工业AI与智能分析工具包（36款）｜良率预测·异常检测·大模型落地

工厂里谈 AI，最贵的成本不是算力，是「做出来没人用」。原因往往是模型没有嵌进任何一条现有流程：预测结果浮在一个页面上，工程师还得手工去比对、去抄写。这个分类的取向是把模型做成工艺科自己就能跑、能解释、能接进日报的形式，先解决一个具体的小问题，再谈平台。

这类问题，工具是怎么解决的

• 模型准确率 93%，但工程师不信任：特征含义说不清，出结果也没法解释为什么
• 样本量不够就上深度学习：几百条数据训出来的模型，换一批产品就失效
• 预测结果无法落地：模型跑在笔记本上，没有接口、没有告警、没人负责看
• 大模型用起来像聊天机器人：问它工艺问题答得很流畅，但数据对不上现场

工具清单（共 36 款）

每款工具为一个 zip 包，内含可运行的 Python 脚本、示例数据与说明文档，基于标准库实现，无需安装额外依赖。点击名称可直接取用。

能耗·水耗·碳排核算（14 款）

异常检测与预测建模（14 款）

大模型与智能助手（5 款）

良率·缺陷·参数优化（3 款）

怎么选：三条建议

1. 先从异常检测和报表自动化这类「错了也没大损失」的场景入手，让现场先看到模型每天自动跑出来的东西，再逐步过渡到影响决策的预测。
2. 样本有限时优先选树模型与统计方法（XGBoost、逻辑回归、阈值 + 统计检验），它们在几百条样本上的外推表现通常比神经网络稳，而且特征重要性可以直接解释。
3. 要验证工具是不是真的做了样本外测试。只在训练集上报准确率的模型，在现场翻车的概率极高；工具默认按时间切分训练/验证集，并输出样本外指标。

配套阅读

下面这些文章讲的是同一批问题的现场做法，工具怎么用、结论怎么读，先看文章再动手更快。

• 推了半年才立项:半导体AI项目怎么让厂长/质量总监买单
• AI预测膜厚良率：机器学习准确率做到93%
• 向量数据库与RAG架构全解析：企业知识库选型与落地实施指南
• 让模型解析设备Log：正则写到吐不如交给LLM
• XGBoost与SHAP在晶圆良率分析中的实战
• FAB RAG知识问答机器人：让大模型学习所有工艺文档
• 半导体百科：自动光学检测(AOI)系统原理与实战指南
• FDC故障检测与分类：FAB设备异常的"天眼系统"

常见问题

几百条数据能做良率预测吗？

能，但要做对两件事：一是特征要选物理上有因果关系的（不能把事后数据当特征），二是必须按时间切分做样本外验证。工具默认这么做，并会提示样本量不足的风险。

大模型能直接读我的工艺文件回答问题吗？

可以，做法是把工艺文档切块做检索再交给模型（RAG）。关键是限制模型只能依据检索到的原文回答，检索不到就明确说不知道，避免它用通用知识编一个看起来合理的参数。

异常检测没有标签怎么验证效果？

用植入信号的方式验证：往正常数据里人为注入已知幅度的偏移，看模型能不能在合理延迟内报出来。工具自带这套验证——报不出来或延迟过大，就在报告里直接指出来。

这些脚本要 GPU 吗？

不需要。全部基于 Python 标准库或轻量依赖实现，普通办公电脑即可运行完成示例规模的训练与推理。

工具包导航

全部工具按方向分成 7 个分类，可按需直达：

• 工具资源包总览（341 款）——全部分类的下载入口
• SPC与质量分析工具包（75 款）
• OEE与设备效能工具包（59 款）
• MES与生产管理工具包（53 款）
• 半导体工艺参数分析工具包（64 款）
• 工程效率工具包（11 款）
• 制造业通用工具包（43 款）

本类工具详解页

每款工具的输入格式、输出解读、算式口径与常见坑都有独立说明页：

• APC参数优化工具集
• FAB能耗碳排放核算器
• 压缩空气系统能耗与泄漏率计算器
• 冷冻水系统COP与冷却塔能耗分析器
• 单位产品能耗EnPI基准与节能量核算器
• 功率因数与需量电费优化计算器
• 蒸汽管网热损失与冷凝水回收核算器
• 特气用量与钢瓶更换周期核算器
• 超纯水UPW系统回收率与产水成本核算器
• 设备信号特征工程器
• 马氏距离多变量异常检测器
• 趋势与突变点检测器
• 设备健康指数HI与剩余寿命RUL估算器
• 工单文本自动分类器（朴素贝叶斯）
• 异常检测阈值自动整定器
• 工艺参数聚类分群分析器（K-means）
• DeepSeek 接入配置与自检器
• SPC 判异 AI 归因助手
• 工艺参数漂移 AI 诊断助手
• 良率根因 AI 问答助手
• 设备维修知识库 AI 问答器
• 8D 报告 AI 初稿生成器
• 来料异常 AI 沟通函件生成器
• AI 提示词模板库与用量成本台账
• 决策树规则提取与关键参数重要性排序器
• FAB系列快速计算器（50款GUI小工具）

以上工具均基于公开的行业方法论（GB/T 2828.1、ISO 2859-1、SEMI 相关规范等）实现，用于工艺与运营侧的核算分析；结果请结合实际现场条件复核后使用。