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厂情中枢

数字工厂工作台左侧“总览 → 厂情中枢”,所有角色都能用(学生看不到老师注入的情景,见第七节)。

它把整个工厂放在一张图里:订单、工单、设备、刀具、零件、检验、库存、供应商、卖出去的设备、客户……每一样东西都是一个对象,对象之间有关系,每一次变化都有记录。 - 所有数字都能点到原始数据,看清它从哪来。 - 一路点下去,就能把散在各个系统里的事情串起来。

已上线四期: - 17A:工厂本体与对象浏览器(第一至六节); - 17B:异常、追因与指挥台(第七至九节); - 17C:推演与动作(第十节); - 17D:AI 代理、提醒、日报周报与复盘(第十一节);配套实验 15; - 18 E1:客户与服务领域包(第十二节;详见《客户与服务》);配套实验 16; - 18 E2:安全环保领域包(第十三节;详见《安全环保》);配套实验 17。

打开厂情中枢先看到指挥台。页面右上角八个按钮: - 全厂态势; - 异常处理; - 推演工作台; - 动作收件箱; - 全貌地图与搜索; - 规则目录; - 日报与周报; - AI 运行记录。

一、全貌地图

在指挥台右上角点“全貌地图与搜索”。

两排色块: - 上排是价值链:经营与战略 → 市场与客户 → 销售与交付 → 产品与研发 → 供应链 → 计划与排产 → 生产执行 → 质量 → 仓储与物流 → 客户服务。 - 下排是支撑面:设备维护、安全健康环境、人员与组织、能源与公用、财务。 - 最下面是中枢自己的对象(工程任务单、提议,以后还有异常、场景、动作)。

每一块显示四样东西: - 对象总数(大数字); - 有数据的类型数 / 全部类型数; - 最近 24 小时的变化次数; - 一排小方块,每个方块是一类对象。小方块的颜色是数据成熟度:

颜色 含义
深青 已有数据:工厂现在就在产生
浅青 ERPNext 可启用:ERPNext 里有这类单据,开起来就有数据
浅黄 教学模拟:由教学模拟器产生
灰色虚线 待采集:要上采集应用或接外部系统(后续各领域包)
青色点线 后续各期生成:异常、场景、动作、AI 运行,17B–17D 才有

“亮着”和“暗着”的地方一眼可见,这也是工厂数字化还缺什么的清单。

操作: - 点一个领域,下方展开它的全部对象类型:数量、成熟度、数据来源。 - 点对象类型,进入这类对象的列表。 - 在列表里可以按属性加条件筛选(例如“刀具 · 设备 = grd-01”),并导出 CSV。

二、搜索

地图上方的搜索框什么都能搜:订单号、工单号、零件序列号、设备号、物料编码、客户名。

三、对象 360 页

点任何对象,进入它的 360 页。

顶部 - 类型、编号、名称、状态色; - 所属领域、首次出现时间、最近更新时间; - 其他叫法(别名)。

左栏:属性 - 每个数值带单位。 - 数值旁边的 ⓘ 是来源:点开显示产生这个数值的那条原始总线消息,包括时间、发送方、主题和完整内容。 - 例如测量值来自检验站的哪一条记录,订单交期来自 ERPNext 的哪一次同步。

中间:关系图 - 默认显示一跳。右上角可以选到三跳。 - 颜色按领域区分,中间带黄圈的是当前对象。 - 单击一个点:展开它的邻居,并突出与它相连的关系。 - 双击一个点:进入那个对象的 360 页。 - 鼠标停在点上,下方显示全名。

右栏:时间线 - 按时间倒序列出这个对象经历的事:出现、开工、每道工序完工、换刀、停机与恢复、检验不合格、ERPNext 单据变化…… - 属性变化写成“旧值 → 新值”。 - 右上角可以按事件种类筛选。 - 每条都能点 ⓘ 看原始记录。

底部:相关对象 - 按关系分组,例如零件的“加工于(工序任务)”“测量”“搬运记录”“装入(减速器总成)”。 - 加工记录上写着当时的设备、刀具、节拍和刀具剩余寿命。 - 每组最多显示 50 个;“导出 CSV”导出全部分组。

手机 - 手机上也能看:三栏变成上下排列。

四、各页上的对象链接

下面这些页面上的单号、序列号、设备号带了下划虚线: - 首页的订单、客户、AGV、在运零件; - 车间终端的当前工单、零件、待做工单; - 订单与计划的工单、物料、销售订单、缺料物料; - 质量的零件、工单、不合格品单; - 数字孪生的设备序列号、出厂工单、输出轴。

使用方法: - 鼠标停一下,弹出摘要卡:几个关键属性、状态、关系概况。 - 点击进入 360 页。

五、一个完整的例子:从现场的一台减速器追到磨床的砂轮

  1. 在“数字孪生”里打开一台现场设备,点它的序列号,进入“现场设备”360 页。
  2. 相关对象里,“出厂序列号”是它出厂时的减速器总成;点进去。
  3. 总成的“装入”分组列出装进去的输出轴 SH301-…;点进去。
  4. 输出轴的“测量”分组:6 项检测值,每个都能看到原始检验记录。
  5. 输出轴的“加工于”分组:7 道工序,每道都写着设备、节拍和刀具。
  6. 磨外圆那一道写着 GRD-01 的砂轮编号(如 grd-01/3),以及当时的剩余寿命。
  7. 打开“对象列表 → 刀具 / 砂轮”,或在关系图上从工序任务展开,就能看到同一片砂轮还磨过哪些轴。
  8. 再从这些轴继续点,就能找到它们装进了哪些总成、卖给了哪些客户。

这条链在 17B 里会自动走:一旦某台设备报警,系统直接列出同一片砂轮磨出的其他轴,以及它们所在的客户。

六、数据从哪来、多快更新

来源 - 总线消息:设备状态与事件、检验测量、不合格品、AGV、跑合试验、设计发布与 G 代码、AI 提议;ERPNext 单据也经桥接发到总线。 - 这些都是实时的,延迟一般 2–5 秒。 - 不在总线上的数据:每分钟对账一次。包括: - 设计与工艺提交、8D、质量问题情景; - 数字孪生(现场设备、维修单)、工程任务单; - 计算服务的分析作业、看板指标、工单成本、零件库主数据。

教学和生产分开 - 教学模式和生产模式的对象互不可见。

情景重置 - 老师重置实验 7 情景时,教学模式的本体一起清空,从主数据重新开始。

权限 - 每类对象和属性有敏感级别:0 公开、1 内部、2 部门、3 受限。 - 学生只能看到 0、1 级。例如看不到“质量问题情景”(老师注入的隐藏问题),也看不到客户联系人、人员等部门级对象。 - 老师在教学模式能看到全部。

底部的同步状态 - 显示已处理到第几条总线消息、落后多少条、有没有跳过的坏消息。 - 厂长(老师)可以点“从头重建本体”:清空当前模式的本体,从总线历史从头算一遍。结果和实时同步完全一样(自动测试核对)。

七、异常与追因

规则库自己发现问题。 每 20 秒,规则库按 20 条规则检查一遍全厂。

领域 规则
生产 停机 / 故障、刀具寿命低、OEE 低、换刀频率异常、在制积压
质量 SPC 判异(西电规则 1–4)、趋近公差限、不合格品未处置、一次合格率下降、8D 久拖未关
交付与计划 订单可能延期、工单逾期
供应链 缺料 / 低于安全库存、采购单逾期到货
服务 现场设备报警、同批多台报警、服务工单超时
维护、财务、研发 同一设备反复停机、工单成本差异超标、设计改版后在制工单仍按旧版加工

安全环保、人员、能源、客户投诉的规则已经写进目录,标“待数据”,接入数据后启用。

异常 - 每发现一个问题,就开一个异常。异常有严重度(严重 / 警告 / 提示)和负责角色。 - 同一个问题只开一个异常;它再出现时只加次数。严重度升高时会再提醒一次。 - 条件连续两轮检测都消失,异常自动解除,并写明原因。 - 人工关闭后 24 小时内又出现,重新打开同一个异常,并记一笔。

和原来的“AI 提醒”是同一个来源 - 原来首页上的停机、刀具寿命、质量趋势、不合格品、订单延期、缺料提醒,都已经并进规则库,文字不变。 - 新开、升级、重开的异常照旧出现在首页和 AI 助手里。

追因与影响面:每个异常都有一条因果链 - 往上游找“为什么”,往下游算“影响了谁、影响多大”。 - 每一条边都写明依据:本体里的哪条链接(附原始记录序号),或者用的哪个已有计算(看板订单预测、BOM 展开、成本模块、孪生)。 - 数值都来自这些已有计算,不另外估算。

六条主要链路:

从哪里出发 怎么走 得到什么
设备停机 排在它上面的工序 → 工单 → 销售订单 → 客户 订单预计完成日、晚几天
质量信号(判异、趋近公差限、不合格品、合格率下降) 零件 → 加工记录 → 刀具 / 砂轮(加工时的剩余寿命)→ 设备;同一刀具加工的其他零件 怀疑对象、复检范围
现场设备报警 出厂总成 → 输出轴 → 磨它的砂轮 → 同一片砂轮磨出的轴 → 它们装在哪些设备上 → 客户 建议排查的设备和客户;还没装机的同批轴
缺料 物料 → 用到它的工单和在手订单(BOM 展开)→ 客户 缺口、受影响订单
成本差异 工单 → 各工序的差异 → 调整、换刀、超时 差异分解(与“经营与财务 → 生产与成本”一致)
订单延期风险 订单 → 工单 → 没做完的工序 → 设备状态 为什么会晚(停机、瓶颈)

任何对象都能算影响面。 在对象 360 页点“算一下影响面”,就用同样的方法从这个对象出发走一遍,但不开异常。例如: - 一片砂轮:列出它磨过的轴,以及这些轴装在哪些设备上; - 一台设备:列出排在它上面的工单和订单; - 一种物料:列出用到它的工单和订单。

学生看到的链条 - 老师注入的“质量问题情景”在学生面前显示为“原因待查”。这一环要学生自己查,这正是实验 7 任务 5 的内容。

八、指挥台

第一屏:全厂态势 - 15 个领域各一块卡片,按价值链和支撑面排开。 - 每块卡片显示: - 1–2 个关键指标,以及近 7 天的小折线(指标每天记一次); - 开着的异常数(红 = 严重,黄 = 警告,蓝 = 提示); - 有几条规则在跑。 - 还没有数据的领域(安全、人员、能源)卡片写明“待接入”和缺什么数据。 - 点卡片,进入第二屏,并只看这个领域的异常。

第二屏:异常处理(三栏)

左栏:异常清单 - 按严重度和时间排序; - 可以按状态、领域筛选; - 勾选“只看我负责的”,只显示你当前角色负责的异常。

中栏:说明和因果链图 - 上面是一段说明,由链条自动写成。 - 点“讲成人话(AI 润色)”,让模型改写得更顺。 - 国内用已备案的模型,美国用 Claude; - 模型只能用链条里的事实,输出里如果出现链条里没有的数字,就退回原文。 - 下面是因果链图:原因在上(橙圈),异常居中(红色菱形),影响在下。 - 点一条边,看依据,还可以打开原始记录; - 点一个点,看这个对象的数值;双击进入它的 360 页。

右栏:处理 - 规则说明和处理建议。 - 按钮:确认、开始处理、指派给某个角色、写备注、关闭(关闭必须写怎么处理的)。 - 快捷入口,直接去相关页面:车间终端、质量、开 8D、订单与计划、数字孪生…… - 处理记录(谁、什么时候、做了什么)和原始记录。

谁能处理 - 这条规则的负责角色、厂长和老师可以确认、指派、关闭。 - 其他人可以写备注。

“如果这样处理会怎样”的推演,在 17C 加到右栏。

九、规则目录

在指挥台右上角点“规则目录”。

列出全部 32 条规则(20 条在跑,12 条待数据),每条显示: - 领域、严重度、负责角色; - 阈值; - 开过多少次、现在开着几个、最近一次; - 出错信息(如果有)。

厂长(教师)可以做的事: - 改阈值和开关:改完点“保存”。每次改动都记在页面下方的“改动记录”里(谁、何时、从多少改到多少)。 - 用历史检验:把这条规则在过去 7 天的数据上每 6 小时跑一次,看它会报多少次、报在哪里。只算,不开异常。 - 改了阈值还没保存时,检验用的是改过的阈值,可以先试再定; - 读“当前状态”的规则(停机、库存、订单预测)回看过去时,只能用当时最近一次的状态,结果是近似。

规则的写法在 factory/digital/ontology/rules/ 目录。阈值写在 yaml 里,检测逻辑在 hub/ont/rules/。

十、推演与动作

回答“如果这样处理,会怎样?”,再把选定的处理真的做下去。

1. 车间班次

推演和加班都要先知道车间什么时候开工。仿真车间有两种运转模式:

模式 什么时候用
24 小时连续 教学模式默认。学生什么时候做实验 7 都不受影响
按班次 周一到周五 08:00–17:00;“加班”就是把某天的下班时间往后延(每天最多 4 小时)。下班时正在加工的那一件做完再停。生产模式默认

老师在“情景导演”的教师控制台切换。只有按班次时,候选方案里才会出现“加班”。

2. 快照与推演

3. 指挥台右栏:推演与建议

打开一个异常,右栏会按这类异常的“处理方案”自动推演几个方案,例如:

异常 候选方案
设备停机 不处理、恢复后加班、改派到同类设备、维修加急
订单可能延期、工单逾期 不处理、加班、插单调序、瓶颈工序外协、分批交货
缺料、采购逾期 不处理、紧急采购、分批交货

每个方案显示受影响订单的预计交期(晚几天或余几天)、多花的钱、加班多长。方案按“准时 → 花钱少 → 加班少”排序,第一个标“建议”,上面一句话说明理由。如果不处理就够了,建议就是“不处理”。

4. 推演工作台

左栏:改动清单。可以叠加多种改动: - 改派:某工序换到同类设备; - 调序:某工单在某台设备上排到最前; - 插单:某天下达一张新工单(只在推演里用); - 加班; - 维修加急; - 紧急采购:等料的订单提前到料; - 外协:某工序的几件送外面做; - 分批交货:订单先交一部分。

中间:甘特图和订单表 - 甘特图横轴是时间,纵轴是设备,按工单着色。停机画斜线,下班是灰底,加班是橙底。可以看 1 天、3 天或全部,也可以在“不处理 / 本方案”之间切换。 - 下面的订单表把“不处理”“本方案”和勾选的场景并排比较。

右栏:场景 - 保存场景(快照 + 改动 + 结果),最多 4 个并排比较; - 计划员、厂长可以把改动直接提交为动作。

5. 动作收件箱

每个动作都有:试运行结果(和“不处理”对比)、发起人、状态、完整记录。

状态:待批准 → 已批准并执行 → 已完成(或执行失败、已驳回)。

谁能批准

动作 批准人
加班、紧急采购、外协、维修加急(花钱的) 厂长
改派、调序、分批交货 计划员或厂长

批准后谁去做

动作 执行
改派、调序、外协、维修加急 发给车间(生产模式的维修加急只记录承诺)
加班 改班次表,并发给车间
紧急采购 在 ERPNext 生成请购单,需求日就是要求的到货日
分批交货 在 ERPNext 销售订单上留交货安排的备注(不改已提交的订单)

其他操作 - 批准前可以“用最新快照重新试运行”:情况变了,结果不同时会提示。 - 动作和场景也是本体里的对象(“动作记录”“场景”),连着它处理的异常和作用的设备、工单、物料,能在 360 页里查到。

6. 时间回看

全厂态势上方有时间栏,可以选过去 7 天内的任一时刻。选好后看到的是那时的样子: - 态势卡指标按那个时刻重算; - 列出那时开着的异常; - 设备状态取那时最近的一张快照。

回看时点“从这里推演”,用那时的快照做复盘推演(见第十一节第 5 条)。

十一、AI 代理、提醒、日报周报与复盘

1. AI 代理(AI 工厂助手)

左侧“AI 工厂助手”、首页“问 AI”打开的还是原来的聊天窗口,后台换成了AI 代理:它自己在厂情中枢里查、追因、推演、比较方案,最后可以起草动作。

两种引擎 - 服务器配了模型时,由模型自己决定调哪些工具(国内部署用 DeepSeek,美国部署用 Claude)。回答下方写“模型:……”。 - 没配模型(或模型暂时连不上)时用规则版:识别十类常见问题,按固定步骤查,同样带引用。回答下方写“规则版”。

教学模式 - 学生问,它只给提示:去哪一页看什么数据,不直接说出实验题的答案,也不起草东西。 - 老师问,给完整分析。

2. AI 运行记录与评测

指挥台右上角“AI 运行记录”(厂长、老师看全部,其他人看自己的)。

3. 主动提醒

4. 厂情日报、经营周报

指挥台右上角“日报与周报”。

5. 复盘

推演好不好,用事后的数据检验。

6. 实验 15

教学模式左侧“实验与任务 → 实验 15”:车间异常的追因、推演与决策。学生先自己追因、自己推演和选方案,提交选择之后才看得到中枢的建议和 AI 结论(比对模式)。指导书、报告模板在页面右上角,也在课程接口里。老师在同一页注入停机、缺料或质量漂移,并看全班成绩。

十二、客户与服务

市场与客户、销售与交付、客户服务三块接上了真数据,详细用法见帮助《客户与服务》。在厂情中枢里多了这些:

十三、安全环保

“安全、健康与环境”一块接上了真数据,详细用法见帮助《安全环保》。在厂情中枢里多了这些:

十四、设备维护与资产

“设备维护与资产”一块接上了真数据,详细用法见帮助《设备维护》。在厂情中枢里多了这些:

十五、人员与组织

“人员与组织”一块接上了真数据,详细用法见帮助《人员与排班》。在厂情中枢里多了这些:

十六、供应链深化

“供应链”一块从“请购”接到了“用到哪些零件”,详细用法见帮助《采购与来料》。在厂情中枢里多了这些:

十七、能源与环境

“能源与公用”一块不再“待接入”,详细用法见帮助《能源与环境》。在厂情中枢里多了这些:

十八、经营与财务

“经营与战略”“财务”两块接上了钱,详细用法见帮助《经营与财务》。在厂情中枢里多了这些:

十九、全厂联调:两周情景