你有一堆设备维修手册 PDF,Agent 不知道这些知识。RAG 是答案——把非结构化文本变成向量,让 LLM 能「看懂」你的私有知识。
问题:LLM 不认识你的设备
通用 LLM 不知道你的设备型号、你的维护流程、你工厂里 CNC-001 上次检修换了哪个轴承。
但你有这些资料——设备维修手册、故障代码对照表、历史检修记录。RAG(Retrieval-Augmented Generation,检索增强生成)就是把这些私有知识「喂」给 LLM 的标准方案。
RAG 的核心流程:
文档 → 文本分块 → Embedding 向量化 → 存入向量数据库
↓
用户提问 → Embedding → 向量检索 → Top-K 文档片段 → 拼入 Prompt → LLM 回答
本文带你用 Milvus + LangChain4j 实现一个工业 RAG 管道。
架构总览
┌─────────────┐ ┌──────────┐ ┌─────────┐
│ 维修手册文档 │ → │ 文本分块 │ → │ Embedding│
└─────────────┘ │ (500字) │ │ (向量化) │
└──────────┘ └────┬────┘
│ 存入
▼
┌─────────┐
│ Milvus │
│ 向量数据库│
└────┬────┘
│ 检索 Top-3
▼
用户提问 ──→ Agent ──→ KnowledgeBaseTool ──→ 拼入 Prompt ──→ LLM 回答
Step 1:搭建 Milvus
docker-compose.yml 加三个服务:
etcd: # 元数据存储
minio: # 对象存储
milvus: # 向量数据库 (standalone)
docker compose up -d milvus
访问 http://localhost:9091 确认运行正常。
Step 2:构建知识库
我用 35 条中文工业设备维修知识构建了基础知识库:
public static final List<String> ENTRIES = List.of(
"轴承温度超过70°C时,应立即检查润滑系统。常见原因包括润滑脂不足、润滑脂变质、轴承间隙过小...",
"电机振动超标(>4.5mm/s)通常由以下原因导致:转子不平衡、联轴器对中偏差...",
// ... 35 条工业维修知识
);
为什么 35 条而不是 10000 条? MVP 阶段的 RAG 不需要海量数据。35 条覆盖了常见故障类型(机械、电气、液压、传感器),足够验证检索质量。等你验证完分块策略和检索管线,再加量也不迟。
Step 3:文本分块(Chunking)
这是 RAG 最关键的一步。块太大,检索不精准;块太小,语义不完整。
LangChain4j 提供了 DocumentSplitter:
DocumentSplitter splitter = DocumentSplitters.recursive(500, 50);
// 500 = 每块最大字符数, 50 = 块之间重叠字符数
为什么要有重叠? 防止关键信息恰好被切在两块边界上。比如「轴承温度过高…建议更换润滑脂」如果被切成两块,检索「轴承温度」只能命中前半段,丢掉了「更换润滑脂」这个关键操作。
Step 4:Embedding + 存入 Milvus
我用 LangChain4j 自带的 AllMiniLmL6V2 模型,384 维,本地运行不需要 API Key:
EmbeddingModel model = new AllMiniLmL6V2EmbeddingModel();
EmbeddingStoreIngestor ingestor = EmbeddingStoreIngestor.builder()
.embeddingModel(model)
.embeddingStore(milvusStore)
.documentSplitter(splitter)
.build();
ingestor.ingest(document);
Step 5:@Tool 化 RAG 检索
把 RAG 封装成 LangChain4j 的 @Tool:
@Tool("从工业设备维修知识库中检索相关故障诊断信息。" +
"当用户询问设备故障原因、维修方法时使用此工具。" +
"输入查询问题,返回最相关的维修知识条目。")
public String searchKnowledgeBase(String query) {
Embedding qe = embeddingModel.embed(query).content();
var results = embeddingStore.search(
EmbeddingSearchRequest.builder()
.queryEmbedding(qe).maxResults(3).minScore(0.5).build());
// ... 返回 JSON
}
LLM 不需要知道搜索引擎的存在。 它只需要知道「这个工具能查维修知识」——调用、检索、返回全自动完成。
Step 6:分块大小对比实验
我在 ChunkExperiment 中测试了四个分块大小对应的检索命中率:
| 分块大小 | 命中率 | 现象 |
|---|---|---|
| 200 字符 | ~55% | 块太碎,语义不完整 |
| 500 字符 | ~85% | 平衡点 — 语义完整 + 检索精准 |
| 1000 字符 | ~78% | 块太大,噪声增加 |
| 2000 字符 | ~65% | 检索结果不精准 |
500 字符是工业知识库的甜点位置。 一条设备故障知识通常 300-600 字,500 字刚好覆盖一条完整的「症状→原因→处理」三元组。
完整调用流程
# 1. 启动依赖
docker compose up -d emqx milvus
# 2. 启动应用
./mvnw spring-boot:run
# 3. 摄入知识库
curl -X POST http://localhost:8080/api/rag/ingest
# 4. RAG 增强对话
curl -X POST http://localhost:8080/api/agent/chat \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"message":"CNC-001 轴承温度71°C是什么原因?"}'
Agent 的推理链:
用户问题 → LLM判断 → searchKnowledgeBase("轴承温度高原因")
→ 向量检索 → Top-3 知识条目
→ LLM 整合 → "轴承温度超过70°C应立即检查,常见原因包括..."
下一步
RAG 的 MVP 搭建完成。后续我会深入:
- 混合检索(Dense + BM25 → RRF 融合)
- Cross-Encoder 重排序
- Query 改写(HyDE、Multi-Query)
- 检索质量评估(Hit Rate / MRR / NDCG)
本文由 LaoLiang 原创,首发于掘金/知乎/微信公众号。转载请联系作者。