SCIOT 闭环架构设计文档

1. 架构总览

1.1 三个闭环的定义

SCIOT 系统采用三层闭环架构设计，确保规则、能力和运维的持续自我进化：

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         SCIOT 三层闭环架构                                   │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│  ┌─────────────────────┐    ┌─────────────────────┐    ┌─────────────────┐ │
│  │   闭环1：规则/模板   │    │   闭环2：六大能力    │    │ 闭环3：数字员工  │ │
│  │   /提示词生命周期    │───▶│   闭环               │───▶│ 自运维           │ │
│  └─────────────────────┘    └─────────────────────┘    └─────────────────┘ │
│           │                          │                        │             │
│           ▼                          ▼                        ▼             │
│  ┌─────────────────────┐    ┌─────────────────────┐    ┌─────────────────┐ │
│  │ sciot_templates     │    │ CapabilityRuntime   │    │ EvolutionSched  │ │
│  │ sciot_rules_v2      │    │ RuleEngine          │    │ FeedbackEngine  │ │
│  │ prompt_templates    │    │ LLM Brain           │    │ StaffManager    │ │
│  └─────────────────────┘    └─────────────────────┘    └─────────────────┘ │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

1.2 数据流向图

SCSAI PLM Server
      │
      ▼ (AML/SOAP)
┌─────────────────┐
│ Template Sync   │ ◄── 从 SCSAI 同步 ItemType Schema
│ Service         │
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐     ┌─────────────────┐     ┌─────────────────┐
│ sciot_templates │────▶│ sciot_rules_v2  │────▶│ prompt_templates│
│ (1205条)        │     │ (2285条)        │     │ (2817条)        │
└────────┬────────┘     └────────┬────────┘     └─────────────────┘
         │                       │
         ▼                       ▼
┌─────────────────┐     ┌─────────────────┐
│ /api/sciot/     │     │ CapabilityRuntime│
│ type-template   │     │ (6大能力执行)    │
└─────────────────┘     └────────┬────────┘
                                 │
                    ┌────────────┼────────────┐
                    ▼            ▼            ▼
              ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐
              │ identify│  │ create  │  │ repair  │
              │ validate│  │ optimize│  │ compare │
              │ generate│  │ inspect │  │         │
              └────┬────┘  └────┬────┘  └────┬────┘
                   │            │            │
                   └────────────┼────────────┘
                                ▼
                    ┌─────────────────────┐
                    │ sciot_creation_logs │
                    │ (创建执行日志)       │
                    └──────────┬──────────┘
                               │
                               ▼
                    ┌─────────────────────┐
                    │ FeedbackEngine      │
                    │ (分析 + 生成建议)    │
                    └──────────┬──────────┘
                               │
                               ▼
                    ┌─────────────────────┐
                    │ sciot_evolution_logs│
                    │ (进化历史)           │
                    └──────────┬──────────┘
                               │
                               ▼
                    ┌─────────────────────┐
                    │ SQL Migration       │
                    │ (规则/模板更新)      │
                    └─────────────────────┘

1.3 闭环关系

• 闭环1 为闭环2提供规则、模板和提示词基础数据
• 闭环2 的执行结果写入闭环3的日志系统
• 闭环3 分析日志并生成优化建议，通过 SQL Migration 反哺闭环1
• 三个闭环形成完整的自进化飞轮

2. 闭环1：规则/模板/提示词生命周期

2.1 导入（Import）

流程：从 SCSAI 同步 ItemType Schema → 本地 sciot_templates

实现：server/services/template-sync-service.js

SCSAI ItemType ──▶ fetchAllItemTypeMap() ──▶ syncItemTypeFromAras()
                      │
                      ▼
              ┌───────────────┐
              │ sciot_item_types│ (元数据缓存)
              │ sciot_properties │ (属性定义)
              │ sciot_relationships│ (关系类型)
              │ sciot_lifecycle_maps│ (生命周期)
              │ sciot_list_values │ (下拉选项值)
              └───────────────┘
                      │
                      ▼
              ┌───────────────┐
              │ sciot_templates │ (生成规则 + 字段分类)
              │   llm_fields   │ (LLM生成字段)
              │   auto_fields  │ (系统自动字段)
              │ generation_rules│ (子对象/关系生成规则)
              └───────────────┘

关键特性：

• 支持单条同步和全量批量同步（syncAllItemTypes）
• 自动推断字段分类：系统字段/只读字段/隐藏字段 → auto_fields，其余 → llm_fields
• 自动构建 generation_rules.child_objects 关系生成规则
• 全量同步使用事务批次（每50个类型一次事务）

2.2 创建（Create）

流程：LLM 生成 generation_rules → 人工审核 → 入库

入口：POST /api/aml/sciot/templates 或 POST /api/aml/sciot/rules

用户描述 ──▶ LLM 生成规则草稿 ──▶ 人工审核界面 ──▶ 确认入库
                │
                ▼
         ┌──────────────┐
         │ 规则格式校验  │
         │ 字段存在性检查│
         │ 条件语法验证  │
         └──────────────┘

generation_rules 结构示例：

{
  "version": "1.0",
  "item_properties": {
    "name": { "required": true, "max_length": 128 },
    "item_number": { "auto_generate": "sequence" }
  },
  "child_objects": [
    {
      "relationship_name": "Part BOM",
      "target_type": "Part",
      "generate_child": true,
      "llm_fields": ["name", "quantity"],
      "auto_fields": ["item_number"]
    }
  ],
  "validation_rules": [
    { "field": "name", "rule": "required", "message": "名称不能为空" }
  ]
}

2.3 维护（Maintain）

流程：SQL 迁移脚本管理，manual 标记保护

实现：scripts/apply-sql-migrations.js + server/data/sql-migrations/

管理原则：

1. 只追加，不修改已执行的脚本
2. 所有修改通过 SQL 脚本，不手工修改 SQLite
3. 脚本可版本控制，整个目录可提交到 Git
4. 兼容 SQLite 和 MySQL

manual 标记保护机制：

// template-sync-service.js
const isManual = existingGr.includes('"_source":"manual"');
if (isManual) {
  // 只更新 llm_fields 和 auto_fields（自动推断的，可安全更新）
  // 跳过 generation_rules 更新
}

迁移脚本示例：

-- 001-fix-product-generation-rules.sql
UPDATE sciot_templates
SET generation_rules = json_set(generation_rules, '$.default_properties', '{"is_template": 0}')
WHERE item_type_name = 'Product';

2.4 使用（Use）

流程：前端通过 /api/sciot/type-template/{type} 读取完整模板

返回数据结构：

{
  "item_type": { "name": "Part", "label": "零件", ... },
  "properties": [ { "name": "item_number", "data_type": "string", "list_values": [...] } ],
  "relationships": [ { "name": "Part BOM", "related_item_type": "Part", "properties": [...] } ],
  "methods": [ { "name": "onAfterAdd", "method_type": "JavaScript" } ],
  "lifecycle": { "name": "Part_LC", "states": [...] },
  "sequence": { "name": "Part", "initial_value": 1000 },
  "llm_fields": ["name", "description", "classification"],
  "auto_fields": ["id", "config_id", "created_on"],
  "generation_rules": { "child_objects": [...] }
}

2.5 进化（Evolve）

流程：feedback-engine 分析日志 → 生成优化建议 → SQL migration

组件：

• server/services/feedback-engine.js — 分析引擎
• server/services/evolution-scheduler.js — 调度器

分析维度：

1. 成功率统计：按类型统计 success/fail 率
2. 高频失败类型：连续失败3次以上
3. LLM 重试率：超过50%视为需要优化提示词
4. 耗时分析：超过平均值2倍视为过慢
5. 错误模式识别：从 error_message 提取相似错误

生成建议类型：

| 类型 | 严重程度 | 目标表 | 自动修复 |

|------|---------|--------|---------|

| high_failure | critical | sciot_templates.generation_rules | 有条件 |

| high_llm_retry | warning | sciot_templates.prompt_template | 有条件 |

| slow_duration | info | sciot_templates.generation_rules | 否 |

| error_pattern | warning/critical | sciot_templates.generation_rules | 有条件 |

3. 闭环2：6大能力闭环

3.1 能力总览

| 能力 | 英文 | 核心方法 | 降级策略 |

|------|------|---------|---------|

| 识别 | Identify | executeIdentify() | LLM 识别 |

| 创建 | Create | createItem() | LLM 生成 + AML组装 |

| 修复 | Repair | executeRepair() | LLM 分析 |

| 优化 | Optimize | executeOptimize() | LLM 建议 |

| 比对 | Compare | executeCompare() | LLM 影响分析 |

| 生成 | Generate | execute('transform') | LLM 生成 |

统一执行原则：规则引擎优先 → LLM 降级 → 人工兜底

3.2 识别（Identify）

输入：{ item_type, query_type, filters, generate_report }

query_type 支持：

• single — 单对象查询（by id）
• list — 列表查询（by filters）
• cross — 跨对象查询（通过关系遍历）
• stats — 统计查询（group_by + metrics）
• report — 报告生成

规则引擎流程：

execute(RULE_SCOPES.IDENTIFY) ──▶ 匹配识别规则 ──▶ 应用结果转换器
         │
         ▼ (无规则匹配)
    LLM 识别 ──▶ thinkJson() ──▶ 返回结构化结果

API 端点：POST /api/capability/identify

3.3 创建（Create）

完整生命周期：

1. validate ──▶ 2. create_pre ──▶ 3. 组装AML ──▶ 4. 提交SCSAI ──▶ 5. create_post
     │              │                │               │
     ▼              ▼                ▼               ▼
 必填检查      序列号生成        buildAML()     applyAML()
 格式校验      默认值填充        关系构建       更新序列
 唯一性检查    子对象预创建

降级策略：

1. 主流程：规则引擎 createItem() → 成功返回 item_id
2. 降级1：LLM 生成属性 JSON → 规则引擎 AML 生成器 → 提交 SCSAI
3. 降级2：基础 buildAML() 直接组装
4. 文件上传：Vault Server 通道 (/api/sciot/vault-create-file)

API 端点：POST /api/capability/create

3.4 修复（Repair）

流程：

executeRepair(context)
  ├── 1. 如无 issues，先执行 executeIdentify() 发现问题
  ├── 2. 加载 REPAIR 范围规则
  ├── 3. 对每个 issue 评估条件 → 执行修复动作
  ├── 4. 收集 changes → 构建 Repair AML
  └── 5. 提交 SCSAI (如配置了 arasClient)

输出：{ issues_found, repairs_applied, repairs[], aras_result }

API 端点：POST /api/capability/repair

3.5 优化（Optimize）

流程：

executeOptimize(context)
  ├── 1. 加载 OPTIMIZE 范围规则
  ├── 2. 评估条件 → 执行优化动作
  └── 3. 按优先级排序返回优化建议

典型应用场景：

• BOM 成本优化（替代料推荐）
• 流程优化（审批路径简化）
• 数据标准化（字段格式统一）

API 端点：POST /api/capability/optimize

3.6 比对（Compare）

流程：

executeCompare(context)
  ├── 1. 查询两个对象的完整数据
  ├── 2. _computeFieldDiffs() 计算字段差异
  ├── 3. 加载 COMPARE 范围规则
  ├── 4. 执行比对规则
  └── 5. 如配置了 llmClient，生成影响分析

输出：{ summary: { added, removed, modified }, field_diffs[], compare_results[], impact_analysis }

API 端点：POST /api/capability/compare

3.7 生成（Generate）

流程：

execute('transform')
  ├── 1. 加载 TRANSFORM 范围规则
  ├── 2. 规则命中 → 模板化生成
  └── 3. 无规则 → LLM 生成

批量生成支持：

• 通过 generation_rules.child_objects 定义子对象生成策略
• 支持嵌套深度控制 (nested_depth)
• 支持关系数量提示 (quantity_hint: dynamic/fixed)

API 端点：POST /api/capability/generate

3.8 各能力输入/输出/API端点汇总

4. 闭环3：数字员工自运维

4.1 自运维循环

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      数字员工自运维循环                       │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│   ┌──────────┐    ┌──────────┐    ┌──────────┐            │
│   │ 任务接收  │───▶│ 能力选择  │───▶│ 规则执行  │            │
│   │ (Intent) │    │ (Router) │    │ (Engine) │            │
│   └──────────┘    └──────────┘    └────┬─────┘            │
│                                         │                   │
│                                         ▼                   │
│   ┌──────────┐    ┌──────────┐    ┌──────────┐            │
│   │ 规则进化  │◄───│ 反馈分析  │◄───│ 日志记录  │            │
│   │ (Evolve) │    │ (Analyze)│    │ (Log)    │            │
│   └──────────┘    └──────────┘    └──────────┘            │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

4.2 任务接收与能力选择

实现：server/core/intent-engine.js

流程：

1. 接收自然语言指令
2. 意图识别（Intent Classification）
3. 匹配数字员工（Staff Routing）
4. 选择对应能力（Capability Selection）

4.3 执行与日志记录

执行日志表：staff_execution_logs

CREATE TABLE staff_execution_logs (
  id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
  staff_id TEXT NOT NULL,
  task_id TEXT DEFAULT '',
  action TEXT DEFAULT '',
  duration_ms INTEGER DEFAULT 0,
  status TEXT DEFAULT 'success',
  message TEXT DEFAULT '',
  created_at TEXT
);

创建日志表：sciot_creation_logs

CREATE TABLE sciot_creation_logs (
  id TEXT PRIMARY KEY,
  item_type TEXT NOT NULL,
  item_id TEXT,
  action TEXT DEFAULT 'create',
  success INTEGER,
  error_message TEXT,
  duration_ms INTEGER,
  llm_called INTEGER DEFAULT 0,
  llm_model TEXT,
  llm_tokens INTEGER,
  llm_retry_count INTEGER DEFAULT 0,
  llm_retry_success INTEGER DEFAULT 0,
  prompt_source TEXT,
  aml_used TEXT,
  created_at TEXT DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

4.4 反馈分析

实现：server/services/feedback-engine.js

FeedbackAnalyzer 核心方法：

1. analyzeCreationLogs(db) — 分析最近7天日志
2. generateOptimizationSuggestions(db, analysis) — 生成优化建议
3. executeAutoEvolution(db, suggestions, options) — 执行自动进化
4. getEvolutionHistory(db, options) — 查询进化历史

分析配置：

const DEFAULT_OPTIONS = {
  timeWindowDays: 7,           // 分析最近7天
  highFailureThreshold: 3,     // 连续失败3次以上视为高频失败
  llmRetryThreshold: 0.5,      // LLM 重试率超过50%需要优化
  durationPercentile: 90,      // 耗时百分位阈值
  durationSlowMultiplier: 2,   // 耗时超过平均值2倍视为过慢
  minSampleSize: 5,            // 最小样本量
};

4.5 EvolutionScheduler 调度器

实现：server/services/evolution-scheduler.js

配置：

const DEFAULT_OPTIONS = {
  intervalMs: 30 * 60 * 1000,   // 检查间隔：30分钟
  minLogsToAnalyze: 10,          // 最少日志数量才触发分析
  autoApplyCritical: false,      // 是否自动应用 critical 建议
  sqlOutputDir: null,            // SQL 脚本输出目录
  dryRun: true,                  // 默认试运行
};

调度流程：

start(db) ──▶ 设置定时器 ──▶ 每30分钟检查
                                │
                                ▼
                    _countNewLogs() >= minLogsToAnalyze?
                                │
                    是 ──▶ _runFullAnalysis()
                                │
                                ├── 1. analyzeCreationLogs()
                                ├── 2. generateOptimizationSuggestions()
                                └── 3. executeAutoEvolution()

4.6 健康度评分算法

实现：server/boss-scheduler/workers/system-health.js

检查维度：

| 检查项 | 权重 | 通过标准 |

|--------|------|---------|

| 数据库可用性 | 25% | sciot_import.db 可打开 |

| SCSAI 连接 | 25% | ArasClient 可初始化 |

| 模板覆盖率 | 20% | 缺失模板 < 50 个 |

| 规则引擎 | 15% | sciot_rules_v2 > 0 |

| 配置一致性 | 15% | 无 ERROR 级别问题 |

评分计算：

const checks = ['database', 'aras_connection', 'template_coverage', 'rules_v2', 'consistency'];
const allOk = errors.length === 0 && checks.every(c => c.status === 'ok');
// 健康度 = (通过检查数 / 总检查数) * 100

自愈机制：

• 当 capability === 'repair' 时，自动调用 capability.repair() 修复发现的问题
• 修复结果记录到 staff_execution_logs

5. 数据模型

5.1 核心表结构

#### sciot_templates（模板表）— 1205条

| 字段 | 类型 | 说明 |

|------|------|------|

| id | INTEGER PK | 自增ID |

| template_type | TEXT | 模板类型（synced/manual） |

| item_type_name | TEXT | 对象类型名称 |

| item_type_label | TEXT | 显示标签 |

| llm_fields | TEXT(JSON) | LLM生成字段列表 |

| auto_fields | TEXT(JSON) | 系统自动字段列表 |

| generation_rules | TEXT(JSON) | 生成规则（含child_objects） |

| required_fields | TEXT(JSON) | 必填字段 |

| optional_fields | TEXT(JSON) | 可选字段 |

#### sciot_rules_v2（规则表）— 2285条

| 字段 | 类型 | 说明 |

|------|------|------|

| id | TEXT PK | 规则ID |

| name | TEXT | 规则名称 |

| scope | TEXT | 作用范围（identify/create/repair/optimize/compare/validate） |

| item_type_name | TEXT | 适用对象类型 |

| property_name | TEXT | 适用属性名 |

| rule_type | TEXT | 规则类型（required/format/range/unique/custom） |

| condition | TEXT(JSON) | 条件定义 |

| action_type | TEXT | 动作类型（block/warn/auto_fix/suggest） |

| severity | TEXT | 严重程度（error/warning/info） |

| priority | TEXT | 优先级（P0/P1/P2/P3） |

| is_active | INTEGER | 是否启用 |

| prompt_template | TEXT | 关联提示词模板 |

| prompt_template_id | TEXT | 关联提示词模板ID |

#### prompt_templates（提示词表）— 2817条

| 字段 | 类型 | 说明 |

|------|------|------|

| id | TEXT PK | 模板ID |

| name | TEXT | 模板名称 |

| content | TEXT | 用户提示词内容 |

| system_prompt | TEXT | 系统提示词 |

| prompt_type | TEXT | 类型（system/user） |

| item_type_name | TEXT | 关联对象类型 |

| operation_type | TEXT | 操作类型（generate/create/validate） |

| version | TEXT | 版本号 |

| status | TEXT | 状态（active/draft/deprecated） |

| usage_count | INTEGER | 使用次数 |

#### sciot_creation_logs（创建日志）

| 字段 | 类型 | 说明 |

|------|------|------|

| id | TEXT PK | 日志ID |

| item_type | TEXT | 对象类型 |

| item_id | TEXT | 创建的对象ID |

| success | INTEGER | 是否成功 |

| error_message | TEXT | 错误信息 |

| duration_ms | INTEGER | 耗时（毫秒） |

| llm_called | INTEGER | 是否调用了LLM |

| llm_retry_count | INTEGER | LLM重试次数 |

| llm_retry_success | INTEGER | 重试是否成功 |

| prompt_source | TEXT | 提示词来源 |

| aml_used | TEXT | 使用的AML |

| created_at | TEXT | 创建时间 |

#### sciot_evolution_logs（进化日志）

| 字段 | 类型 | 说明 |

|------|------|------|

| id | TEXT PK | 进化记录ID |

| suggestion_type | TEXT | 建议类型 |

| target_type | TEXT | 目标对象类型 |

| target_table | TEXT | 目标表 |

| target_field | TEXT | 目标字段 |

| old_value | TEXT | 原始值 |

| new_value | TEXT | 建议新值 |

| auto_generated | INTEGER | 是否自动生成 |

| status | TEXT | 状态（pending/approved/applied/rejected） |

| applied_at | TEXT | 应用时间 |

| created_at | TEXT | 创建时间 |

#### sciot_migration_logs（迁移记录）

| 字段 | 类型 | 说明 |

|------|------|------|

| id | INTEGER PK | 自增ID |

| filename | TEXT | 脚本文件名 |

| applied_at | TEXT | 执行时间 |

| checksum | TEXT | MD5校验和 |

| status | TEXT | 状态（success/failed） |

| error_message | TEXT | 错误信息 |

5.2 辅助表

6. API 清单

6.1 模板/规则 API

6.2 六大能力 API

6.3 SCIO 专用 API

6.4 数字员工 API

7. 文件清单

7.1 核心引擎文件

7.2 服务层文件

7.3 数字员工文件

7.4 路由文件

7.5 脚本工具

7.6 数据库迁移

7.7 前端组合式函数

附录：术语表