REACH睿知智能生产套件

一、 REACH睿知智能生产套件

  国睿信维REACH睿知自主工业软件智能生产套件，贯通了制造过程中从产品工艺到实物制造，从厂房规划与设计到生产系统运行维护，从生产计划到底层设备制造执行数字链路。打造数字化工艺环境，构建制造运营管理环境，融入工业大数据、增强现实、健康诊断与管理等技术，确保生产系统高效可靠运行。

  通过构建产品研制数字化价值链，打破原有以文档和图纸为核心的产品描述方式，建立统一的产品三维模型及标准，实现产品研发数字化及产品全生命周期的三维工程化应用；实现基于三维模型的单一数据源管理，避免产品生命周期不同阶段由于数据不一致导致的产品返工。

  通过构建工厂生命周期数字化价值链，打造“透明工厂”。对生产要素进行虚拟化和数字化，实现从制造规划到制造系统的虚实结合。运用生产系统仿真技术，在实际生产开始之前建立生产系统的仿真模型，检测与评估可能存在的问题，以避免因此而造成的成本与时间的浪费。

  通过纵向集成，构建生产管控数字化价值链。使数字量在制造价值链上的连续传递，实现“订单-交付”流程的贯通及各业务环节的智能协同。实现基于现有资源约束的最优化排产、生产全过程管控、产品质量全过程监控等车间级全流程全要素管理。

  通过横向集成，构建供应链管控网络理念。对供应链全过程的信息进行采集和管理，实现订单进度、制造工艺、质量检验、合同执行的信息透明化，提升全供应链的竞争力。

  通过基于工业大数据的挖掘与应用，持续改进制造性能。对单/多工厂、智能设备、仓储、生产执行等工业大数据进行获取，整合供应链资源来预测发现与实际的偏差，通过智能优化算法及仿真持续改进制造性能，以减少库存、优化供应链、提升制造效率。

二、 集成化三维工艺系统——REACH.MPM

a) 总体思路：

  REACH.MPM集成化三维工艺系统，针对国内数字化工艺设计及管理特点、挑战及需求量身定做，提供数字化一体环境下的工艺规划、设计、管理及发布的完整性能力。基于自主Foundation平台及自主PLM系统，通过设计工艺协同、工艺规划、工艺设计、工艺签审与发布，形成可指导操作的细化流程，通过打通设计工艺数据流确保设计工艺业务流程的顺畅衔接，实现设计工艺紧密并行协作和一体化管理，并满足信息结构化管理的需要。通过与自主PLM融合、相关工具集成、基础业务配置、工艺资源管理、快速工艺设计管理，实现设计工艺一体化、工艺表达三维化、信息管理结构化、工作过程集成化、工艺设计智能化、工艺设计标准化。同时，以产品为导向，以任务为载体，通过流程驱动，从而形成完整的产品研发生产体系。

b) 核心能力：

• 设计工艺协同：通过打通设计工艺数据流，与PLM形成无缝集成，实现设计工艺一体化的工艺规划及管理能力。对于PLM系统中的EBOM及图纸等，工艺可直接介入产生工艺会签环节，基于二维图纸和三维模型进行可视化电子签审。

• 工艺规划及管理：PBOM编辑器，可快速对PBOM进行编辑。通过与自主PLM融合，直接提取PLM系统中EBOM信息及可视化模型，并直接展示在PBOM编辑器页面，通过EBOM页面与PBOM页面对比，大大降低了零部件遗漏风险。通过增加工艺件组合件等，使PBOM更加标准更加完整。独特的协同设计功能，大大提高了PBOM编辑的灵活性，支持在统一的结构管理下，分派不同组织人员对PBOM进行合作编辑，使得PBOM编辑更加专业更加规范。

• 工艺任务管理：基于PBOM及工艺，支持自动或手动创建工艺任务，同时提供完整高效的工艺任务管理能力。新建PBOM或PBOM变更时，系统自动创建相关工艺设计任务或工艺更改任务，确保PBOM的创建和变更能够及时的下达至工艺端，保证项目及时有效的进行。对于由特殊情况引起的工艺变更需求，REACH.MPM提供工艺自主变更的能力，可手动发起工艺自主更改任务，满足特定业务场景的需要。此外，对于临时的需求或返工需求，REACH.MPM提供手动创建临时工艺任务或返工工艺任务的能力，满足实际生产需求。基于工艺任务，提供详细的操作，任务的分派、接受、退回、完工、终止确保任务能够通过多种方式闭环，从而满足不同的业务场景。通过负载查询，可及时了解当前组织内任务负荷情况，便于对内部资源进行合理调度，避免资源浪费，提高产品研发生产效率。

• 结构化工艺设计：标准化、智能化的工艺编辑器，基于多种类型的工艺任务，充分利用结构化工艺编辑与工艺管理能力，提供多种类型的工艺设计能力。支持包括装配、机加工、电装、焊接、质检等多种类工艺编制。引入工艺资源配置与管理能力，大大提升工艺编制的高效性和专业性。通过将模型与工艺结合，不仅能够支持传统的二维工艺规程设计，还能够支持三维工艺设计。独特的工艺合编和子工艺功能，能够将多种类工艺进行融合，突破了传统工艺设计的局限，使得工艺设计能够跨组织、跨领域进行。强大的一图多工艺功能，满足了实际业务的需求，使得实际生产过程能够更加灵活多变，确保资源能够合理调度并充分利用。

• 工艺资源管理：基于不同工艺类型的业务场景，提供工艺设计过程中各类专业的工艺资源管理的能力。基于各用户实际情况，可配置多种类的工艺资源，并对各种工艺资源进行系统的分类与管理。通过对不同资源之间关系的配置，实现了资源的快速调配与使用。通过创建工艺模板、工时模板，实现了内部工艺标准化、规范化，便于内部知识的记录与传承，完整的工装申请流程，保证在编制工艺时基于工艺申请所需工装资源。

• 快速工艺设计：提供基于知识的快速工艺设计能力。通过配置相应知识模块，设置相似度算法、关系映射、规则推理等规则，在编制工艺时，系统可基于配置的知识，按照配置的规则自动检索相似度高的模型或工艺，实现了推荐相似工艺、工艺路线的能力以及自动参装能力，使得编制工艺更加快捷，更加符合标准。

c) 实践案例：

三、 制造运营管理系统——REACH.MOM

a) 总体思路：

  REACH.MOM制造运营管理系统，是国睿信维公司基于分布式微服务架构打造的全自主、新一代生产管理软件产品。该系统通过与PLM产品全寿期管理、ERP企业资源计划、MRO综合保障系统一起，形成企业科研生产和自主保障的“四元平台”，实现装备研发质量的提升，成本的下降，计划的准确，并提供灵活二次开发环境与接口，满足后续功能扩充与调整要求，促进相关生产管理模式及业务流程向智能制造的转变与持续优化。MOM产品着力解决：

（1）研制协同问题

（2）端到端数字链贯通问题

（3）计划排产、质量管理、仓储管理的一体化管理问题

（4）外协外包产品的质量、进度管控问题。

b) 核心能力：

• MOM系统是连通企业管理层到设备层的桥梁：  MOM提供了强大的计划管理、排产调度、质量管理、仓储管理、设备管理以及BOM、工艺路线、工艺资源等基础信息格式化维护功能，专注于执行层的制造运营。业务以秒为时间管理单位，实时性更高，为车间带来更加及时的信息管控能力。

• MOM系统实现从工程设计到生产制造、运维保障数据贯通：面向EBOM和MBOM在生产端的数据追溯，MOM系统内置了产品具体实例模型，提供实物的物料BBOM（As-build BOM）管理功能，相关数据的获取，全部支持系统自动采集。支持根据物料+序列号/批号，追踪与该物料相关的工单、不合格品记录等。

• MOM系统实现基于约束条件的多层级有限资源排产：在综合考虑企业资源限制下，系统提供到工序的、可行的生产能力排程计划。系统排产满足工厂正向排产和逆向排产的需要，综合考虑人力与设备的技能、资质、可用性和任务负荷，以及装配、试验、测试环境（场地）的使用情况，排产到班组、个人，以及设备，实现有限资源排产。

• MOM系统为企业内部执行层提供各生产要素的统一管理：面向“人机料法环测”各生产要素，MOM系统深度贴合电镀、印制板加工、精密机械加工、普通电装、微组装、总装、总调等多类型工艺过程，支持设置分工序的参装件、位号信息，提供个性化的工艺参数、自检参数、辅耗材等信息维护功能，实现在同一平台管理多种制造类型、多生产素、多业务流程的协同互通。

• MOM系统提供了外协生产制造进度、质量及问题管控的可视化能力：系统支持工序之间跨工厂的上下游协同功能，包括企业内转外协加工，外协回所内的入库、或移交下道工序分厂的功能。系统支持多级委外加工功能，打通了多级委外商和多工序之间的协同关系，实现工厂与工厂之间上下游业务流和信息流协同。

• MOM系统支持工业大数据采集与分析，实现制造运营优化决策：MOM面向生产机台、物流仓储、工控安全等设备，提供了包括OPC、PLC、串口、RJ45多种集成方式。近十年左右的数控设备支持直接进行数据采集；部分老旧设备加装添加传感器，串口设备后，通过系统提供的转换器进行数据传输。

c) 实践案例：

四、 供应商协同环境——REACH.SCE

a) 总体思路：

  由于企业内网与外协单位物理隔离，传统上供应链主管通过电话、email来沟通协调供应商的进度、问题等情况，信息收集不规范、工作量大、周期长、统计困难，在低效效率的管理下，非常容易造成严重的质量问题、交付问题。

  REACH.SCE供应链管理平台，将系统部署于企业内、外网络，提供数据同步、摆渡渠道，实现总公司内部与外协单位之间的生产数据交互。系统从总公司ERP获得外协订单和采购订单，由供应链系统完成后续的细化管理，并将预计到货、执行过程、异常问题、到货结果等信息再反馈到ERP，实现信息闭环互通。

  总公司通过数据摆渡方式将外部单位的数据传回终端可以及时采集外协单位的车间计划与生产进度、过程问题、质量检验数据等信息，并据此进行总体管控。

b) 核心能力：

• 计划全过程管控能力：实现对订单外协、单工序外协、定制/货架物资采购的全面管控，涵盖里程碑策划、执行过程监控、事后交付评估。

• 闭环的质量管控能力：实现从外协工艺审理、技术协议管理，到过程质量检验、交付复检的全过程质量管控，从工艺源头确保生产质量高稳定性。

• 问题快速响应和管理能力：实现更改单管理、拉动管理功能、跨组织问题协同，实现内部部门和供方间的各类问题的协同与信息闭环，把异常等待、损失降到最低。

• 供应商全过程透明化管控能力：深度整合外协反馈与企业内部管理信息，形成统一的评价指标，对供应商的计划执行、质量达成、供应能力科学评估，为企业管理者提供多维度的可视化分析工具。

• 信息安全互通与推送能力：构建立体全方位的安全防护体系，实现对设备建设全周期管控系统的安全保障，杜绝安全漏洞，降低被篡改和攻击风险，形成安全可靠的管理环境。

c) 实践案例：

五、 车间可视化系统——REACH.VFS

a) 总体思路：

  REACH.VFS车间可视化系统，是以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物。通过在计算机内的虚拟空间使工厂建模，考虑现实工厂的状况使虚拟工厂运行，进行动画处理的仿真功能，描述虚拟世界数字模型间的交互，提高制造端创造价值过程的透明度，使复杂系统的正确决策与建立成为可能。通过面向制造执行过程，以过程控制和智能分析技术为核心，搭建数字化生产管理平台，支持生产过程的可控、可追溯和柔性化，信息模型描述生产系统在现实世界中的行为及交互，跟踪控制制造过程，保障生产运行平稳，提供服务支持。通过虚拟工厂输入管理信息对现实世界的决策与执行产生重要影响，而虚拟工厂也通过物理工厂信息模型保持模型与现实世界同步。虚实融合，支持制造系统的持续改进与优化。

b) 核心能力：

• 异源环境适配：通过与IT环境及OT环境的适配与连接，实现异源环境的适配。数据采集的内容丰富，包括了人员、设备、材料、方法、环境、检测等众多内容；数据采集的方式多样，TCP/IP以太网方式、数据采集卡方式、系统集成方式、人工辅助方式；通过数据采集实现了信息系统及生产设备的联网，构建出车间生产现场综合数据的交换，可以将设备状态、车间工况、生产数据予以采集、传递、分析等，最大程度满足生产管理需要等，为系统上层应用提供技术支撑。

• 运行数据链接与配送：过各种方式采集到的结构化、半结构化和非结构化数据首先通过集成接口加载到基于Hadoop的数据池中进行统一存储。结合业务需要，通过大数据处理手段，对数据池中的数据进行抽取、清洗、转换，然后将企业关键业务数据统一存储到基于传统关系型数据库的数据仓库中。数据处理分析主要包括：流处理、实时处理和批量处理。同时结合企业数据应用需求，定义数据分析模型，并将分析结果在进行图形化呈现。

• 车间要素数字化建模：结合工厂规划设计模式的要素以3D形式定义工厂布局，可以通过使用已有的工厂模型，导入并提取 2D 工程图，使模型能够进入定义的位置，进行工厂整体模型搭建；同时支持对已有生产布局的动态模型配置。系统支持对模型进行分类管理，包括原始模型、可视化模型、几何模型、物理模型、行为模型、规则模型等。系统具有模型自动轻量化能力，支持 超大模型的自动轻量化，支持在线导入、本地导入、带参导入。

• 车间虚拟运行环境：通过模型映射，构建资产模型与资产实例间的映射关系，方便进行信息呈现。对多个物实例进行编排，结合三维模型，搭建整体场景运行环境。数据及模型推送至3D引擎，进行动作设定、路径设定、渲染烘焙，及应用发布。系统支持多人协同，异地协同，全终端协同方式。提供沉浸式系统，VR头盔，AR终端。可进行剖切、自动爆炸、三维标注等能力。支持5G+云的模式，可在平板：IOS 、Android，PC：windows IE，手机：IOS 、Android等多屏显示。

• 多端接入与应用呈现：基于对工厂数据采集与分析，在三维虚拟工厂中进行直观展现，管理人员和操作人员通过车间监控大屏、PC机及移动终端。在不影响设备运行情况下，实时掌握设备运行现状；实时掌握生产订单执行情况；加工工艺过程的3D可视化展示；仓库物流过程可视化展示等等，并可以进行工厂虚拟漫游。通过已经建立的完整3D数字化工厂（厂房）及数字化产线环境，并结合人机工程模块，进行人机工效的评估，同时结合平台仿真模块，进行人员流、物流以及生产线的分析、模拟，从而真实反映产品从零件到装配、到工位、到流水线、到工厂的生产过程，直观分析产品的可制造性、可装配性、可拆卸性和可维护性，优化制造过程。利用仿真模型，还可以对多套不同的改造方案（如新生产线、新设备布局方案等）进行评价，通过仿真运行数据，比较不同方案下的空间利用率、设备利用率、产线平衡度、生产效率、在制品数量、人员负荷等指标，分析哪套方案更加合适，并提出优化建议，为领导决策提供依据，为项目实施提供支撑。通过物理世界行为和状态的改变动态实时地在虚拟世界上展示；虚拟世界基于物理世界传递而来的环境感知数据、生产状态数据以及产品数据、经验与知识数据等进行智能分析与决策，并实时控制物理世界实物的状态和行为。

c) 实践案例：