编者按：

第22届中国—东盟商务与投资峰会期间，《中国—东盟人工智能场景应用案例集》在“中国—东盟商界领袖论坛”正式发布。

该案例集全面梳理了人工智能在数智政府、智能制造、智慧农业、智慧政务、医疗健康、文化旅游等领域的创新实践，生动展现了AI技术赋能千行百业的最新成果。本案例集的发布，既是对中国与东盟数字合作成果的总结，也为区域智能化发展提供了宝贵参考。特此编发，以飨读者。

宜昌东阳光生化制药有限公司

（生物发酵过程实现智能控制）

宜昌东阳光生化制药有限公司是东阳光集团生物医药板块的核心企业之一，专注于生物发酵原料药生产，尤其以大环内酯类产品为主，其产量占全球规范市场的65%以上，是全球规模最大、技术水平领先的大环内酯类原料药发酵生产基地。

基本情况

现有发酵生产过程中，存在离线检测指标滞后于生物反应过程、生产过程调控滞后于最优控制点两大挑战。本案例面向发酵生产过程中的挑战，预期建设物联网大数据平台，构建基于人工智能的光谱数据分析和离线指标预测功能，实现关键工艺指标的准确预测，确保工艺调控策略的及时干预，最终达到降本增效的目标。

一是物联网大数据平台建设，面向发酵生产过程，开展生物医药产品智能制造物联网大数据平台建设，为基于人工智能的离线指标预测、光谱数据分析等应用提供数据支撑。

二是基于人工智能的光谱数据分析，针对传统检测手段不足的问题，采用拉曼光谱仪、质谱仪等设备，综合温度、PH、拉曼光谱、尾气质谱等设备的数据，建立实时分析模型，实现对生物发酵过程的精确调控。三是基于人工智能的离线指标预测，针对红霉素发酵生产中检测指标滞后于实际生物反应过程、控制不稳定的问题，利用人工智能技术对发酵过程中的离线指标进行预测，找到关键控制点，实现提前预测、提前分析和及时控制。

特色亮点

先进性：本案例技术方案利用先进的生物在线传感技术采集多维生物发酵过程数据，以人工智能大数据平台为基础，实现关键工艺参数的数字孪生，实现生物过程实时预警和信息反馈，确保工艺调控策略的及时干预，最终达到降本增效的目标。

前瞻性：所开发的基于因果卷积特征工程的注意力网络结构混合模型实现了发酵过程关键控制点预测，系统应用后生产波动率降低39.3%，国际上首次将上述模型结构运用在生物发酵场景中，并验证了其有效性。

创新性：针对传统检测手段不足的问题，采用拉曼光谱仪、质谱仪等设备，综合在线温度、拉曼光谱、尾气质谱等设备的数据，建立实时分析预测模型，实现对生物发酵过程的精确调控。

针对传统的离线指标检测时间长，不利于实时分析和控制的问题，开发基于因果卷积特征工程的注意力网络结构混合模型，进行离线指标的实时预测，实现预警和及时控制。

通过建设物联网大数据平台，建立包含实时采集、数据清洗、数据分析和数据可视化在内的完整数据链路，形成多级信息安全数据库，实现生物医药产品生产的数字集成。

突破性作用：应用所述人工智能系统之后，显著提高了生产控制水平，全年可增加发酵时间约1500h，折算增加产值约860万元，降低综合成本约10%，企业效益增加逾6000万元。