產(chǎn)完工后產(chǎn)品的檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

雜質(zhì)分析目的：

? 在生產(chǎn)過程中對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。與上一批次或上幾批次對(duì)比，產(chǎn)品完工后的檢驗(yàn)結(jié)果，與歷史生產(chǎn)完成的產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)新出現(xiàn)的雜質(zhì)、異常雜質(zhì)進(jìn)行異常提醒。

? 給出該產(chǎn)品（或原料）檢驗(yàn)結(jié)果每種雜質(zhì)出現(xiàn)的時(shí)間范圍。

? 通過分析及歷史批次數(shù)據(jù)的對(duì)比，呈現(xiàn)出每個(gè)批次同一雜質(zhì)的含量，批次雜質(zhì)含量的幅度。

國(guó)工智能解決方案：

國(guó)工人工智能化學(xué)平臺(tái)（MAI-CLI）與實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)（MAI-LIMS）系統(tǒng)進(jìn)行交互對(duì)接。

實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)（MAI-LIMS）系統(tǒng)將檢驗(yàn)時(shí)，工作站檢驗(yàn)完成生成的檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行數(shù)據(jù)解析。

圖：檢驗(yàn)報(bào)告解析

實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)（MAI-LIMS）將檢驗(yàn)數(shù)據(jù)（檢驗(yàn)數(shù)據(jù)包括時(shí)間，峰面積，高度，面積百分比）發(fā)送到國(guó)工人工智能化學(xué)平臺(tái)（MAI-CLI）系統(tǒng)，國(guó)工人工智能化學(xué)平臺(tái)（MAI-CLI）針對(duì)歷史的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，國(guó)工人工智能化學(xué)平臺(tái)（MAI-CLI）將該產(chǎn)品歷史數(shù)據(jù)使用人工智能聚類算法組件，將所有檢驗(yàn)數(shù)據(jù)中的雜質(zhì)進(jìn)行聚類，系統(tǒng)將根據(jù)聚類的方法出具每種雜質(zhì)出現(xiàn)時(shí)間的時(shí)間范圍進(jìn)行計(jì)算，并給每一類雜質(zhì)賦予相應(yīng)標(biāo)簽。

在生產(chǎn)過程中，針對(duì)于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的檢驗(yàn)結(jié)果，相關(guān)人員通過國(guó)工智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)（MAI-LIMS）進(jìn)結(jié)果檢驗(yàn)，檢驗(yàn)完成后，實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)（MAI-LIMS）系統(tǒng)將結(jié)果反饋到國(guó)工人工智能化學(xué)平臺(tái)（MAI-CLI），國(guó)工人工智能化學(xué)平臺(tái)（MAI-CLI）將獲取到的數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)完成后的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

針對(duì)于距離主峰較遠(yuǎn)的雜質(zhì)，系統(tǒng)根據(jù)雜質(zhì)系數(shù)（雜質(zhì)時(shí)間/主峰時(shí)間）、雜質(zhì)時(shí)間兩種因素進(jìn)行相似度分析。分析出，該檢驗(yàn)結(jié)果中的雜質(zhì)是否為新增，異常雜質(zhì)。

圖：雜質(zhì)異常提醒

分析完成后將分析結(jié)果發(fā)送到實(shí)驗(yàn)室管理（MAI-LIMS）系統(tǒng)，對(duì)出現(xiàn)新增、異常的雜質(zhì)進(jìn)行異常提醒；系統(tǒng)將雜質(zhì)通過SPC折線圖的形式展現(xiàn)出來，根據(jù)某一個(gè)雜質(zhì)，展現(xiàn)出歷史批次的占比，用戶可以根據(jù)雜質(zhì)占比分析出本批次產(chǎn)品的合格度，與歷史生產(chǎn)的差距，追溯到生產(chǎn)，了解生產(chǎn)過程溫度，原料投料比等因素的實(shí)際情況，進(jìn)行生產(chǎn)工藝的調(diào)整，分析出最優(yōu)的工藝。

圖：批次雜質(zhì)對(duì)比

圖：雙報(bào)告對(duì)比

人工智能雜質(zhì)分析的價(jià)值：

? 提高工作效率：系統(tǒng)將工作站檢測(cè)完的檢驗(yàn)報(bào)告通過數(shù)據(jù)解析的方式錄入到系統(tǒng)中，代替人工錄入方式，分析時(shí)可直接調(diào)用歷史批次的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，大大提高了工作效率，并且有效的避免了人工錄入的不確定性因素。

? 提高分析準(zhǔn)確度：通過國(guó)工智能雜質(zhì)分析，確定了產(chǎn)品中不同雜質(zhì)之間出現(xiàn)時(shí)間的具體范圍，完全代替人工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的范圍，且人工判斷的時(shí)間范圍只針對(duì)于產(chǎn)品所有雜質(zhì)的總范圍，雜質(zhì)分析給出每個(gè)雜質(zhì)的時(shí)間范圍，比人工判斷范圍更精確。

? 生產(chǎn)工藝優(yōu)化：通過雜質(zhì)分析，展示出各種原料的占比情況，分析生產(chǎn)過程原料反應(yīng)程度，雜質(zhì)在產(chǎn)品中的含量及雜質(zhì)的數(shù)量，比與歷史批次進(jìn)行對(duì)比分析，優(yōu)化生產(chǎn)工藝。

? 通過國(guó)工化學(xué)人工智能平臺(tái)的逆向合成、正向合成、分子發(fā)現(xiàn)等能力可以幫助用戶快速確認(rèn)雜質(zhì)分子結(jié)構(gòu)、分子特征、產(chǎn)生原因等，從而從根本上提升質(zhì)量。