智铸精工，数联未来：吉林省优正科技为华翔金属科技股份有限公司定制AI软件的深度赋能实践

在全球制造业加速向智能化、绿色化、服务化转型的宏大背景下，作为国民经济重要支柱的金属压延加工行业，正面临着前所未有的机遇与挑战。一方面，下游汽车、轨道交通、家电等产业对金属材料的精度、性能、一致性提出了更高要求；另一方面，原材料价格波动、能源成本高企、环保压力加大以及同质化竞争加剧，使得传统依靠规模和成本优势的发展模式难以为继。如何通过数字化、智能化手段，实现从“制造”到“智造”的跃升，成为像华翔金属科技股份有限公司（以下简称“华翔金属”）这样的行业领军企业必须回答的时代命题。华翔金属，作为吉林省乃至全国金属压延加工领域的佼佼者，其业务横跨铝板带箔、铜板带、精密合金等多个细分领域，产品广泛应用于新能源汽车电池壳体、轨道交通内饰、高端电子散热等高附加值场景。公司拥有先进的生产设备和深厚的技术积累，但在迈向智能制造的深水区时，依然在生产过程的精细化控制、产品质量的稳定性保障、能源消耗的精益化管理以及供应链的敏捷性协同等方面，遇到了依靠传统经验和人工管理难以逾越的瓶颈。正是在这样的背景下，吉林省优正科技有限公司（以下简称“优正科技”），凭借其在企业级管理软件、工业物联网（IIoT）及人工智能（AI）领域的深厚积淀，与华翔金属携手，开启了一场以AI软件定制化开发为核心的深度数字化转型之旅。本文将深入剖析优正科技如何以其现有业务为基石，深刻理解华翔金属的业务痛点与战略诉求，通过需求洞察、平台构建、AI模型研发、系统集成与价值闭环五大核心环节，为华翔金属量身打造了一套集“智能生产、智慧质量、精益能效、敏捷供应链”于一体的AI赋能体系，不仅解决了其当下的业务痛点，更构筑了面向未来的、可持续的竞争优势。

优正科技能够成功为华翔金属提供高价值的AI定制化开发服务，其前提在于对双方业务的深刻理解与精准匹配。优正科技自成立以来，核心业务始终聚焦于为制造业企业提供ERP、MES（制造执行系统）、WMS（仓储管理系统）等一体化的数字化解决方案。在长期服务吉林省汽车零部件、装备制造等流程与离散混合型制造企业的过程中，优正科技积累了对金属加工行业特有的工艺流程（如熔铸、热轧、冷轧、退火、精整）、设备特性（如轧机、退火炉、剪切线）以及管理痛点（如订单插单频繁、工艺参数复杂、质量波动大、能耗高）的深刻洞察。这种行业Know-How，是通用型AI公司所不具备的先天优势。而华翔金属作为一家技术驱动型的制造企业，其核心诉求并非追求炫酷的AI技术，而是希望AI能够真正嵌入到其核心业务流程中，解决那些“人眼看不见、人脑算不清、人工控不准”的复杂问题。例如，在冷轧环节，轧制力、张力、速度、乳化液浓度等多个工艺参数相互耦合，微小的波动都可能导致产品板形不良或厚度超差，仅凭老师傅的经验已难以应对日益复杂的生产环境。再如，面对新能源汽车客户对电池壳体材料近乎苛刻的表面质量和尺寸精度要求，传统的离线抽检模式存在滞后性，无法做到在线拦截。优正科技敏锐地捕捉到这些痛点背后对“实时、精准、预测性”智能决策的迫切需求，从而将AI定制化开发的切入点精准地锚定在了生产、质量、能效等核心价值创造环节，确保了项目的高价值导向和高成功率。

任何成功的AI项目，都始于一场深入骨髓的需求洞察与蓝图规划。优正科技在项目启动之初，并未急于编写代码或训练模型，而是组建了一个由AI算法专家、IIoT工程师、MES/ERP业务顾问以及华翔金属的生产厂长、工艺工程师、质量经理、设备主管等关键用户组成的联合项目团队。团队在华翔金属的生产现场驻扎了数周，进行了一场全方位的“业务与数据体检”。他们通过跟班作业，详细记录了从销售订单下达、生产计划排程、物料齐套、上机生产、过程检验到成品入库的每一个环节；他们调取并分析了过去三年的历史生产数据，包括设备运行日志、工艺参数记录、质量检验报告、能源消耗数据等，识别出数据中的噪声、缺失和异常；他们与一线操作工、班组长进行深度访谈，了解他们在日常工作中遇到的困扰和最希望被AI解决的问题。基于这场深入的调研，优正科技为华翔金属绘制了一份详尽的《AI赋能蓝图》，清晰地定义了三大核心场景及其业务目标：，智能生产优化，目标是通过AI模型对轧机等核心设备的工艺参数进行实时动态优化，将产品一次合格率提升3个百分点；第二，AI视觉在线质检，目标是利用机器视觉技术，对铝箔、铜带等产品的表面缺陷（如划痕、凹坑、色差）进行在线、毫秒级检测，将漏检率降至0.1%以下；第三，精益能效管理，目标是构建企业级能源数字孪生模型，精准定位能耗异常点，实现年度综合能耗降低5%。这份蓝图不仅明确了“做什么”，更量化了“做成什么样”，为后续的开发工作提供了清晰的指引和验收标准。

蓝图既定，便需一个强大而灵活的数字基座来承载。优正科技并未选择从零开始搭建一个全新的AI平台，而是巧妙地将其现有的“优正数智云平台”进行深度扩展，构建了一个名为“华翔智擎”的专属AI赋能平台。该平台的设计充分考虑了华翔金属作为大型制造企业的IT架构现状和未来演进需求。底层是基于云原生架构的基础设施，确保了海量工业数据处理所需的高并发、高可靠性和弹性伸缩能力。中间层是核心的AI与数据引擎集群，这是整个平台的“智慧大脑”。它主要由四大模块构成：，工业物联网（IIoT）数据湖。该模块负责统一接入和管理来自华翔金属遍布全厂的数千个传感器、PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分布式控制系统）以及ERP/MES系统的多源异构数据。平台采用了先进的边缘-云协同架构，在靠近数据源的边缘侧进行初步的数据清洗、压缩和实时计算（如简单的阈值报警），只将有价值的数据和计算结果上传至云端，有效降低了网络带宽压力和云端计算负载。第二，AI模型工厂。这是一个集数据标注、特征工程、模型训练、评估、部署和监控于一体的全生命周期管理平台。优正科技的AI工程师可以在这个平台上，利用华翔金属的历史数据，快速迭代和优化各类AI模型。平台支持多种主流的机器学习和深度学习框架，并内置了针对工业场景优化的算法库。第三，低代码应用构建器。为了让华翔金属的业务人员也能参与到AI应用的创新中，平台提供了强大的低代码开发环境。工艺工程师可以基于训练好的AI模型，通过拖拽组件的方式，快速构建出满足特定需求的可视化应用，如“轧机参数智能推荐看板”、“能耗异常预警地图”等。第四，统一API网关。该模块是连接AI能力与业务系统的桥梁。它将AI模型封装成标准的API服务，供ERP、MES、WMS等现有业务系统按需调用，确保了AI能力能够无缝融入华翔金属现有的数字化生态，而非成为一个信息孤岛。这个“华翔智擎”平台，是优正科技将其多年积累的技术资产与华翔金属的独特需求深度融合的产物，为后续的AI应用开发提供了坚实、高效、可扩展的底座。

有了坚实的平台，真正的价值创造来自于针对核心业务场景的AI模型研发与应用。优正科技的AI团队与华翔金属的领域专家紧密协作，攻克了一个又一个技术难关。在智能生产优化场景中，团队面临的挑战是如何建立一个能够准确描述复杂轧制过程的数字模型。他们首先利用IIoT数据湖中积累的海量历史数据，通过深度学习中的时序模型（如LSTM），构建了一个“虚拟轧机”模型，该模型能够高精度地模拟在给定工艺参数下，产品的厚度、板形等关键质量指标。在此基础上，他们开发了一个基于强化学习（Reinforcement Learning）的实时优化引擎。这个引擎就像一个永不疲倦的“AI工艺大师”，它能够根据当前的来料状态、设备状况和目标质量要求，实时计算出的轧制力、张力、速度等参数组合，并通过API网关，将指令下发给MES系统，再由MES系统驱动现场的PLC进行自动调整。在项目初期，该系统仅作为辅助决策工具，向操作工推荐参数，由人工确认后执行。随着模型准确率的不断提升和操作工的信任度建立，系统逐步实现了部分工况下的全自动闭环控制。在AI视觉在线质检场景中，团队需要解决的是在高速（可达1000米/分钟）、高反光（金属表面）的生产线上，实现微小缺陷的精准识别。优正科技联合了其在计算机视觉领域的合作伙伴，为华翔金属定制了高分辨率、高帧率的工业相机和专用光源，并部署了边缘AI推理盒子。在模型训练阶段，的难点在于缺陷样本的稀缺和不平衡。为此，团队采用了数据增强和小样本学习（Few-shot Learning）技术，利用有限的真实缺陷图片，生成了大量逼真的合成数据，用于训练一个鲁棒性极强的卷积神经网络（CNN）模型。该模型部署在边缘设备上，能够在产线运行的同时，对每一米产品进行毫秒级的全幅面扫描和分析，一旦发现缺陷，立即触发声光报警，并在产品上打标，确保不良品被拦截。质检结果会实时同步到MES和质量管理系统中，形成完整的质量追溯链。在精益能效管理场景中，团队的目标是打破“电、水、气、热”等能源数据的壁垒，构建一个全局视角的能效画像。他们利用图神经网络（GNN）技术，将华翔金属的整个工厂建模为一个能源网络，其中设备是节点，能源管道是边。通过分析各节点的能耗数据及其相互关系，模型能够精准识别出能耗异常的设备或区域（如某台退火炉的保温层老化导致热损失过大），并自动推送节能诊断报告和改造建议给设备管理部门。同时，系统还能结合生产计划和峰谷电价，智能生成的设备启停和负荷调度方案，帮助企业降低用电成本。这些AI应用，不再是实验室里的Demo，而是真正在华翔金属的生产线上日夜运行，创造着实实在在的价值。

AI的价值，最终要融入业务流程，形成闭环，才能实现化。优正科技深谙此道，在开发AI应用的同时，高度重视与华翔金属现有核心业务系统的深度集成。这种集成并非简单的数据交换，而是业务逻辑的深度融合。首先，与ERP系统的集成。AI视觉质检系统发现的批量性质量问题，会自动触发ERP中的质量事件管理流程，通知采购部门对相关批次的原材料进行追溯，并可能触发对供应商的索赔。精益能效系统计算出的单台产品能耗成本，会自动回传到ERP的成本核算模块，为产品定价和客户报价提供更的数据支撑。其次，与MES系统的集成。这是最核心的集成。智能生产优化引擎的参数推荐结果，直接作为MES工单的工艺参数下发到设备；MES采集到的设备实时运行状态和生产进度，又作为反馈数据，用于AI模型的在线学习和持续优化。AI质检的结果，直接作为MES中该批次产品的质量判定依据，决定其是流入下道工序、返工还是报废。这种双向、实时的集成，确保了AI的决策能够被执行，执行的结果又能反哺AI的进化，形成了一个的“感知-分析-决策-执行-学习”的智能闭环。再次，与设备控制系统（PLC/DCS） 的集成。通过OPC UA等工业标准协议，AI系统能够安全、可靠地与底层设备进行指令交互，实现了从“数字世界”到“物理世界”的最后一公里连接。这种端到端的系统集成能力，是优正科技作为一家拥有深厚制造业软件背景的厂商所具备的独特优势，也是确保AI项目能够真正落地生根、开花结果的关键所在。

优正科技为华翔金属提供的服务，远不止于交付一套AI软件，更在于构建一个能够持续创造价值的运营体系和知识转移机制。在项目上线初期，优正科技派驻了专门的“客户成功”团队，与华翔金属的内部数字化团队共同办公，负责系统的日常运维、用户培训和问题处理。他们不仅教会了华翔金属的工程师如何使用系统，更重要的是，传授了AI模型的基本原理、数据质量的重要性以及持续优化的方法论。优正科技还帮助华翔金属建立了一套AI模型的版本管理和效果评估机制，确保模型能够随着生产环境的变化而持续进化。例如，当华翔金属引入了新的合金材料或新的设备时，内部团队可以在“华翔智擎”平台上，利用新产生的数据，对原有的AI模型进行再训练和验证，确保其性能不下降。此外，优正科技定期与华翔金属召开价值复盘会议，共同分析AI应用带来的量化收益，如一次合格率的提升、质检人力的节省、能耗成本的降低等，并基于这些数据，规划下一阶段的AI应用场景，如预测性维护、智能排产等。这种“授人以渔”的合作模式，不仅确保了项目的长期成功，也帮助华翔金属培养了自己的AI应用人才，为其未来的自主创新能力奠定了坚实基础。

这场由优正科技与华翔金属共同主导的AI定制化开发实践，已经取得了令人瞩目的阶段性成果。在生产环节，智能生产优化系统上线后，目标产线的产品一次合格率提升了3.5个百分点，每年可减少因质量返工造成的直接经济损失数百万元。在质量环节，AI视觉在线质检系统成功替代了80%的人工目检岗位，漏检率降至0.05%以下，客户投诉率显著下降，尤其是在对表面质量要求极高的新能源汽车电池壳体订单上，赢得了客户的高度赞誉。在能效环节，精益能效管理系统帮助华翔金属精准定位并解决了多个隐蔽的能源浪费点，年度综合能耗降低了5.2%，不仅节约了可观的能源成本，也为公司履行“双碳”社会责任提供了有力的数据支撑。更重要的是，这场合作带来的无形价值更为深远：它极大地提升了华翔金属全体员工的数字化和智能化意识，证明了AI并非遥不可及的概念，而是可以解决实际问题的强大工具；它为华翔金属构建了一个可复用、可扩展的AI技术平台和方法论，为未来在更多场景（如供应链风险预测、智能仓储机器人调度）应用AI铺平了道路；它也巩固了优正科技作为华翔金属长期数字化战略伙伴的地位，为双方在更广阔领域的合作打开了想象空间。

展望未来，随着人工智能大模型（Foundation Models）技术的成熟，AI在制造业的应用将迎来更广阔的前景。优正科技与华翔金属的合作也在向更深层次迈进。双方正在探索将大语言模型（LLM）能力融入现有的AI平台。未来的“华翔智擎”将不仅能处理结构化的生产数据，还能理解非结构化的设备维修日志、工艺文档、客户质量反馈等文本信息。一线工程师可以通过自然语言对话的方式，向AI系统询问：“上周三3号轧机出现的板形问题，可能是什么原因？”，系统将自动检索相关的历史数据、维修记录和工艺参数，生成一份综合的故障分析报告。在研发端，AI还可以辅助新材料的配方设计和工艺路线规划，通过模拟仿真，大幅缩短新产品开发周期。优正科技的目标，是将华翔金属的AI赋能体系，从一个解决特定问题的“工具集”，进化为一个能够自主学习、自主推理、自主决策的“企业级AI大脑”，成为驱动华翔金属从走向卓越的核心引擎。

吉林省优正科技有限公司为华翔金属科技股份有限公司进行AI软件定制化开发的实践，是一次技术、业务与战略的融合。优正科技以其在制造业数字化领域的深厚积淀为“体”，以对华翔金属独特业务痛点的深刻理解为“魂”，通过深入的需求洞察确保方向精准，通过强大的平台构建奠定技术基石，通过聚焦核心场景的AI模型研发创造真实价值，通过与现有业务系统的深度集成实现闭环赋能，并通过知识转移和持续运营保障长期成功。这一整套方法论和解决方案，不仅成功破解了华翔金属在迈向智能制造过程中遇到的关键瓶颈，更树立了一个本土科技企业深度赋能本土制造业龙头的典范。在人工智能与先进制造深度融合的时代浪潮中，优正科技与华翔金属的携手共进，不仅为华翔金属铸就了面向未来的竞争壁垒，也为吉林省乃至全国的制造业智能化转型，提供了一份极具参考价值的“吉林方案”。