AI驱动工艺流程图设计：从最优PFD到合规P&ID的自动化之路

当前化工行业的工艺流程图（PFD）设计及其向管道仪表图（P&ID）的转换主要依赖人工完成，耗时费力且难以探索多种拓扑方案。最新研究提出的P&ID Pilot系统，通过两阶段AI流程实现了端到端的自动化设计。第一阶段采用遗传算法与大语言模型混合策略，在满足出口流量参数且不违反工程规则的前提下，生成最优的PFD拓扑结构，其损失值在所有对比方法中最低。第二阶段基于大语言模型的智能体，通过受限工程软件开发工具包，将生成的PFD转换为具备可执行性的P&ID，执行成功率达100%，同时完全符合领域规则和参考图结构要求。该研究首次将GA/LLM驱动的合成方法与基于LLM的转换智能体相结合，为流程设计自动化提供了可行路径，不仅能输出经过验证的可部署方案，还能大幅减少人工工程投入，具有显著的商业化应用潜力。