01单台服务器
In-process
在 LiveTwinAX 进程内直接运行 ONNX。
适用场景用一台服务器快速启动小型产线或 PoC
产品 · 物理 AI
物理 AI
工艺数据留在现场，AI 运行在控制回路之内
在厂区内部服务器上运行 AI，并将结果以 EPICS PV 发布到现有操作画面。物理校验与分级运行模式确保只有安全的数值才会到达设备。
ONNX Runtime原生 EPICS PVPhysics Verifier分级运行模式支持隔离网络
LiveTwinAX 物理 AI 介绍影片
隔离网
现场推理
工艺数据和模型不离开厂区网络
PV
沿用现有画面
AI 结果以 PV 发布，HMI、告警和归档系统直接使用
双重
安全防护
必须同时通过 Physics Verifier 和运行模式闸门
4 种
运行模式
Advisory、Supervised、Autonomous、Offline 由一个 PV 切换
为什么
云端 AI 很难进入现场控制
电厂、加速器和半导体工厂受安全、法规和控制周期限制，很难把数据送出去再取回判断。物理 AI 反其道而行：把 AI 带进现场。
数据位置
一般云端 AI: 需要把工艺数据发送到外部服务器
LiveTwinAX 物理 AI: 仅在厂区网络内处理 · 支持隔离网络
响应
一般云端 AI: 受外部线路的延迟和故障影响
LiveTwinAX 物理 AI: 在现场服务器直接推理，跟上控制周期
结果使用
一般云端 AI: 需要另外打开 AI 仪表板查看
LiveTwinAX 物理 AI: 以 PV 发布到现有 HMI、告警和归档系统
作用于设备
一般云端 AI: 需要另行开发输出校验和审批流程
LiveTwinAX 物理 AI: 内置物理校验和运行模式闸门
工作原理
从现场信号到操作画面，形成一个控制回路
LiveTwinAX 在 EPICS PV 之上加入 AI，无需改动 PLC 或接线。从采集到作用于设备，每一步都在厂区网络内完成。
01FIELD
现场设备
- PLC · IOC
- 传感器
- 执行器
02EPICS
PV 订阅
- 实时信号
- 双向联动
03AI ENGINE
ONNX 推理
- 代理模型
- 软测量
- 异常检测
- 趋势预测
04GUARD
校验 · 闸门
- Physics Verifier
- MODE 闸门
05OUTPUT
操作画面
- HMI
- 告警
- 归档
putPV — 只有通过校验和审批的设定值才会回到设备
- 01采集 — 订阅工艺 PV
以 EPICS PV 实时订阅 PLC、IOC 和传感器信号，现有 PLC 和接线保持不变。
- 02推理 — 在现场服务器运行 ONNX
在厂区内部服务器上运行模型，计算预测值、异常评分和设定值建议。
- 03校验 — 物理约束与运行模式
Physics Verifier 检查物理规律和领域约束，当前运行模式决定是否采用。
- 04连接 — 以 PV 接入操作画面
结果以 PV 发布，HMI、告警和归档系统像使用普通 PV 一样直接使用，无需单独的 AI 仪表板。
安全
AI 输出到达设备之前，经过两道检查
AI 给出数值，判断在既定限值内进行，改变工艺的决定由人来批准。
Physics Verifier — 拦截违反物理规律的数值
在 putPV 之前检查每一个 AI 输出。超出额定值、变化率或领域规则的数值会被拒绝，不会写入。
AI 建议 · 加热器功率设定值
118%
拒绝
超过 100 % 额定上限 — 不写入
AI 建议 · 加热器功率设定值
92%
通过
满足约束 — 通过 putPV 写入设备
领域规则晶体生长核能发电光束线
运行模式 — 从建议到自主，逐级推进
通过一个 MODE PV 切换模式。先在 shadow mode 下不写入地并行比较 AI 判断，再按验证结果逐级提升。
- MODE = 0
Advisory
- AI
- 仅显示建议
- 决定
- 操作员
- MODE = 1
Supervised
- AI
- 提出设定值
- 决定
- 操作员批准后写入
- MODE = 2
Autonomous
- AI
- 自动应用设定值
- 决定
- 速率限制 · Verifier
- MODE = 3
Offline
- AI
- 停止推理
- 决定
- 现有控制 · 更换模型
实际演示
实际演示 — AI 看见传感器看不到的界面
摘自 LiveTwinAX 官方介绍视频：氧化镓单晶生长。坩埚内的固液界面无法直接测量。AI 根据外部测得的信号估算界面形状，判断和批准则遵循既定流程。
氧化镓单晶生长 · 3D 孪生、AI 界面估算、DB 建议、操作员批准
- 01AI
根据坩埚外的 6 个信号估算界面形状
- 023D 孪生
以圆盘形式显示看不见的固液界面
- 03故障
底座散热下降，界面有变凹的风险
- 04DB 建议
EPICS DB 建议温度设定值 −25 K
- 05操作员批准
批准后，顺序控制器逐步写入设定值
- 06结果
界面恢复为凸形
PROCESS EDITOR
拖放 AI 模块，自动生成引擎和数据库
在 Process Editor 画布上放置 AI 模块并连接 PV，即可自动生成 Go/Python 引擎和 EPICS DB。无需编码即可把 AI 加入工艺逻辑。
- SURROGATE_MODEL
物理代理模型 — 结垢、质量预测
- SOFT_SENSOR
估算难以直接测量的值 — NOx、腔室 PM
- AI Infer (ONNX)
基于模型库的推理，SHA-256 版本锁定
- ANOMALY_DETECTOR
EWMA 或 ONNX 自编码器异常检测
- TREND_PREDICTOR
Holt-Winters 或 LSTM 趋势预测
- PHYSICS_VERIFIER
写入 PV 前进行物理与领域约束校验
Process Editor — 由物理模块与 AI 模块构成的电池模组化成工艺逻辑
部署
按厂区环境选择的三种运行方式
模型和 PV 配置保持不变，只需根据安全策略和服务器资源选择推理运行方式。
02推理分离
GPU sidecar
应用与 GPU 推理服务并行分开运行。
适用场景大模型或高频推理需要独立 GPU 资源
03独立服务
AI Bridge
本地守护进程管理模型，为多个应用提供推理。
适用场景多个系统共用模型并需独立更新
集成
运行在 LiveTwinAX 集成平台之上
原生 PV 集成
通过双向 PV 订阅与控制，让 AI 与 HMI、联锁和 IOC 在同一层运行。
2D HMI + 3D 孪生
同一组 PV 同时驱动 2D 组件和 Three.js 3D 场景。
VirtualPLC
S7、Modbus、OPC-UA 虚拟 PLC 让调试先于硬件到位。
Model Registry
以版本锁定、SHA-256 和审批闸门管理在用模型，推理时间、错误和版本均以 PV 记录。
导入
导入流程
不会在第一天就把设备交给 AI。我们从不写入的验证开始，只在结果得到证明的范围内逐步扩大。
- 01准备
评估
共同确定网络结构、数据边界、目标变量和成功标准。
- 02MODE 0
Shadow 验证
接入模型，在不写入的情况下将 AI 判断与运行记录并行比较。
- 03MODE 1
审批运行
只有操作员批准的建议才会成为设定值，逐步建立信任。
- 04MODE 2
逐步扩展
已验证的范围在速率限制内自动应用，并逐步扩大。
FAQ
常见问题
什么是物理 AI？
它是 LiveTwinAX 的本地 AI 层：ONNX 推理在控制边界内运行，Physics Verifier 在违反物理规律的输出到达执行器之前将其拦截。
推理或数据会离开现场吗？
不会。推理在厂区内部服务器上进行，也可在隔离网络中运行。模型有版本管理，推理记录以 PV 保存，便于审计。
需要更换现有 PLC 或 HMI 吗？
不需要。AI 结果以普通 PV 发布，现有 PLC、HMI、告警和归档系统照常使用，只需能够以 EPICS PV 接入的信号。
可以使用哪些模型？
任何导出为 ONNX 格式的模型。代理模型、软测量、异常检测和趋势预测模块可直接在 Process Editor 中放置。
与 LiveTwinAX 是什么关系？
物理 AI 是 LiveTwinAX 的 AI 层，与 HMI、3D 孪生和 VirtualPLC 连接在同一 EPICS PV 架构上。
Physics Verifier 涵盖哪些领域？
包含晶体生长、核能、发电和光束线等领域的约束规则，并在 putPV 之前拒绝危险的设定值。
一起确定适合您现场的物理 AI 配置
告诉我们网络结构、目标工艺以及现有 PLC 和 HMI 环境，我们将提出运行方式和导入步骤建议。