（来源：国机集团）
机遇AI 握先机 遇未来
国机集团高度重视数智化工作，积极抢占人工智能赋能新型工业化的制高点。集团第二届“机遇AI”人工智能创新大赛全面展现AI与实体经济深度融合的多元场景，涌现出一批具有前瞻性、示范性和实效性的优秀成果。本期【机遇AI】栏目刊发中设集团所属中机国际设计院“基于大语言模型的工业协议自动化测试生成系统”项目。
工业数字化项目中，设备与系统之间的协议对接是绕不开的基础环节。从车间产线到物联网平台，从PLC控制器到各类传感器，不同厂商、不同型号的设备要协同运行，首先需要完成协议层面的互联互通。然而，传统联调测试高度依赖实体设备：采购成本高、到货周期长、型号差异大；测试人员还需逐项查阅协议规范、手工配置参数与用例，效率偏低、专业门槛较高。
中设集团项目团队紧扣国家“人工智能+”行动部署，自主研发“基于大语言模型的工业协议自动化测试生成系统”（以下简称“ProtoSim”），推动工业协议测试从“人工查规范、逐项配参数”向“自然语言提需求、系统自动生成并验证”转变。
破题：以虚拟仿真替代实体设备
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面对传统联调测试的共性瓶颈，中设集团项目团队选择用虚拟仿真替代实体设备，让协议测试从“拼硬件”转向“拼算法”。所谓“虚拟仿真”，即在数字环境中构建与实体设备行为一致的虚拟设备，使其具备应答、报错、断连等真实工况下的响应能力。
在此之上，ProtoSim打通“自然语言交互—意图识别—参数解析—用例生成—仿真执行—结果诊断”全链路。用户用自然语言提出需求，大语言模型即可自动提取协议类型、设备模板、地址范围、功能码及预期结果，并通过检索增强生成技术调用协议规范、设备模板和测试策略，由规则和协议引擎校验参数范围、格式及依赖关系，形成“大模型负责理解与诊断、确定性引擎负责约束与执行”的协同机制。测试人员无需反复更换硬件，即可在同一模板上快速调整、重复执行。
在调用方式上，ProtoSim创新采用“智能体+设备接口”双通道模式。智能体通道中，项目团队构建云边协同架构：机智平台依托云端大模型与领域知识库，负责意图识别、知识检索与指令生成；MCP标准通信层实现标准化调用与安全鉴权；ProtoSim多协议仿真引擎负责协议解析、虚拟设备创建与测试执行。设备接口通道中，业务系统可基于本地场景直接使用ProtoSim生成的虚拟设备接口。两条链路相互独立，兼顾智能交互、自动化测试和系统集成。
截至2026年8月，ProtoSim已接入17种主要工业协议、90余种设备模板，基本覆盖工业数字化项目主流协议场景。项目团队以53条离线指令样本开展测试，意图类型识别全部正确，全字段严格匹配49条，准确率92.45%，为后续优化建立了量化基线。
见效：以智能生成提升测试效能
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试运行以来，ProtoSim在效率、成本、质量等方面初步显现成效。
效率提升层面，以Modbus TCP 50测点设备为例，传统方式需2至3天，该系统缩短至15分钟以内；环境搭建从数周压缩到数分钟。试运行覆盖约30名人员，其中以机智平台后台记录的智能体请求为口径，累计调用100余次。用户无需熟记协议参数和接口路径，即可完成虚拟设备创建、测点读写、用例生成和结果查询，资料检索、环境搭建及重复配置等工作量明显减少。
降本成效层面，在工业数字化车间物联网平台研发中，团队原计划采购至少5台PLC用于接口开发和联调，实际采用ProtoSim虚拟PLC替代。按每台PLC最低3000元内部初步估算，仅研发联调阶段即可减少设备采购支出至少1.5万元。虚拟设备可重复创建、快速恢复、并行使用，并能稳定复现断连、越界、非法功能码等异常场景，把过去“靠现场碰、靠人工试”的故障复现，变成可反复调用、随时复制的标准动作。
质量提升与资产沉淀层面，ProtoSim可系统化覆盖正向、反向、边界、异常四类场景，AI生成用例覆盖率比人工提升约40%，现场问题发现率降低80%以上。同时，试运行将协议知识、设备模板、测试用例和诊断经验逐步沉淀为可复用资产，为测试标准化和问题追溯提供依据。
推广：以平台复用释放长期价值
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工业协议测试的价值，最终要落在可复制、可推广的平台能力上，围绕这一点，项目团队正从三个方向推进。
把知识底座做厚。项目团队持续扩充协议知识库、厂商别名库和参数映射规则，完善覆盖多种表达、复合意图和边界条件的基准测试集，对意图、协议、参数完整性及用例合法性进行量化评估，同时补充高频设备模板和典型异常用例，让ProtoSim“认得更多、懂得更准”。
把应用场景做宽。下一步，ProtoSim将向多设备、多协议协同测试演进。团队将加强故障注入、长时运行及并发压力测试，把现场故障模式转化为可重复调用的虚拟场景；持续打通机智平台、本地Agent、ProtoSim和业务系统，完善双通道调用能力，并验证跨场景复用效果。
把平台治理做实。项目团队还将持续加强身份认证、权限控制、调用限流、审计日志和敏感配置保护，推进统一身份接入、细粒度授权和全链路监测。同时，建立模板版本、测试结果和应用成效的统一台账，沉淀行业测试套件、设备适配经验及可核验数据，逐步形成可复制、可评估、可推广的工业协议智能测试方法，为工业数字化项目研发联调、质量验证和安全交付提供长期支撑。按未来每年复用5至6个项目规划，平台价值将随场景和使用规模持续释放。
从“实体设备依赖”到“虚拟仿真替代”，中设集团正以ProtoSim为支点，推动工业协议测试向智能化、平台化、可复用方向持续演进。未来，中设集团项目团队将继续深耕工业协议智能测试领域，以自主创新助力工业数字化项目降本增效，为企业高质量发展贡献力量。
