AI+半导体厂房生成式设计

主导这款 B 端辅助决策工具的从 0 到 1。通过运筹优化算法重塑传统厂房设计流线,将交付周期从数天级压缩至小时级,显著赋能一线业务。

项目职责
产品主要负责人 / 算法底座设计 / 业务流抽象
核心技术选型
Python / 遗传算法 (GA) / Stable Diffusion
业务价值指标
设计排期压缩 90% / 运营流线成本最小化
0. 痛点挖掘与业务抽象

寻找 B 端设计的“北极星指标”

在深度调研一线厂房设计师的工作流后,我发现传统的半导体厂房规划极度依赖人工经验。不仅周期冗长,且难以在图纸阶段精确量化投产后的物流运输成本。

作为产品负责人,我将这个感性的工程问题抽象为了理性的数学问题。明确了工具优化的北极星指标:全生命周期运营效率最高,即“最低流线成本”。

执行细节 (What I Did)

  • 深度调研业务痛点,提炼出“前期设计排期”与“后期物流成本”两大核心业务矛盾。
  • 完成复杂业务场景的结构化抽象:将模糊的建筑需求拆解为系统可读的输入参数:物理边界(用地红线、安全间距)与逻辑数据(车间关联矩阵、物流权重)。
业务抽象与北极星指标推演图
1. 核心评估机制设计

算法选型中的业务 Trade-off

在构建适应度评估函数(Fitness)时,团队最初考虑使用两点间的直线距离以降低算力开销。但我很快否决了这个方案。因为在真实的半导体厂房中,车间之间通常是正交的走廊,并且存在跨楼层货梯的高昂运输时间与动能消耗

产品决策:引入曼哈顿距离与垂直惩罚系数

我主导将距离度量模型更改为曼哈顿距离,并在 Z 轴(楼层高度)上强制增加了一个“垂直惩罚系数 (k)”:

D = |x1-x2| + |y1-y2| + k * |z1-z2|

执行细节 (What I Did)

  • 基于真实场景的算法权衡:结合工业物流的真实物理阻力,否决了脱离实际的纯数学直线测算,确保输出方案具备落地可行性。
  • 通过定义“垂直惩罚系数”,强制引擎在跨楼层分配车间时极其谨慎,生成的布局方案完美贴合了客户对成本控制的核心诉求。
曼哈顿距离与垂直惩罚逻辑图
2. 工具落地与可用性设计

屏蔽底层复杂度与产品化封装

最强大的算法如果只有开发人员会用,就无法产生商业价值。为了解决这个问题,我重点推进了这套算法从“底层脚本”向“高可用 B 端辅助工具”的跨越。

执行细节 (What I Did)

  • 产品化封装与门槛降维:基于 Python 与参数化工具完成了底层算法的 UI 封装。隐藏了复杂的遗传算法调参过程,将其简化为“输入地块大小 -> 导入车间表格 -> 一键生成”的极简流线,极大降低了一线设计师的学习成本。
  • 防局部最优的底层干预:在引擎深层强制引入高频“变异 (Mutation)”机制,防止算法产出同质化方案,确保每次生成都能为设计师提供具备启发性的多模态解。
统一算法架构与前端封装流线图
3. 商业价值落地

AIGC 赋能销售竞标的“最后一公里”

运筹算法跑出的结果(纯色块图)对底层数据极其精准,但在面向甲方客户汇报时,却往往缺乏视觉冲击力。为了让产品具备真正的 B 端商业闭环能力,我引入了生成式 AI 工作流。

业务决策:集成 Stable Diffusion 标准化渲染链路

提取算法底层生成的粗糙结构线稿,将其作为 ControlNet 的控制源。配合深度定制的行业 Prompt 模型,实现无需人工干预的一键秒级渲染。

执行细节 (What I Did)

  • 打通标准化交付流:构建“数据计算 -> 结构生成 -> AI 效果图渲染”的全自动链路。
  • 赋能商业转化:高质量的视觉表现大幅降低了前端销售与甲方客户之间的理解偏差与沟通摩擦,显著提升了方案在商业竞标阶段的说服力与转化率。
数据色块到AIGC高保真渲染对比图
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