第一篇：MES技術(shù)方案

Optimize Manufacturing Improve Plant Uptime Reduce Time to Market Drive Regulatory Compliance

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XXXXXX公司

MES方案建議書

羅克韋爾自動化

上海，中國 2008-3-9

1.1.項目背景

XX汽車公司是中國汽車行業(yè)的骨干企業(yè)，已陸續(xù)建成了XX（主要以中、重型商用車、零部件、汽車裝備事業(yè)為主）、XX（以輕型商用車、乘用車為主）、XX（以乘用車為主）等主要生產(chǎn)基地。主營業(yè)務(wù)包括全系列商用車、乘用車、汽車零部件和汽車裝備。

XX汽車公司自主品牌乘用車XX工廠坐落在XX經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，作為XX自主品牌乘用車事業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)的主要基地，總體規(guī)劃含研發(fā)中心和生產(chǎn)工廠兩大部分。生產(chǎn)工廠一次性規(guī)劃，兩期實施，主要包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝和發(fā)動機及大塑料件生產(chǎn)車間。其中，第一期建設(shè)將形成20萬輛年生產(chǎn)能力。XX自主品牌乘用車系列產(chǎn)品將覆蓋乘用車市場主要份額的Ｂ、Ｃ、Ｄ級車型，首款產(chǎn)品將于2009年初下線。

XX汽車需要快速響應(yīng)市場變化，才能強占更多的細分市場份額，使企業(yè)能搶占市場先機。因此迫切希望在XX工廠構(gòu)建完整的生產(chǎn)，物流和質(zhì)量體系，能夠快速投入新車型的生產(chǎn)，以滿足市場多樣化的需求，汽車企業(yè)就必須以O(shè)TD優(yōu)化為導(dǎo)向，關(guān)注從訂單到交付的整個過程中的制造，物流和質(zhì)量相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域（如下圖所示）。其涉及到的業(yè)務(wù)流程、信息管理對于XX汽車自主品牌汽車的制造是至關(guān)重要的。

供應(yīng)商交貨指示零件需求庫存管理倉庫物流中心生產(chǎn)管理物流管理W1W2W3W4W5收料緩沖區(qū)供應(yīng)商WE車身Repair PAINTWBS涂裝RepairGAPBS總裝VQ質(zhì)檢生產(chǎn)實績信息系統(tǒng)車輛狀態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)ERPMES整車識別防誤差整車識別安裝指示整車識別質(zhì)量檢驗拉動序列件整車跟蹤拉動JIT物料工位零件工位指示拉動按燈物料 根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展目標，物流管理、生產(chǎn)控制和質(zhì)量管理是一個循序漸進的發(fā)展過程，MES系統(tǒng)最終達到以下四方面管理要求：

(1)訂單制造管理

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包括訂單管理、車輛跟蹤、路由控制、數(shù)據(jù)采集、PMC、車輛報交。AVI作為車輛識別功能，它不僅是訂單制造管理的基礎(chǔ)，更是整個集成制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)，物料，質(zhì)量都需要根據(jù)車型來控制，所以其覆蓋范圍應(yīng)為所有車間及關(guān)鍵點；裝配管理主要是指各種輔助裝配的單據(jù)的打印、鋼打、銘牌、電氣檢測、加注、四輪定位、轉(zhuǎn)轂試驗等。AVI，路由控制及現(xiàn)場機運設(shè)備大都PLC，PMC以成熟的工業(yè)組態(tài)軟件作為其基本工具，對PLC的數(shù)據(jù)采集和控制是它的強項，人機界面的設(shè)計變得相當(dāng)容易。

(2)現(xiàn)場物料管理

由于XX汽車的物料管理和派送由第三方物流來負責(zé)，現(xiàn)場物料管理主要向第三方物流庫發(fā)布物料拉動信息模塊。送料方式主要有推式和拉式，推式是根據(jù)日生產(chǎn)計劃分時分批主動送達現(xiàn)場；物料拉動主要有線旁向倉庫拉動（KANBAN、物料暗燈二者皆可能），生產(chǎn)線直接向倉庫拉動（KANBAN、物料暗燈、排序拉動三者皆可能），由線邊到廠內(nèi)四個庫的二次要料請求。

(3)制造質(zhì)量管理

包含現(xiàn)場質(zhì)量信息缺陷輸入和查詢管理、現(xiàn)場整車質(zhì)量信息缺陷輸入和查詢管理audit、車輛測試系統(tǒng)及缺陷管理和跟蹤系統(tǒng)、車輛流程卡管理系統(tǒng)、車輛電氣檢測、防錯系統(tǒng)。質(zhì)量數(shù)據(jù)是非常重要的數(shù)據(jù)，它包含車輛制造信息，可追溯件信息，缺陷信息及測試信息，基于它的數(shù)據(jù)報表，分析及應(yīng)用很多。同時，未來 制造質(zhì)量會和供應(yīng)商質(zhì)量、售后質(zhì)量數(shù)據(jù)集成，基于這些數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，形成貫穿車輛整個生命周期的質(zhì)量信息系統(tǒng)。

(4)系統(tǒng)管理

系統(tǒng)集成，就是數(shù)據(jù)的集成。針對系統(tǒng)的集成，就需要集成的管理工具，它主要包含：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，PMC，事件控制中心，版本管理，報表中心及用戶賬戶管理等。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理：負責(zé)所有生產(chǎn)、物料、質(zhì)量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護，保證MES的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一性和唯一性。

事件控制中心，它是重要的系統(tǒng)運維工具，能幫助IT 支持人員獲知系統(tǒng)運行情況，解決系統(tǒng)問題。

版本管理，它是系統(tǒng)更改的管理工具，保證系統(tǒng)版本的一致性，可追溯性。

歷史數(shù)據(jù)查詢和報表管理，數(shù)據(jù)源為集成制造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，它應(yīng)能滿足各相關(guān)業(yè)務(wù)部門的要求，Rockwell Confidential

它是系統(tǒng)集成后的優(yōu)勢體現(xiàn)。同時歷史數(shù)據(jù)會定時導(dǎo)入歷史數(shù)據(jù)庫，連同生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫 供查詢和形成報表。

根據(jù)當(dāng)前的業(yè)務(wù)需要，這一階段的項目應(yīng)覆蓋以下功能需求，包括生產(chǎn)管理、物料管理、質(zhì)量管理和系統(tǒng)管理四個子系統(tǒng)，整體目標是建立功能全面、集成和穩(wěn)定的生產(chǎn)、物流、質(zhì)量控制體系，以適應(yīng)公司汽車產(chǎn)量快速增長和車型平臺增加的需求。該系統(tǒng)能滿足訂單管理、車輛跟蹤、路由控制、物料需求發(fā)布、線旁拉動、物料調(diào)度、KANBAN卡管理、現(xiàn)場質(zhì)量缺陷、電氣檢查、質(zhì)量追溯管理、整車質(zhì)量缺陷、檢測數(shù)據(jù)管理、流程卡管理、合格證管理、用戶管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、PMC、數(shù)據(jù)采集、報表管理、事件控制中心、版本管理、數(shù)據(jù)備份/遷移管理等模塊。

1.2.項目目標

本項目將通過全廠MES系統(tǒng)的建設(shè)，建立一個全面的、集成的、先進的和穩(wěn)定的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，以適應(yīng)公司產(chǎn)量快速增長和車型平臺增加的需求，滿足目前年產(chǎn)20萬輛的生產(chǎn)目標，并能支持未來多種車型混線生產(chǎn)年產(chǎn)24萬輛的業(yè)務(wù)運作。系統(tǒng)實施的主要目標如下：

1、XX汽車的MES信息系統(tǒng)全方位的承建，以系統(tǒng)覆蓋到?jīng)_壓、車身、涂裝、總裝四大車間，能快速建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的工作平臺。

2、全面實現(xiàn)與ERP系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)車間與物流和質(zhì)量系統(tǒng)的全面整合，全面提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平，確保物料的及時供給和生產(chǎn)的及時響應(yīng)。

3、將把國際著名的豐田汽車、通用汽車等企業(yè)在MES系統(tǒng)中的成熟的業(yè)務(wù)流程模式和軟件平臺資源在XX汽車項目中進行導(dǎo)入，保證XX汽車項目的穩(wěn)定性和實用性。同時設(shè)計方案立足于先進技術(shù)，采用最新科技技術(shù)水平，使MES的建設(shè)達到和具備國際的先進水平和國內(nèi)的領(lǐng)先地位

4、通過MES系統(tǒng)的實施，將大幅地降低生產(chǎn)零部件的庫存，降低整車的庫存，減少各部門的人員配置并提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

5、完成企業(yè)級的MES系統(tǒng)的架構(gòu)建設(shè)，為實現(xiàn)集成制造，物流和質(zhì)量全生命周期管理打下堅實的基礎(chǔ)。

?

6、遵循ISA95和MESA國際標準，可以同時具有良好的開放性，可以和不同廠家的產(chǎn)品能夠互操作和互連

?

7、考慮SOA架構(gòu)，將MES應(yīng)用程序功能彼此分開，以便這些功能可以單獨用作單個的應(yīng)用Rockwell Confidential

程序功能或“組件”。這些組件可以用于在企業(yè)內(nèi)部創(chuàng)建各種其他的應(yīng)用程序，并能迅速修改業(yè)務(wù)流程模型

?

8、集成的系統(tǒng)必須降低系統(tǒng)維護的難度和要求，方便用戶日后的應(yīng)用、管理和維護。系統(tǒng)設(shè)計完成的同時，必須完成與之相關(guān)的可操作的管理維護規(guī)定，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行

綜上所述，為了保證XX汽車的MES系統(tǒng)項目的成功，羅克韋爾自動化（國際最具規(guī)模和著名的制造控制和信息系統(tǒng)公司）汽車工程中心全面負責(zé)東風(fēng)汽車項目的實施，對項目實施、成功的上線作出強有力的保證。

1.3.項目實施回報

XX汽車的MES主要包括生產(chǎn)管理系統(tǒng)、物料管理系統(tǒng)和質(zhì)量管理系統(tǒng)三部分內(nèi)容，整體目標是建立一個全面的、集成的、先進的和穩(wěn)定的支持質(zhì)量，生產(chǎn)和物流的業(yè)務(wù)體系，以適應(yīng)公司產(chǎn)量快速增長和車型平臺增加的需求，并能同其他業(yè)務(wù)和系統(tǒng)整合（如ERP系統(tǒng)）。系統(tǒng)總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如下所示：

MES系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖

整個系統(tǒng)實施范圍包括：生產(chǎn)管理部分、物料管理部分、質(zhì)量管理部分。

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1.4.生產(chǎn)管理系統(tǒng)

MES系統(tǒng)的生產(chǎn)管理部分第一階段控制的范圍包括沖壓車間、車身車間、WBS、涂裝車間、PBS、總裝車間和檢測線，系統(tǒng)在車身車間將車輛與訂單進行綁定，然后對車輛進行跟蹤控制直到檢測線下線為止?？傮w需求主要包括以下內(nèi)容：

訂單管理； 生產(chǎn)調(diào)度； 生產(chǎn)線信息廣播； 自動化集成控制； 生產(chǎn)監(jiān)控PMC； 數(shù)據(jù)采集；

車身實時跟蹤監(jiān)控畫面圖例

在ROCKWELL的設(shè)計方案中，各車間生產(chǎn)線上下線處，關(guān)鍵工位設(shè)有手動條碼掃描槍（或自動掃描槍或RFID）的讀寫操作站。在關(guān)鍵位置設(shè)有觸摸屏，它們將是組成讀寫操作站的一部分，Rockwell Confidential

為現(xiàn)場的操作人員提供AVI系統(tǒng)人機交互操作的功能。通過這些觸摸屏給現(xiàn)場的操作和維護人員提供了自動監(jiān)視AVI系統(tǒng)運行情況和手工進行AVI系統(tǒng)操作的功能。通過觸摸屏可實現(xiàn)條碼顯示，條碼掃描報錯，手動條碼輸入等功能。

讀寫站實例照片

由于在車間現(xiàn)場，設(shè)備環(huán)境復(fù)雜，很難保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸時刻保持暢通，因此，在開發(fā)調(diào)試過程中，我們也特別將中斷做特殊考慮，增加了保護措施，盡最大可能保證系統(tǒng)的正常運行，保持整個掃描交互流程的順暢。主要措施與方法如下：

? PLC掃描設(shè)備將數(shù)據(jù)放置于PLC中控服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫中。

? MES系統(tǒng)的接口程序輪詢接口數(shù)據(jù)表，讀取未處理紀錄，送向MES系統(tǒng)相應(yīng)邏輯處理模塊。

? MES接口程序讀取MES邏輯處理模塊的返回結(jié)果，寫入接口數(shù)據(jù)表中。? PLC接口程序輪詢接口表數(shù)據(jù)，操作PLC設(shè)備動作。

總裝車間監(jiān)控主畫面圖例

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通訊狀態(tài)監(jiān)控畫面圖例

Equipment Report – XXX XXX XXX

車身識別系統(tǒng)將利用設(shè)在車間內(nèi)的條碼掃描設(shè)備和R&F讀寫頭，并在涂裝車間的車身吊具和滑撬上安裝R&F載體來構(gòu)成車體跟蹤系統(tǒng)（AVI）。整個AVI系統(tǒng)將由一臺上位計算機進行控制并通過其顯示器對車體位置、狀態(tài)進行監(jiān)控。同時AVI監(jiān)控計算機也將做為MES或ERP系統(tǒng)的一

部分，可實時接收和反饋生產(chǎn)數(shù)據(jù)

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AVI工作流程:

1．AVI信 2．AVI產(chǎn)前印工 3．在裝碼身RF LineControllerPartIDWorkInstruction系統(tǒng)計算機接收從ERP或MES系統(tǒng)傳送來的當(dāng)日生產(chǎn)任務(wù)息，經(jīng)過確認后存入數(shù)據(jù)庫。

系統(tǒng)計算機將根據(jù)當(dāng)日任務(wù)，通過設(shè)在焊裝車圍工段的VIN碼打印機出車身唯一識別碼，并人將VIN碼貼在車身上。

焊車間出口處設(shè)置一臺掃描儀，將經(jīng)過此處的信息傳送到車身緩沖區(qū)TAG數(shù)據(jù)載體上，緩沖

RF TagRS232LineControllerPartIDWorkInstruction生間打由

RS232條車的區(qū)計Base的傳送鏈系統(tǒng)將根據(jù)生產(chǎn)劃和涂裝車間的生產(chǎn)狀況對車身重新進行分配和排序。

RF Antenna & Tags 4．在前處理工位后；底漆和面漆噴漆室前都將設(shè)置RF 讀寫頭用來讀寫車身上的信息。5．從總裝到涂裝的緩沖區(qū)也將采用同樣的方法對車身重新進行分配與排序。

6．總裝車間的一些關(guān)鍵工位也將設(shè)置一些條碼掃描儀工作站，操作工可以通過

它來了解車體信息。

ControlLogix控制系統(tǒng)Rockwell Confidential

ControLogix 系統(tǒng)是一種高性能，易于使用的適合當(dāng)今控制應(yīng)用需要的控制平臺,它的結(jié)構(gòu)以獨特的控制總線（ControlBus）底板作為整個通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)?？刂瓶偩€（ControlBus）不采用傳統(tǒng)的主－從通訊模式，而采用先進的生產(chǎn)者/消費者（Producer/Consumer）通訊模式，這種通訊模式同樣應(yīng)用于控制網(wǎng)（ControlNet）, 設(shè)備網(wǎng)（DeviceNet）和現(xiàn)場總線（FieldBus）。插在該控制總線（ControlBus）底板上的所有模塊，包括網(wǎng)絡(luò)、I/O、CPU 模塊都是智能的，從而有了如下特色： ? ? ? 網(wǎng)絡(luò)之間的通訊不需要處理器干預(yù)。

機架中可以任意配置和排列任何數(shù)量的CPU、I/O或通訊模塊。

任何模塊可以帶電插拔而不會影響系統(tǒng)中其他模塊的工作，這就使得我們維修故障模塊時，系統(tǒng)的其余部分能照常工作。

? 處理器不再巡檢I/O，大大減輕處理器負擔(dān)。

1790 DeviceNet CompactBlock I/O模塊

1790 CompactBlock LDX I/O 是一種緊湊型的I/O單元，用于監(jiān)控遠離處理器的I/O設(shè)備。每個單元塊都具有I/O電路,內(nèi)置電源和一個內(nèi)置的設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)I/O 適配器。在我方得設(shè)計方案將采用這種I/O模塊來采集現(xiàn)場拉線開關(guān)的信號其具有如下特點: ? ? ? ? ? ? ? ? 節(jié)省空間

易于組態(tài)和維護

通用的灌電流/拉電流輸入

擴展能力---最大支持3個擴展數(shù)字量模塊 網(wǎng)絡(luò)連接能力---設(shè)備網(wǎng)一致性完全測試

高性能---支持輪詢,周期性或狀態(tài)改變的信息傳送 I/O類型

DIN標準導(dǎo)軌或面板安裝

? 選擇D型插頭(方便拆除)或固定的螺釘端子塊

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第二篇：MES技術(shù)報告

項目技術(shù)報告

項目技術(shù)報告

技術(shù)支持...........................................................................................................................................................3 4.5 MES上位系統(tǒng)技術(shù)支持...............................................3

4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.6 MES上位系統(tǒng)采用的開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫......................................................................3 MES上位系統(tǒng)的設(shè)計主線.................................................................................................4 MES上位系統(tǒng)的統(tǒng)計分析方法........................................................................................5

MES下位系統(tǒng)技術(shù)支持...............................................6

4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 MES下位系統(tǒng)數(shù)采系統(tǒng)硬件部分...................................................................................6 MES下位系統(tǒng)數(shù)采系統(tǒng)軟件部分...................................................................................6 MES下位系統(tǒng)管理系統(tǒng)硬件部分...................................................................................9 MES下位系統(tǒng)管理系統(tǒng)軟件部分.................................................................................13

技術(shù)總結(jié).........................................................................................................................................................19 4.7 穩(wěn)定、可靠完整的數(shù)據(jù)采集..........................................19

4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.8 軟件系統(tǒng)的保證...............................................................................................................19 硬件系統(tǒng)的保證...............................................................................................................19 效果分析.............................................................................................................................20

全面的批次跟蹤和產(chǎn)品追溯..........................................20

4.8.1 4.8.2 4.8.3 4.9 批次跟蹤.............................................................................................................................20 產(chǎn)品追溯.............................................................................................................................21 效果分析.............................................................................................................................21

先進的統(tǒng)計分析方法...............................................22

4.9.1 4.9.2 SPC的引入.........................................................................................................................22 效果分析.............................................................................................................................23

4.10 高度的系統(tǒng)集成...................................................23 4.10.1 4.10.2 基于Wonderware軟件平臺的MES系統(tǒng).....................................................................24 效果分析.............................................................................................................................24

4.11 模塊化的開放系統(tǒng).................................................25 4.11.1 模塊化的設(shè)計和開發(fā)......................................................................................................25

項目技術(shù)報告

4.11.2 4.11.3 4.11.4 開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)...............................................................................................................25 統(tǒng)一的系統(tǒng)接口...............................................................................................................26 效果分析.............................................................................................................................26

4.12 多模式異構(gòu)的信息發(fā)布平臺..........................................26 4.12.1 4.12.2 4.12.3 4.12.4 4.12.5 現(xiàn)場數(shù)采和監(jiān)控系統(tǒng)......................................................................................................27 管理客戶端........................................................................................................................27 遠程監(jiān)視客戶端...............................................................................................................27 門戶網(wǎng)站信息發(fā)布...........................................................................................................28 效果分析.............................................................................................................................28

項目技術(shù)報告

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技術(shù)支持

昆明卷煙廠MES系統(tǒng)由上位系統(tǒng)和下位系統(tǒng)組成。上位系統(tǒng)劃分為四個功能模塊：生產(chǎn)計劃管理模塊、質(zhì)量管理模塊、設(shè)備管理模塊、成本核算管理模塊；下位系統(tǒng)主要由車間管理系統(tǒng)軟件和制絲工段、卷包工段數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)兩個部分組成。

4.5 MES上位系統(tǒng)技術(shù)支持

4.5.1 MES上位系統(tǒng)采用的開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫

4.5.1.1 開發(fā)工具PowerBuilder Enterprise 8.0.2

在上位系統(tǒng)，我們采用了當(dāng)時最快捷、最方便的開發(fā)工具之一Sybase 公司的 PowerBuilder Enterprise 8.0.2版。

PowerBuilde 8.0具有卓越的應(yīng)用開發(fā)效率，主要表現(xiàn)在：PowerBuilder通過提供大量新的功能和特征繼續(xù)拓展其快速應(yīng)用開發(fā)和無比卓越的生產(chǎn)率傳統(tǒng)，顯著地加快了應(yīng)用開發(fā)的周期。

PowerBuilder 8.0是易于使用的、可伸縮的、并經(jīng)實踐證明的快速集成開發(fā)環(huán)境，它在給用戶提供一條轉(zhuǎn)移到下一代平臺的途徑的同時，使用戶仍能夠保護和擴展它現(xiàn)有的在技術(shù)和應(yīng)用上的投資。多年來，PowerBuilder用于客戶機/服務(wù)器應(yīng)用開發(fā)的快捷性、簡便性以及先進性一直深受用戶贊賞。這是我們選擇PowerBuilder 8.0作為上位系統(tǒng)開發(fā)工具的主要原因。

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4.5.1.2 數(shù)據(jù)庫Oracle 9i 上位系統(tǒng)我們采用的數(shù)據(jù)庫是Oracle 9i。Oracle 9i數(shù)據(jù)庫是Oracle公司推出的最新一代數(shù)據(jù)庫，與Oracle 8i相比增加了上百種新特性，其中最突出的是經(jīng)濟性、高可伸縮性和高可用性以及完善的功能。

Oracle 9i采用了Real Application Clusters技術(shù)，為用戶提供了無限的可伸縮性和總體可用性，用戶可以把運行Oracle 9i的多個硬件平臺組成集群系統(tǒng)，擴充系統(tǒng)的處理能力和性能。除此之外，Oracle 9i在安全性、可靠性等方面也有不俗的表現(xiàn)。Oracle 9i數(shù)據(jù)庫靈活的擴展性使它能適應(yīng)各種規(guī)模企業(yè)的需求。

Oracle 9i給用戶帶來的最大的好處是：用戶可以利用Unix工作站、PC服務(wù)器等中低端硬件平臺，獲得原來只有在大型機上才能享用的高可伸縮性和高可用性，在提高性能的同時降低了成本，而且，當(dāng)用戶的業(yè)務(wù)不斷擴展時，原來的投資會繼續(xù)得到保護。

考慮到系統(tǒng)數(shù)據(jù)的大量性、交互性、安全性和管理的方便性，以及系統(tǒng)的兼容性和擴展性，我們選擇了Oracle 9i作為數(shù)據(jù)庫平臺。

4.5.2 MES上位系統(tǒng)的設(shè)計主線

在上位系統(tǒng)我們以生產(chǎn)批次為核心線索，將生產(chǎn)計劃管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理和成本管理等業(yè)務(wù)功能模塊“串連”在一起。

“生產(chǎn)批次”是該系統(tǒng)中一個核心的概念。我們希望通過生產(chǎn)批次概念的引入實現(xiàn)兩個功能：

項目技術(shù)報告

4.5.2.1 實現(xiàn)產(chǎn)品的跟蹤

從原料投入到產(chǎn)品下線是一個完整的受控的生產(chǎn)流程，生產(chǎn)批次貫穿整個生產(chǎn)過程的始終。在這個流程中，每一個時點發(fā)生了什么，在制品處于什么狀態(tài)，當(dāng)時的生產(chǎn)現(xiàn)場是怎樣的，我們通過批次實現(xiàn)連續(xù)的跟蹤記錄。

4.5.2.2 實現(xiàn)質(zhì)量問題的追溯

萬一發(fā)生質(zhì)量問題，我們要能找到發(fā)生問題的原因，以便弄清是原（輔）料問題、設(shè)備問題、環(huán)境因素、工藝標準問題，還是人員不當(dāng)操作造成的。在找出問題的基礎(chǔ)上，進一步查明原因，采取對策，通過提高、改善工作質(zhì)量來控制生產(chǎn)質(zhì)量，通過控制生產(chǎn)質(zhì)量來最終保證產(chǎn)品質(zhì)量。通過“生產(chǎn)批次”與計劃實施、質(zhì)量監(jiān)測、設(shè)備狀態(tài)的實時關(guān)聯(lián)，能真實再現(xiàn)生產(chǎn)“當(dāng)時”的情況，從而實現(xiàn)質(zhì)量追溯。

4.5.3 MES上位系統(tǒng)的統(tǒng)計分析方法

在系統(tǒng)中，在數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)上，借鑒SPC分析方法，運用數(shù)理統(tǒng)計理論，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的綜合分析和分類統(tǒng)計及變動趨勢分析。通過分析，預(yù)警超指標數(shù)據(jù)，反映能力指數(shù)和受控狀態(tài)，做出趨勢判斷，從而力圖為質(zhì)量問題找出影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素，達到改進生產(chǎn)、提高質(zhì)量的目的。

在系統(tǒng)中實現(xiàn)的統(tǒng)計方法有工序能力指數(shù)、描述統(tǒng)計量分析、散布圖分析、直方圖分析、趨勢圖分析和巴雷托圖分析等。通過科學(xué)的統(tǒng)計方法，實現(xiàn)全過程監(jiān)控、全系統(tǒng)參與，進而更好地理解和實施質(zhì)量體系。

項目技術(shù)報告

4.6 MES下位系統(tǒng)技術(shù)支持

4.6.1 MES下位系統(tǒng)數(shù)采系統(tǒng)硬件部分

考慮到硬件兼容性和系統(tǒng)的通用性，制絲和卷包工段所有數(shù)據(jù)采集工作站采用DELL臺式計算機。現(xiàn)場站配置為P4 2.0G以上CPU, 256M內(nèi)存，40G硬盤。對于安裝于現(xiàn)場的工作站采用防護等級達到IP65的操作柜安裝。通過實際使用證明硬件配置充分滿足數(shù)據(jù)采集的功能和穩(wěn)定性要求。

卷包現(xiàn)場站配置專用通訊板卡實現(xiàn)與包裝機組的數(shù)據(jù)通訊，通過TCP/IP通訊協(xié)議實現(xiàn)與卷接機組的數(shù)據(jù)通訊?，F(xiàn)場站直接接入車間局域網(wǎng)和MES系統(tǒng)中央數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)通訊進行采集數(shù)據(jù)的實時存儲和生產(chǎn)管理信息的接收。

數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和MES下位系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器公用一個服務(wù)器，由于采用了硬件模塊級冗余的美國Stratus服務(wù)器，數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性和可靠性得到了有效的保證。相關(guān)的服務(wù)器說明參見管理系統(tǒng)服務(wù)器硬件說明。

4.6.2 MES下位系統(tǒng)數(shù)采系統(tǒng)軟件部分

4.6.2.1 數(shù)采工作站軟件

由于運行于現(xiàn)場的工作站需要長時間不間斷運行，保證現(xiàn)場生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的連續(xù)穩(wěn)定存儲，數(shù)據(jù)采集工作站全部采用美國Wonderware公司的監(jiān)控軟件InTouch 8.0簡體中文版。InTouch通過與制絲線生產(chǎn)線和卷包機組控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的同時，還以直觀的監(jiān)控界面實現(xiàn)對生產(chǎn)線的監(jiān)控功能，為生產(chǎn)操作人員提供更加完整和詳細的生產(chǎn)過程信息。此外通過InTouch的數(shù)據(jù)庫訪問功能，現(xiàn)場站能夠靈活的實現(xiàn)人工信息錄入（質(zhì)檢信息、設(shè)備維修信息等）和生產(chǎn)管理信息查詢功能，從而重新定義了現(xiàn)場站的功能范疇。

項目技術(shù)報告

4.6.2.2 數(shù)采服務(wù)器軟件

為了實現(xiàn)制絲和卷包工段大量的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的實時穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集，數(shù)采數(shù)據(jù)庫采用美國Wonderware公司的IndustrialSQL Server?工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫。

IndustrialSQL Server? 是世界上最流行的生產(chǎn)歷史記錄數(shù)據(jù)庫，能以最低的擁有成本換取最高的性能。它提供了一個公共的生產(chǎn)信息訪問點、生產(chǎn)應(yīng)用程序開發(fā)平臺、接入商業(yè)系統(tǒng)的接口。下圖為IndustrialSQL Server?系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

IndustrialSQL Server?具有如下特點： ? 高性能的服務(wù)器

IndustrialSQL Server 實時獲取準確、細致的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并提供無縫融合非實時、手工或離線數(shù)據(jù)的功能。IndustrialSQL Server 獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)的速度

項目技術(shù)報告

要比關(guān)系型數(shù)據(jù)庫快幾百倍，存儲空間也只占傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的一小部分。所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)與事件、摘要、生產(chǎn)與配置信息一起可以完全集成到工廠數(shù)據(jù)中。

? 易于使用

IndustrialSQL Server提供的是一種免管理的立即可用的數(shù)據(jù)庫環(huán)境。只要指向現(xiàn)有 InTouch 配置文件，在幾分鐘之內(nèi)，就可以配置好整個系統(tǒng)。這種與 InTouch 的緊密集成確保了數(shù)據(jù)庫的完整性，并且標記也只需定義一次。

? 易于管理

IndustrialSQL Server 的管理與配置工具采用“Microsoft 管理控制臺”技術(shù)，支持鼠標點選、拖放等操作，提高管理方面的便利性。通過提供一個單獨的控制臺，可進行多個 InSQL Server 及 Windows 操作系統(tǒng)與 SQL Server Enterprise Management 的管理。用戶可以從很多客戶端監(jiān)視整個系統(tǒng)的健康狀況與工作性能。

? 靈活的開放式訪問

基于 Windows? 2000? Server 的多層體系結(jié)構(gòu)提供了一套可伸縮的解決方案，使得IndustrialSQL Server既適合于部署了幾百個標記的單個生產(chǎn)線或機組的數(shù)據(jù)采集，也適合于成千上萬個標記的大型項目。

? 擴展性

IndustrialSQL Server能夠根據(jù)用戶選擇的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境開發(fā)定制的客戶端應(yīng)用程序。公開的數(shù)據(jù)模型和標準的 SQL 或 OLE DB 應(yīng)用編程接口提供了一個主流標準開發(fā)環(huán)境。IndustrialSQL Server 的數(shù)據(jù)庫可以使用附加的表格、存儲過程及視圖輕松加以擴展，來滿足特定的信息需求。

項目技術(shù)報告

4.6.3 MES下位系統(tǒng)管理系統(tǒng)硬件部分

4.6.3.1 管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件

整個管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基于昆明卷煙廠的千兆交換以太網(wǎng)為主干并結(jié)合虛擬局域網(wǎng)（Virtual LAN）技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)解決方案，使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)既有高速主干、高性能交換結(jié)構(gòu)同時又具有良好的可管理性和安全性。具體硬件配置如下：

? 中心交換機

采用CISCO公司的Catalyst 6509交換機，交換背板帶寬達到32Gbps，提供1000BASE-SX/LX，10/100BASE-TX和1000BASE-FX等端口。支持SNMP、RMON管理、支持802.1Q，802.1P，802.3x協(xié)議標準。支持IEEE802.3u，IEEE802.3z等協(xié)議。中心交換機通過1000M接口和生產(chǎn)部局域網(wǎng)絡(luò)相連，保證了生產(chǎn)部生產(chǎn)管理信息上傳和生產(chǎn)指令信息下達的高速穩(wěn)定執(zhí)行。

? 生產(chǎn)部二級交換機

生產(chǎn)部交換機采用Cisco公司的Catalyst 3550交換機，通過光纖與廠級網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)1000M的高速連接。通過廠級VLAN配置，生產(chǎn)部具有獨立的網(wǎng)段，并組建了靈活的單一IP地址管理網(wǎng)絡(luò)，保證了管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。管理系統(tǒng)的所有客戶端和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集工作站直接接入二級交換機，保證了客戶端和現(xiàn)場站之間具備100M通訊速率，同時也與廠級網(wǎng)絡(luò)有效的進行的安全隔離。

項目技術(shù)報告

4.6.3.2 管理系統(tǒng)客戶端硬件

4.6.3.3 考慮到硬件兼容性和系統(tǒng)的通用性，管理系統(tǒng)所有客戶端采用DELL臺式計算機。配置為P4 2.0G以上CPU, 256M內(nèi)存，40G硬盤。

管理系統(tǒng)客戶端直接接入車間局域網(wǎng)和MES系統(tǒng)中央數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)通訊，由于采用統(tǒng)一的管理客戶端軟件，所有客戶端的硬件和軟件系統(tǒng)配置完全一致，可以統(tǒng)一備份和維護。

4.6.3.4 管理系統(tǒng)服務(wù)器硬件

管理系統(tǒng)配置了兩臺服務(wù)器，一臺中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，安裝所有管理系統(tǒng)服務(wù)器端軟件和管理系統(tǒng)中央數(shù)據(jù)庫SQL Server 2000，同時中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器也用來實現(xiàn)所有生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集和保存。另一臺服務(wù)器為Web服務(wù)器通過廠級局域網(wǎng)網(wǎng)站發(fā)布生產(chǎn)過程監(jiān)控信息和生產(chǎn)管理統(tǒng)計分析信息。

中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：中央數(shù)據(jù)庫采用美國Stratus公司的FtServer 5240服務(wù)器，由于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在MES系統(tǒng)中的重要性，對于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的配置嚴格的要求，而該型服務(wù)器具備的如下優(yōu)點保證的整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性：

? 高可靠性

Stratus提供業(yè)界可靠性最高的99.999%的可用性的計算機系統(tǒng)。與其它計算機廠商提供的可靠性僅達99.95%的計算機系統(tǒng)相比，可將每年4~5小時的停機時間縮短到5分鐘。極大地減少了因停機而造成的損失和所承擔(dān)的風(fēng)險。這一可靠性的保證充分滿足了MES系統(tǒng)中采用的Wonderware工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫對于大量數(shù)據(jù)的不間斷實時采集和處理的要求

? 連續(xù)可用性

項目技術(shù)報告

Stratus其獨特的硬件冗余體系結(jié)構(gòu)保證了應(yīng)用系統(tǒng)不會因硬件故障而受到影響，仍能保持連續(xù)不間斷地正確運行。下圖為ftServer接頭示意圖。

? 兼容性

Stratus ftServer容錯服務(wù)器系統(tǒng)采用Intel Xeon處理器，支持Windows 2000 Advanced Server操作系統(tǒng)。并提供Stratus ftServer系統(tǒng)與標準Windows環(huán)境的二進制兼容，使得為Windows 2000編寫的應(yīng)用軟件不必進行修改即可運行在Stratus ftServer硬件平臺上。

? 簡易性

Stratus容錯技術(shù)建立在硬件級的冗余技術(shù)之上，其容錯處理的實現(xiàn)對應(yīng)用是透明的。其簡易性主要體現(xiàn)在：

系統(tǒng)安裝

Stratus容錯計算機的安裝與單機安裝一樣簡單。減少雙機間的交叉連接及配置。

項目技術(shù)報告

網(wǎng)絡(luò)連接

減少網(wǎng)絡(luò)連接中重復(fù)、交叉連接與配置，從而減少不穩(wěn)定、不可靠點。系統(tǒng)軟件維護

在Stratus系統(tǒng)上，僅需標準的Windows 2000 Advanced Server環(huán)境下的維護技術(shù)即可完成容錯系統(tǒng)的維護。不必為故障恢復(fù)而編寫繁瑣的故障恢復(fù)腳本程序和網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)配置。

系統(tǒng)維護

Stratus系統(tǒng)硬件部件均采用熱拔插技術(shù)。簡單將失效部件拔出，更換新部件即可完成系統(tǒng)維修工作。Stratus 遠程在線診斷技術(shù)提供24x7的遠程維護支持。

? 數(shù)據(jù)完整、一致性

Stratus容錯技術(shù)體系結(jié)構(gòu)保證系統(tǒng)在運行中，系統(tǒng)中進行傳輸和處理的數(shù)據(jù)的完整和一致。能夠保證內(nèi)存數(shù)據(jù)的完整性。特別，當(dāng)系統(tǒng)某一關(guān)鍵部件出現(xiàn)故障時，它能避免雙機造成的內(nèi)存數(shù)據(jù)丟失而使交易丟失。Stratus能夠保護任何時刻的內(nèi)存數(shù)據(jù)的完整性，這是容錯計算機系統(tǒng)與其它計算機系統(tǒng)的最大區(qū)別，亦是應(yīng)用系統(tǒng)可以獲得的最大的利益。

Web服務(wù)器：考慮到WEB網(wǎng)站對于服務(wù)器的性能要求，同時今后WEB服務(wù)器可通過加入其它生產(chǎn)部的網(wǎng)站發(fā)布信息進行擴充，本系統(tǒng)中，WEB服務(wù)器選用COMPAQ公司的Proliant ML 530 服務(wù)器，該品牌服務(wù)器在昆明卷煙廠已經(jīng)有不少的應(yīng)用，并因其良好的性能和品質(zhì)得到好評。

項目技術(shù)報告

4.6.4 MES下位系統(tǒng)管理系統(tǒng)軟件部分

管理系統(tǒng)的軟件平臺采用美國Wonderware公司的FactorySuite 套裝工業(yè)軟件和InTrack生產(chǎn)管理軟件。下圖為管理系統(tǒng)中的軟件架構(gòu)：

通過在這些成熟軟件平臺的基礎(chǔ)上進行了適合于煙草企業(yè)的行業(yè)化開發(fā)，使整個ME系統(tǒng)更加符合煙草生產(chǎn)的管理流程和業(yè)務(wù)流程，并分為：生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、產(chǎn)品追溯和用戶管理共五大模塊又細分為十八個子模塊

4.6.4.1 MES下位系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

MES下位系統(tǒng)（生產(chǎn)二部）的總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：

項目技術(shù)報告

在系統(tǒng)中MES數(shù)據(jù)倉庫基于生產(chǎn)部基本生產(chǎn)管理信息，從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫中獲取實時的基于時間的生產(chǎn)過程信息，并結(jié)合的各管理各客戶端獲得的生產(chǎn)管理信息，進行統(tǒng)一存儲和統(tǒng)計分析，實現(xiàn)各項管理功能。系統(tǒng)規(guī)劃的合理性、運行的可靠性和功能的完整性都由Wonderware 軟件平臺得到了有效的保證。Wonderware的FactorySuite套件軟件和InTrack分為服務(wù)器端和客戶端被整合在一個MES系統(tǒng)中，運行在系統(tǒng)后臺完成各項管理功能。

4.6.4.2 服務(wù)器端

管理系統(tǒng)服務(wù)器端軟件包含了Wonderware的如下軟件：InTrack Server、QI Analyst Controller、ActiveFactory和SuiteVoyager。? 生產(chǎn)/產(chǎn)品質(zhì)量服務(wù)器軟件平臺QI Analyst Wonderware QI Analyst 使MES系統(tǒng)引入了國際通用的質(zhì)量分析方法——SPC（Statistic Process Control），能夠提供標準的質(zhì)量分析統(tǒng)計控制圖幫助用戶進行質(zhì)量統(tǒng)計和分析。QI Analyst的應(yīng)用不需要進行代碼開發(fā)，并允許用

項目技術(shù)報告

戶對SPC控制圖和數(shù)據(jù)源進行靈活的配置。QI Analyst和用戶傳統(tǒng)的質(zhì)量統(tǒng)計分析方式相結(jié)合能夠有效的提高企業(yè)質(zhì)量管理的水平。? MES系統(tǒng)建模和資源跟蹤平臺InTrack Wonderware InTrackTM作為新一代的生產(chǎn)制造系統(tǒng)（MES）建模和資源跟蹤系統(tǒng)平臺，提供了基于Windows 2000的、可擴展和經(jīng)濟的方式來監(jiān)視、管理、跟蹤生產(chǎn)的整個流程。通過InTrack系統(tǒng)可以根據(jù)煙草行業(yè)的業(yè)務(wù)流程建立完整和合理的生產(chǎn)模型，以合理的數(shù)據(jù)庫構(gòu)架保證系統(tǒng)運行的高效和穩(wěn)定。通過客戶/服務(wù)器應(yīng)用程序的封裝，InTrack具有相當(dāng)?shù)撵`活性，并可以O(shè)LE組件的方式在MES系統(tǒng)的客戶端工作站運行。

? 實時WEB門戶服務(wù)器端軟件平臺SuiteVoyager SuiteVoyager 2.0 是由Wonderware提供的工廠信息門戶。利用SuiteVoyager 2.0，可以通過國際互聯(lián)網(wǎng)或者企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)使用標準的Microsfot IE來收集和發(fā)布生產(chǎn)二部的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和管理信息，可以讓遠程用戶安全地訪問、分析和顯示車間生產(chǎn)信息。利用SuiteVoyager可以在廠級局域網(wǎng)發(fā)布如下內(nèi)容：

? 生產(chǎn)監(jiān)控界面：

直接將各現(xiàn)場站的監(jiān)控界面發(fā)布到SuiteVoyager的網(wǎng)站上并能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)線的實時監(jiān)控；

? 過程趨勢：

通過SuiteVoyager內(nèi)置的圖形功能可以和InSQL結(jié)合發(fā)布生產(chǎn)現(xiàn)場過程數(shù)據(jù)的實時趨勢；

? 生產(chǎn)報表：

項目技術(shù)報告

發(fā)布生產(chǎn)部的各種生產(chǎn)報表和統(tǒng)計查詢結(jié)構(gòu)，并允許進行靈活的查詢和分類；

? 外部鏈接：

允許自定義網(wǎng)頁如ASP、HTML和XML并靈活的集成到SuiteVoyager中。? IndustrialSQL Server 的高性能客戶端工具ActiveFactory? 8.5 ActiveFactory 8.5 是一整套客戶端應(yīng)用程序，可以從 Wonderware IndustrialSQL Server? 儲存的數(shù)據(jù)中最大限度地發(fā)掘價值。通過使用 ActiveFactory，只要用鼠標指指點點對話框，企業(yè)中各個級別的人員便能輕松訪問工廠和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。

本套裝軟件可以在網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)或 Internet 上部署各種信息。通過使用企業(yè)的信息高速公路，ActiveFactory 可以提供基于時間的趨勢數(shù)據(jù)分析，使用 Microsoft? Excel 方便地進行數(shù)據(jù)分析，使用 Microsoft Word 制作全面的數(shù)據(jù)報告，特別是，它還可以用于訪問工廠車間歷史信息與實時信息。

4.6.4.2.1 客戶端

位于生產(chǎn)二部各個相關(guān)的管理部門的工作站作為MES系統(tǒng)的客戶端，主要運行基于C/S結(jié)構(gòu)和COM組件技術(shù)開發(fā)的MES客戶端軟件，在MES客戶端軟件中，通過封裝Wonderware FactorySuite 的客戶端組件，部門工作站具有穩(wěn)定和強大的功能。不僅管理系統(tǒng)客戶端而且數(shù)據(jù)采集客戶端都基于專門為MES系統(tǒng)設(shè)計的COM組件和中央數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)鏈接。

管理系統(tǒng)客戶端分為兩個組成部分： ? COM組件：

項目技術(shù)報告

采用COM組件技術(shù)開發(fā)的運行于客戶端的后臺處理程序，實現(xiàn)客戶端程序和服務(wù)器連接的中間事務(wù)的處理。該組件對管理系統(tǒng)主要的事務(wù)處理和用戶查詢以類的方式進行統(tǒng)一封裝后，先對客戶端提交的數(shù)據(jù)庫操作請求進行處理再發(fā)送到數(shù)據(jù)庫，減小了數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理量和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量，降低了客戶端開發(fā)難度，起到了中間層的作用。? 管理客戶端軟件：

采用VB6.0開發(fā)，采用模塊化和面向?qū)ο蟮拈_發(fā)模式，保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活和人機界面的友好。所有客戶端采用基于Wonderware軟件體系的統(tǒng)一的用戶認證體系。在不同客戶端上通過用戶權(quán)限認證，用戶可以在相同的客戶端軟件上操作不同的系統(tǒng)管理功能。

4.6.4.3 MES下位系統(tǒng)特點

MES下位系統(tǒng)（生產(chǎn)二部）在努力實現(xiàn)符合煙草行業(yè)生產(chǎn)管理特點的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，提高車間生產(chǎn)管理水平，改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式的基礎(chǔ)上，具備了如下特點： ? 高穩(wěn)定性

在整個系統(tǒng)的設(shè)計階段就對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了充分的考慮。通過采用IndustrialSQL Server工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫保證生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)連續(xù)的不丟失的低占用的采集；通過采用InTrack，合理完善的建立煙草行業(yè)生產(chǎn)模型，保證系統(tǒng)功能穩(wěn)定運行；通過Stratus高可靠性數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，從硬件上保證了系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定，有效的減少了硬件的安裝和維護難度。? 高可用性

項目技術(shù)報告

系統(tǒng)借助于COM組件技術(shù)和Wonderware完善的用戶管理機制，大大提高了管理系統(tǒng)的可用性，所有客戶端保持統(tǒng)一的系統(tǒng)配置，并可以快速更換和恢復(fù)，保證系統(tǒng)的不間斷運行。? 高擴展性

系統(tǒng)模塊化設(shè)計，使得新功能新模塊能夠快速的開發(fā)和部署，讓系統(tǒng)具有良好的擴展性。同時通過開放的數(shù)據(jù)接口和SQL Server的擴展性，系統(tǒng)能夠靈活的與廠級MIS系統(tǒng)進行連接，并能夠根據(jù)廠級MIS系統(tǒng)的需求進行完善和擴展。? 高集成性

管理系統(tǒng)將Wonderware的FactorySuite工廠套件軟件和InTrack系統(tǒng)整合為一個完整的MES系統(tǒng)，在為用戶提供統(tǒng)一的人機界面的同時，也提供了強大而靈活的管理功能，基于Wonderware軟件的集成性，管理系統(tǒng)還集成了其他的管理和辦公軟件，如Word和Excel，提高了系統(tǒng)的可用性。? 高維護性

由于系統(tǒng)的硬件和軟件均采用國際上主流產(chǎn)品，Wonderware多年的軟件應(yīng)用履歷和標準的安裝維護保證了軟件系統(tǒng)的高維護性；Stratus服務(wù)器的硬件冗余使得系統(tǒng)中的所有服務(wù)器軟件只需安裝一次，且無需對磁盤陣列或Cluster等復(fù)雜硬件進行維護，也大大提高了系統(tǒng)的可維護性。

項目技術(shù)報告

技術(shù)總結(jié)

昆明卷煙廠MES項目從需求分析到系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)開發(fā)都充分考慮煙草行業(yè)的業(yè)務(wù)流程和管理模式。針對煙草行業(yè)流程式和離散式相結(jié)合的特殊生產(chǎn)模式和現(xiàn)有的生產(chǎn)管理方式，整個系統(tǒng)在設(shè)計上進行了大膽的革新和嘗試，并根據(jù)用戶的具體需求進行了多次的調(diào)整和完善，在體現(xiàn)煙草行業(yè)管理特色的同時又能有效提高生產(chǎn)管理的水平。

整個系統(tǒng)在實施過程中積累了大量煙草行業(yè)實施MES系統(tǒng)的經(jīng)驗。多個關(guān)鍵技術(shù)的使用令本系統(tǒng)在國內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先位置并具有多種特色和亮點，現(xiàn)總結(jié)如下。

4.7 穩(wěn)定、可靠完整的數(shù)據(jù)采集

對于生產(chǎn)部多個生產(chǎn)控制系統(tǒng)成千上萬點生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集，需要實時采集并在相當(dāng)長的時間段內(nèi)進行保存。為了保證這些數(shù)據(jù)能夠有效并可靠的得到存儲，系統(tǒng)從軟件和硬件兩個方面進行了詳細的考慮。

4.7.1 軟件系統(tǒng)的保證

系統(tǒng)中沒有采用普通的商用數(shù)據(jù)庫而是采用了國際上先進的工業(yè)實時過程數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲，通過工業(yè)實施數(shù)據(jù)庫特有的數(shù)據(jù)存儲和壓縮機制保證了所有數(shù)據(jù)不間斷、不丟失、低空間占用的存儲。本系統(tǒng)采用美國Wonderware公司的IndustrialSQL Server工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫，并具備了高性能、易于使用、易于管理、靈活的開放式訪問、擴展性。

4.7.2 硬件系統(tǒng)的保證

整個系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫采用硬件冗余的服務(wù)器，保證的整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，并使數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有高可靠性、連續(xù)可用性、兼容性、簡易性、數(shù)據(jù)完整和一致性等優(yōu)點。

項目技術(shù)報告

4.7.3 效果分析

通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)真正將整個生產(chǎn)車間的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)有效的不間斷的完整的保存起來，作為車間生產(chǎn)管理和統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，這些數(shù)據(jù)保證了車間管理層甚至廠級MIS系統(tǒng)能夠及時、真實、有效的了解車間生產(chǎn)情況和存在的運行問題。這樣車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)就成為了廠級信息化管理系統(tǒng)的有機組成部分，結(jié)束了車間底層自動控制系統(tǒng)雖然實現(xiàn)了生產(chǎn)高度自動化，卻一直成為企業(yè)生產(chǎn)管理的信息孤島的尷尬局面。

4.8 全面的批次跟蹤和產(chǎn)品追溯

在系統(tǒng)的規(guī)劃和實施過程中，完整地提出并貫徹了批次跟蹤的概念。對卷煙生產(chǎn)的整個流程以一個統(tǒng)一的標識進行識別，并在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)根據(jù)這個標識實現(xiàn)對產(chǎn)品生產(chǎn)的各方面信息的全面跟蹤。這就將MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集信息和生產(chǎn)管理系統(tǒng)有效的貫穿起來，并實現(xiàn)了對產(chǎn)品生產(chǎn)過程的全面查詢和統(tǒng)計分析。

4.8.1 批次跟蹤

批次跟蹤不僅僅是在單個工序或部分生產(chǎn)線進行，而是貫穿了產(chǎn)品在生產(chǎn)線生產(chǎn)的整個流程。由于煙草行業(yè)生產(chǎn)流程的特點，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程在制絲線是連續(xù)的，而在卷包工段又是離散的，所以傳統(tǒng)的批次跟蹤模式已經(jīng)不適用于煙草行業(yè)。在系統(tǒng)中，對于批次跟蹤的實現(xiàn)作了大量的研究和測試，終于使批次的跟蹤覆蓋了卷煙生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。從原料申請到原料投料，從葉片線和絲處理線的整個生產(chǎn)流程到儲柜的進柜、出柜和存儲，從風(fēng)力送絲到卷接包的生產(chǎn)，都以批次為唯一的標識來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)過程的跟蹤。

批次跟蹤采集的不僅僅是產(chǎn)量、牌號和時間，還包含了批次生產(chǎn)過程中相關(guān)的工藝參數(shù)、質(zhì)量檢測、設(shè)備狀態(tài)和報警、物料損耗以及其他相關(guān)事件等信息。

批次跟蹤概念在煙草生產(chǎn)管理中的引入，在一定程度上改變了車間生產(chǎn)管理的模式，更加有效地將各種生產(chǎn)管理信息整合在一起，成為MES系統(tǒng)的一個重要組成部分。

項目技術(shù)報告

4.8.2 產(chǎn)品追溯

批次跟蹤功能的實現(xiàn)保證了管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中保存了產(chǎn)品生產(chǎn)的完整信息，為實現(xiàn)產(chǎn)品追溯打下了堅實的基礎(chǔ)。系統(tǒng)根據(jù)用戶選定的時間段查詢生產(chǎn)的品牌，根據(jù)品牌查詢所有相關(guān)批次，以批次號為索引并以批次的開始和結(jié)束時間為時間段實現(xiàn)產(chǎn)品在各個方面的追溯功能。產(chǎn)品追溯實現(xiàn)的主要目標是通過產(chǎn)品生產(chǎn)信息全方位的比較來發(fā)現(xiàn)不同批次的產(chǎn)品間存在質(zhì)量差異的潛在的根本原因，幫助企業(yè)采取有效措施完善生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，另外，通過對產(chǎn)品整個生產(chǎn)流程的追溯也能夠在很大程度上幫助企業(yè)追查質(zhì)量事故的真正原因，及時采取正確的措施，減少事故發(fā)生的概率。

4.8.3 效果分析

批次跟蹤和產(chǎn)品追溯：通過進行生產(chǎn)批次的跟蹤和產(chǎn)品追溯，在很大程度上改變了車間傳統(tǒng)生產(chǎn)管理的觀念，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

? 生產(chǎn)管理信息得到了有效的整合：批次的概念的引入，使得和產(chǎn)品生產(chǎn)過程相關(guān)的生產(chǎn)信息、質(zhì)量信息、人員信息都能夠以批次信息為關(guān)鍵字進行查詢和檢索。這樣大量紛繁復(fù)雜的生產(chǎn)管理系統(tǒng)借助于批次的概念有效的整合在一起，大大提高了生產(chǎn)管理者對生產(chǎn)信息進行統(tǒng)計分析和查詢的效率；

? 生產(chǎn)跟蹤的概念發(fā)生了變化：通過引入全新的批次跟蹤和產(chǎn)品追溯的概念，生產(chǎn)跟蹤從原有的對產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的部分生產(chǎn)工序進行孤立、片面地管理轉(zhuǎn)變?yōu)閷Ξa(chǎn)品整個生產(chǎn)流程的全面跟蹤和監(jiān)控，而這樣的生產(chǎn)管理模式能夠幫助生產(chǎn)管理者更加全面的了解生產(chǎn)情況，分析生產(chǎn)事故，同時全面的生產(chǎn)跟蹤也是企業(yè)實施全面質(zhì)量管理的基礎(chǔ)；

? 生產(chǎn)過程的回溯成為可能：在原有的生產(chǎn)管理流程中，由于管理模式和信息采集的局限性，要想回溯任何一批產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所采用的原輔料、使用的生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵的工藝指標和相關(guān)的參數(shù)設(shè)定是非常困難的，項目技術(shù)報告

而MES系統(tǒng)中提供的產(chǎn)品追溯功能，能夠有效的幫助生產(chǎn)管理者詳細的回溯產(chǎn)品生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品暢銷或產(chǎn)品質(zhì)量問題的最根本原因。實現(xiàn)生產(chǎn)過程的回溯加快的提高產(chǎn)品質(zhì)量和改進生產(chǎn)流程的進程。

4.9 先進的統(tǒng)計分析方法

4.9.1 SPC的引入

長久以來煙草行業(yè)一直采用傳統(tǒng)的質(zhì)量統(tǒng)計分析方式進行質(zhì)量檢測，質(zhì)量檢測水平的提高往往體現(xiàn)先檢測儀器、手段和檢測方式的改進方面。但是對于檢測結(jié)果的統(tǒng)計分析方式仍然采用上下限控制和標準的數(shù)理統(tǒng)計方式。本系統(tǒng)在對煙草行業(yè)的質(zhì)量統(tǒng)計分析方式進行充分研究和考察的基礎(chǔ)上，借助于專門的質(zhì)量統(tǒng)計工具，引入了SPC（統(tǒng)計過程控制）概念。

統(tǒng)計過程控制（SPC）是一種借助數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制工具。它對生產(chǎn)過程進行分析評價，根據(jù)反饋信息及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機性因素影響的受控狀態(tài)，以達到控制質(zhì)量的目的。當(dāng)過程僅受隨機因素影響時，過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)；當(dāng)過程中存在系統(tǒng)因素的影響時，過程處于統(tǒng)計失控狀態(tài)。由于過程波動具有統(tǒng)計規(guī)律性，當(dāng)過程受控時，過程特性一般服從穩(wěn)定的隨機分布；而失控時，過程分布將發(fā)生改變。SPC正是利用過程波動的統(tǒng)計規(guī)律性對過程進行分析控制的。因而，它強調(diào)過程在受控和有能力的狀態(tài)下運行，從而使產(chǎn)品的生產(chǎn)過程保持穩(wěn)定并達到最大生產(chǎn)能力。

系統(tǒng)利用專業(yè)的SPC統(tǒng)計分析工具，提供多種分析控制圖表對現(xiàn)有質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計。SPC的分析方法不僅適用于人工采樣的質(zhì)檢數(shù)據(jù)，而且應(yīng)用于對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中采集的生產(chǎn)過程工藝數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析；不僅適用于生產(chǎn)部采集的質(zhì)檢數(shù)據(jù)，而且應(yīng)用于對廠級質(zhì)檢科和三級站的質(zhì)檢結(jié)果的統(tǒng)計分析；不僅適用于對質(zhì)量管理方面信息的分析，而且應(yīng)用于和設(shè)備相關(guān)的故障信息、維修信息的統(tǒng)計分析。所以SPC的統(tǒng)計方法在MES系統(tǒng)中的各個方面都得到了應(yīng)用。

項目技術(shù)報告

4.9.2 效果分析

借助對SPC控制圖表的分析，用戶可以發(fā)現(xiàn)隱藏在看似正常的生產(chǎn)過程中潛在的質(zhì)量問題和事故隱患，并對故障點進行標注和進一步分析。對于關(guān)鍵的故障點，可以直接發(fā)送報警到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集站點提示操作人員對生產(chǎn)過程進行及時調(diào)整。

通過在系統(tǒng)中實現(xiàn)SPC分析方法，將質(zhì)量管理和設(shè)備管理的事故后分析處理的傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)樘崆邦A(yù)測、提前預(yù)防、防患于未然的更高的管理水平。具體體現(xiàn)在一下幾個方面：

? 統(tǒng)計分析模式的轉(zhuǎn)變：通過SPC的全面使用，生產(chǎn)管理人員能夠通過更加先進的方式、更加深入的了解產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備管理更加全面的信息，在原有的傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析模式的基礎(chǔ)上有了質(zhì)的飛躍；

? 統(tǒng)計分析觀念的轉(zhuǎn)變：從原有的上下限判斷和簡單歷史趨勢圖分析，到采用SPC控制圖對生產(chǎn)過程的變化趨勢和潛在影響因素進行分析，直接導(dǎo)致了生產(chǎn)管理人員統(tǒng)計分析觀念的轉(zhuǎn)變，只有觀念的轉(zhuǎn)變，才能根本改變質(zhì)量管理和設(shè)備管理的統(tǒng)計分析模式，最終提高生產(chǎn)質(zhì)量管理水平；

? 統(tǒng)計分析效果的轉(zhuǎn)變：通過SPC，生產(chǎn)管理統(tǒng)計分析從事后分析處理實現(xiàn)了提前預(yù)測、提前預(yù)防、防患于未然的轉(zhuǎn)變。充分利用系統(tǒng)能夠獲得的產(chǎn)品質(zhì)量信息和設(shè)備管理信息，MES系統(tǒng)能夠為生產(chǎn)管理人員提供更加詳細和全面的統(tǒng)計分析結(jié)果，在提高生產(chǎn)管理水平方面起到了良好的效果。

當(dāng)然SPC統(tǒng)計分析方法的全面推行并真正發(fā)揮作用需要用戶逐漸熟悉和認識的過程，在系統(tǒng)的進一步推行和完善過程中，SPC功能將得到完善和加強。

4.10 高度的系統(tǒng)集成

煙草行業(yè)的MES系統(tǒng)由于行業(yè)本身的生產(chǎn)特點和生產(chǎn)管理模式而具有特殊的一面。由于沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以參考，目前煙草行業(yè)的MES系統(tǒng)并沒有統(tǒng)一的模式。本系統(tǒng)沒有完全借助于某個軟件平臺進行開發(fā)，也沒有完全按照商業(yè)軟件

項目技術(shù)報告 的開發(fā)模式，僅僅借助于商用數(shù)據(jù)庫和高級編程語言進行獨立開發(fā)，而是對工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)管理套件軟件進行了高度集成和二次開發(fā)，整合成為一個符合行業(yè)特點并且功能完整的MES系統(tǒng)。

4.10.1 基于Wonderware軟件平臺的MES系統(tǒng)

本系統(tǒng)中集成了美國Wonderware公司的多種軟件產(chǎn)品，包括： ? 工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫IndustrialSQL Server； ? 現(xiàn)場監(jiān)控軟件InTouch； ? 生產(chǎn)管理軟件InTrack； ? 質(zhì)量分析工具QI Analyst；

? 工業(yè)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計查詢工具ActiveFactory； ? 網(wǎng)站發(fā)布工具SuiteVoyager。

但是系統(tǒng)并沒有簡單的將這些軟件拼湊在一起，而是根據(jù)用戶的具體需求和生產(chǎn)管理的特點利用Wonderware系列工業(yè)軟件為用戶進行定制開發(fā)，整個系統(tǒng)既基于Wonderware的成熟的軟件平臺從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，又通過大量創(chuàng)新的嘗試突破了原有軟件平臺的一些局限。

系統(tǒng)的配置、運行和操作為用戶提供了統(tǒng)一的人機界面，所有必要的用戶設(shè)定和軟件平臺的配置工作都被集成在管理系統(tǒng)客戶端中，而無需打開某個后臺軟件單獨進行設(shè)定。對于用戶來說不必擔(dān)心系統(tǒng)后臺運行了什么樣的軟件，有什么樣的配置，做了什么樣的集成，而可以更加關(guān)注系統(tǒng)的功能實現(xiàn)。

4.10.2 效果分析

借助于國際領(lǐng)先的生產(chǎn)管理軟件平臺和成功MES系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗，有效地降低了系統(tǒng)開發(fā)難度和工作量，縮短了系統(tǒng)開發(fā)周期，提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，依賴于軟件平臺成熟的技術(shù)和強大的功能，整個系統(tǒng)的功能和性能也得到了有力的

項目技術(shù)報告

保證。Wonderware生產(chǎn)管理軟件平臺的標準化和開放性，也使得整個系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的具體需求進行靈活的定制開發(fā)和快速擴展。正是基于這些特點，整個MES系統(tǒng)能夠在較短時間內(nèi)設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試并投入運行，在實現(xiàn)了MES系統(tǒng)的各項功能的同時，又具有昆煙生產(chǎn)管理的企業(yè)特色。

4.11 模塊化的開放系統(tǒng)

無論在系統(tǒng)的設(shè)計階段還是在實施開發(fā)階段，系統(tǒng)地模塊化、標準化和開放性始終得到了充分的重視，并體現(xiàn)在如下幾個方面：

4.11.1 模塊化的設(shè)計和開發(fā)

系統(tǒng)功能模塊均采用分階段模塊化設(shè)計模式，一個模塊開發(fā)完成，就緊接著進行測試并投用和推廣，各個模塊的開發(fā)、測試和投用滾動進行，在保證整個項目能夠連續(xù)穩(wěn)定實施的同時，也讓用戶有充分的時間熟悉和掌握系統(tǒng)的各個模塊。每一個模塊相對獨立可以相對獨立的使用，滿足不同生產(chǎn)管理部門的需求，同時各模塊之間又按照標準的信息接口，通過客戶端有效的集成在一起。

4.11.2 開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

開放性決定了系統(tǒng)的功能擴展能力和與其他系統(tǒng)的集成能力。本系統(tǒng)選用的數(shù)據(jù)庫的開放性大大降低了系統(tǒng)和其他相關(guān)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的復(fù)雜程度，提高了整個系統(tǒng)的開放性。在本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)庫采用基于Microsoft SQL Server 2000的工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫，管理數(shù)據(jù)庫直接采用Microsoft SQL Server 2000。對于系統(tǒng)在今后的進一步完善和功能擴展也能夠?qū)崿F(xiàn)快速開發(fā)和部署。

系統(tǒng)對于底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)的接口全部采用標準的通訊驅(qū)動程序，所采用的通訊板卡也是和原有控制系統(tǒng)完全兼容的硬件，今后不論是控制系統(tǒng)升級還是改造，系統(tǒng)都無需重新進行設(shè)計或大量改動，僅需進行少量硬件升級就可以保證系統(tǒng)繼續(xù)穩(wěn)定運行。通訊接口的標準化也有效的保證了系統(tǒng)的開放性，降低了系統(tǒng)的維護難度。

項目技術(shù)報告

4.11.3 統(tǒng)一的系統(tǒng)接口

基于COM組件技術(shù)和面向?qū)ο蟮拈_發(fā)模式使得軟件程序具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，通過標準的OLE DB接口其他管理系統(tǒng)僅需要簡單配置就能實現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的靈活訪問。SQL Server 提供的與其他類型數(shù)據(jù)庫靈活的數(shù)據(jù)接口，使得MES系統(tǒng)和上位MIS系統(tǒng)的Oracle數(shù)據(jù)庫接口變得非常方便。

4.11.4 效果分析

由于系統(tǒng)采用了模塊化、開放式的開發(fā)模式，系統(tǒng)的功能擴充、調(diào)整和維護都能高效的進行，主要可以體現(xiàn)在如下幾個方面：

? 系統(tǒng)功能的靈活調(diào)整：根據(jù)用戶提出的需求，系統(tǒng)能夠?qū)€別功能進行靈活的調(diào)整和擴充，模塊化的設(shè)計和開發(fā)的接口大大降低了系統(tǒng)的功能調(diào)整和擴充對于系統(tǒng)正常使用的影響；

? 模塊的快速升級：各個功能模塊之間的相對獨立，使得可以對單個模塊進行快速升級而不影響其它模塊的正常使用；

? 系統(tǒng)功能的擴展性：采用標準、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口使得系統(tǒng)和企業(yè)其它管理信息系統(tǒng)能夠有效地接口并實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，為實現(xiàn)昆煙全面企業(yè)信息化管理打下堅實的基礎(chǔ)。

4.12 多模式異構(gòu)的信息發(fā)布平臺

作為定位于車間的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，MES系統(tǒng)面對的是多個不同的操作環(huán)境，多種不同層次的操作人員，同時還要確保讓盡可能多的生產(chǎn)管理人員和生產(chǎn)管理部門可以及時了解生產(chǎn)線生產(chǎn)狀態(tài)和查詢生產(chǎn)管理信息。因此MES系統(tǒng)的設(shè)計就不能參照普通的商業(yè)軟件的架構(gòu)，為了保證在不同條件和不同需求下系統(tǒng)都能夠穩(wěn)定、可靠的工作并真正的發(fā)揮功能，在設(shè)計時系統(tǒng)就被確定為多模式的異構(gòu)的信息發(fā)布平臺。

項目技術(shù)報告

4.12.1 現(xiàn)場數(shù)采和監(jiān)控系統(tǒng)

安放于工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集工作站，由于環(huán)境較差，需要長時間運行以實現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集功能，運行的軟件系統(tǒng)必須穩(wěn)定可靠。因此，本系統(tǒng)中采用眾所周知的InTouch監(jiān)控軟件作為信息發(fā)布平臺，充分利用InTouch強大的控制系統(tǒng)通訊功能和靈活簡便的界面開發(fā)功能，在實現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集功能的同時為操作人員提供簡潔友好的操作和監(jiān)控界面?，F(xiàn)場站不僅僅實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)監(jiān)控，通過建立與數(shù)據(jù)庫的連接，現(xiàn)場站還實現(xiàn)了大量生產(chǎn)管理功能，如質(zhì)量采樣數(shù)據(jù)和設(shè)備維修記錄的錄入，生產(chǎn)管理系統(tǒng)的查詢等。現(xiàn)場站監(jiān)控軟件的使用為整個MES系統(tǒng)的穩(wěn)定運行打下了良好的基礎(chǔ)。

4.12.2 管理客戶端

運行于各生產(chǎn)管理部門的客戶端強調(diào)的是完善的管理功能和靈活的統(tǒng)計查詢，系統(tǒng)中采用VB開發(fā)了管理系統(tǒng)客戶端?；贑OM組件技術(shù)和面向?qū)ο蟮拈_發(fā)模式，客戶端充分集成了Wonderware軟件平臺的各個功能組件，針對用戶需求進行了靈活的模塊化定制開發(fā)，并以統(tǒng)一的架構(gòu)成為生產(chǎn)管理部門的信息發(fā)布平臺。所有客戶端的軟件完全一致，通過系統(tǒng)中用戶管理機制，根據(jù)登錄用戶的權(quán)限，開放不同的生產(chǎn)管理和查詢功能。

4.12.3 遠程監(jiān)視客戶端

為了讓廠級生產(chǎn)管理部門能夠?qū)崟r監(jiān)視和了解生產(chǎn)部生產(chǎn)線的實際生產(chǎn)運行狀況，系統(tǒng)采用監(jiān)控軟件的只讀運行版開發(fā)了遠程監(jiān)控客戶端作為廠級生產(chǎn)管理部門的實時生產(chǎn)信息發(fā)布平臺。遠程監(jiān)控客戶端顯示的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)直接從生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中獲得，保證了數(shù)據(jù)的準確性和實時性。用戶可以瀏覽到生產(chǎn)部所有制絲線和卷包機臺的實時監(jiān)控界面，同時可以查詢主要生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的歷史趨勢。系統(tǒng)還可以按照用戶的具體需求增加生產(chǎn)部詳細生產(chǎn)管理信息的查詢功能。

項目技術(shù)報告

4.12.4 門戶網(wǎng)站信息發(fā)布

無論管理客戶端還是遠程監(jiān)視客戶端都需要在本地計算機安裝軟件程序才能完成生產(chǎn)管理和信息查詢功能，為了能夠讓盡可能多的用戶，特別是企業(yè)的管理者能夠便捷、快速地查詢系統(tǒng)的生產(chǎn)管理信息，系統(tǒng)采用門戶網(wǎng)站的方式作為企業(yè)局域網(wǎng)上的通用信息發(fā)布平臺。用戶只需使用IE瀏覽器就可以實現(xiàn)生產(chǎn)部生產(chǎn)狀態(tài)、過程報警、歷史趨勢、生產(chǎn)管理信息的檢索和查詢。不僅如此，網(wǎng)站管理人員也可以通過IE瀏覽器遠程管理門戶網(wǎng)站，隨時對網(wǎng)站內(nèi)容進行更新和調(diào)整。門戶網(wǎng)站完善的用戶管理機制讓不同級別的用戶能夠瀏覽不同的內(nèi)容，充分保證了信息發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)安全。

4.12.5 效果分析

在MES的實際運行過程中，本系統(tǒng)的多模式異構(gòu)平臺充分發(fā)揮了自己的優(yōu)勢和特點，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

? 系統(tǒng)實現(xiàn)靈活的部署：由于采用了多平臺模式，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶部門的實際情況在充分滿足管理功能的同時實現(xiàn)靈活的部署，對于生產(chǎn)

項目技術(shù)報告

部進行發(fā)布，確保各個方面的生產(chǎn)管理人員能夠及時有效的了解生產(chǎn)管理情況，真正意義上實現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)管理的數(shù)字化和信息化。

第三篇：MES技術(shù)簡介及應(yīng)用

制造執(zhí)行系統(tǒng)(manufacturing execution system，簡稱MES)是美國AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc.)在90年代初提出的，旨在加強MRP計劃的執(zhí)行功能，把MRP計劃同車間作業(yè)現(xiàn)場控制，通過執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)系起來。這里的現(xiàn)場控制包括PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手等。MES系統(tǒng)設(shè)置了必要的接口，與提供生產(chǎn)現(xiàn)場控制設(shè)施的廠商建立合作關(guān)系。MSE的定義

美國先進制造研究機構(gòu)AMR(Advanced Manufacturing Research)將MES定義為“位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”。它為操作人員／管理人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人、設(shè)備、物料、客戶需求等)的當(dāng)前狀態(tài)。

制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(Manufacturing Execution System Association，MESA)對MES所下的定義：“MES能通過信息傳遞對從訂單下達到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理。當(dāng)工廠發(fā)生實時事件時，MES能對此及時做出反應(yīng)、報告，并用當(dāng)前的準確數(shù)據(jù)對它們進行指導(dǎo)和處理。這種對狀態(tài)變化的迅速響應(yīng)使MES能夠減少企業(yè)內(nèi)部沒有附加值的活動，有效地指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)運作過程，從而使其既能提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產(chǎn)回報率。MES還通過雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個產(chǎn)品供應(yīng)鏈中提供有關(guān)產(chǎn)品行為的關(guān)鍵任務(wù)信息。”

MESA在MES定義中強調(diào)了以下三點：

1)MES是對整個車間制造過程的優(yōu)化，而不是單一的解決某個生產(chǎn)瓶頸； 2)MES必須提供實時收集生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的功能，并作出相應(yīng)的分析和處理；

3)MES需要與計劃層和控制層進行信息交互，通過企業(yè)的連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息全集成。MES的現(xiàn)狀

MES的體系結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了從T-IVIES向I-MES發(fā)展的歷程。傳統(tǒng)的MES(T-MES)是從20世紀70年代的零星車間級應(yīng)用發(fā)展起來的。T-MES又可以分為專用MES(Point MES)和集成MES(Integrated MES)兩類。專用MES是一種自成一體的應(yīng)用系統(tǒng)，它針對某個單一的生產(chǎn)問題(如在制品庫存過大、產(chǎn)品質(zhì)

量得不到保證、設(shè)備利用率低等)提供有限功能(如物料管理、質(zhì)量管理、設(shè)備維護、作業(yè)調(diào)度等)，或適用某種特定的生產(chǎn)環(huán)境(如應(yīng)用于半導(dǎo)體和MEMS車間的MES、應(yīng)用于FMS系統(tǒng)的MES等)。專用MES具有實施快、投入少等優(yōu)點，但通用性和可集成性差。集成MES系統(tǒng)起初是針對特定行業(yè)(如航空、裝配、半導(dǎo)體、食品和衛(wèi)生等)特定的規(guī)范化環(huán)境而設(shè)計的，目前已拓展到整個工業(yè)領(lǐng)域。在功能上它已實現(xiàn)了與上層事務(wù)處理和下層實時控制系統(tǒng)的集成。集成化MES具有豐富的應(yīng)用功能、統(tǒng)一的邏輯數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)品及過程模型等優(yōu)點。但該類系統(tǒng)依賴特定的車間環(huán)境，柔性差，缺少通用性和廣泛的集成能力，難以隨業(yè)務(wù)過程變化而重新配置。

AMR在分析信息技術(shù)的發(fā)展和加陷應(yīng)用前景的基礎(chǔ)上，提出了可集成MES(Interpretable MES，I-MES)這一概念。可集成MES是將模塊化、消息機制和組件技術(shù)應(yīng)用到MES的系統(tǒng)開發(fā)中，是兩類傳統(tǒng)MES系統(tǒng)的結(jié)合。從表現(xiàn)形式上看，I-MES具有專用MES系統(tǒng)的特點，即I-MES中的部分功能可以作為可重用組件單獨銷售；同時，它又具有集成MES的特點，即能實現(xiàn)上下兩層之間的集成。此外，I-MES還具有客戶化、可重構(gòu)、可擴展和互操作等特性，能方便地實現(xiàn)不同廠商之間的集成和原有系統(tǒng)的保護以及即插即用(P&P)等功能。目前，基于組件的I-MES是MES的主要發(fā)展方向。主流技術(shù)

由于MES處于ERP和PCS之間，既要對ERP內(nèi)部系統(tǒng)和ERP的外部網(wǎng)絡(luò)收發(fā)信息，又要對PCS系統(tǒng)傳遞信息。因此，MES開發(fā)與實施涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括了計算機操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、MES體系結(jié)構(gòu)、開發(fā)應(yīng)用技術(shù)等。此外，進行MES的開發(fā)和實施還需要考慮MES系統(tǒng)的可配置性。根據(jù)LogicaCMG咨詢公司2005年對MES軟件的調(diào)查報告，國際MES產(chǎn)品的主流技術(shù)情況如下：

a．支持平臺方面，主要有Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Unix、Linux。

b．?dāng)?shù)據(jù)庫方面，MES產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)庫主要有Oracle、SQL Server、DB2、Progress、Informix、Ingress、Sybase等。

c．應(yīng)用技術(shù)方面，MES系統(tǒng)的開發(fā)主要采用DCOM、COM手，Active-X、XML，DotNET、J2EE，ODBC、OLE、OPC等技術(shù)。

d．系統(tǒng)架構(gòu)方面，MES系統(tǒng)主要采用C／S、Web使能、瘦客戶端、分布式結(jié)構(gòu)、負荷平衡等體系結(jié)構(gòu)。

e．系統(tǒng)可配置性方面，部分MES廠商的產(chǎn)品定位是使產(chǎn)品盡可能適合特定 的用戶群，相反有些廠商則為用戶提供柔性的可配置工具來迎合客戶的需求，以贏得廣大的市場。報告從業(yè)務(wù)邏輯、圖形用戶界面、報表等方面來分析MES產(chǎn)品的可配置性，并通過標準化(Standard)、組件(Cornponent)、庫(Libraries)和客戶化定制(Custom Made)4個指標來評價系統(tǒng)的可配置程度。圖1描述了國際主流MES產(chǎn)品的平均可配置性。以圖形用戶界面的可配置性為例，IVIES產(chǎn)品在大于60％的程度上提供標準功能，在27％的程度上可通過組件來配置，8％由庫來支持，只在4％的程度上可實現(xiàn)完全客戶化定制。

圖1 國際主流MES產(chǎn)品的平均可配置性 應(yīng)用情況

MES在發(fā)達國家已實覡了產(chǎn)業(yè)化，其應(yīng)用覆蓋了離散與流程制造領(lǐng)域，并給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。MES分別在1993年和1996年以問卷方式對若干典型企業(yè)進行了兩次有關(guān)MES應(yīng)用情況的調(diào)查，這些典型企業(yè)覆蓋了下列的7大行業(yè)：醫(yī)療產(chǎn)品、塑料與化合物、金屬制造、電氣／電子、汽車、玻璃纖維、通訊等。調(diào)查表明企業(yè)使用MES后，可有效地縮短制造周期，縮短生產(chǎn)提前期，減少在制品，減少或消除數(shù)據(jù)輸入時間，減少或消除作業(yè)轉(zhuǎn)換中的文書工作，改進產(chǎn)品質(zhì)量／減少次品，消除損失的文書工作。國內(nèi)在“十五”期間，流程工業(yè)領(lǐng)域MES成為技術(shù)研究的突破口，重點面向鋼鐵和石化2個典型流程制造行業(yè)。目前，MES已在鋼鐵、石化等行業(yè)得到成功應(yīng)用并開發(fā)完成了若干自主產(chǎn)權(quán)的MES系統(tǒng)，如：上海寶信MES、中國石化MES(S-MES V1．0)等。根據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院的1份報告，到2003年底，共有110套MES應(yīng)用于國內(nèi)的鋼鐵企業(yè)?！笆濉逼陂g還對離散制造MES進行了探索性研究，并取得初步成效(如西飛MES等)，國內(nèi)市場上也出現(xiàn)一些針對離散制造業(yè)的MES產(chǎn)品，如：ICON—MES、OrBit-MES、天為MES等?！笆晃濉逼陂g，隨著我國制造業(yè)信息化建設(shè)的深入開展，MES有望在我國獲得更廣泛和深入的應(yīng)用。以下為MES在國內(nèi)企業(yè)的應(yīng)用實例：

案例1：

應(yīng)用需求：

海爾集團內(nèi)各個產(chǎn)品事業(yè)部信息化起步較早，大部分事業(yè)部都已成功實施了國際上主流的ERP管理軟件SAP。伴隨企業(yè)的發(fā)展，在SAP成功的實施應(yīng)用之后，如何提高企業(yè)執(zhí)行能力，就成為企業(yè)急需解決的問題。

海爾集團隨著信息化的不斷推進，需要在前期信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)從訂單、評審、采購、配送、制造、銷售、售后服務(wù)的信息整體互動，在這過程中集團的各相關(guān)部門參與工作。如商流、海外推、資金流、研發(fā)推、定單推、制造事業(yè)部等。最終的目標是建立集團的信息化統(tǒng)一、完整平臺，實現(xiàn)信息流、物流、資金流的通暢。在前期物流、資金流已經(jīng)改造、整合的基礎(chǔ)上，希望通過信息化，從信息的角度實現(xiàn)企業(yè)管理水平的再次提升。

在集團信息化的思路與方向下，需要產(chǎn)品事業(yè)部和集團的SAP信息系統(tǒng)統(tǒng)一接口，從而能夠監(jiān)控每一批定單的生產(chǎn)進度，每一批定單的投入、每一批定單的產(chǎn)出，以及每一個產(chǎn)品的主關(guān)件信息、生產(chǎn)信息、質(zhì)量信息，不但建立訂單的生命周期管理，而且對于每一個產(chǎn)品個體實現(xiàn)整個生命周期的管理。同時通過信息化的手段，企業(yè)建立公開、透明、精確的人力考核平臺，實現(xiàn)自動計酬。

各個事業(yè)部車間生產(chǎn)現(xiàn)場的直通率，節(jié)拍，履約率等衡量生產(chǎn)的效率的指標數(shù)據(jù)，無法第一時間獲取，通過人工統(tǒng)計計算增加了很多人為的操作因素，而且不能及時的反映實際的生產(chǎn)情況。

通過制造執(zhí)行系統(tǒng)的實施，全面對生產(chǎn)線的工人實現(xiàn)自動計酬，真正意義上做到了多勞多得的工資計算要求，從而充分調(diào)動了員工的生產(chǎn)積極性。

解決之道：

滿足以上需求要選擇適應(yīng)家電行業(yè)特點的、性能卓越的產(chǎn)品。海爾集團做了多方考證，在對當(dāng)時市場上主要產(chǎn)品作了評估之后，決定選擇比鄰軟件R2E——資源執(zhí)行效率系統(tǒng)。

●生產(chǎn)計劃管理：對于SAP下達的生產(chǎn)計劃，對生產(chǎn)現(xiàn)場進行計劃排產(chǎn)及作業(yè)調(diào)度。

●質(zhì)量管理：訂單質(zhì)量跟蹤、質(zhì)量數(shù)據(jù)分析利用、檢驗數(shù)據(jù)管理、在制品維修管理、售后質(zhì)量反饋。

●電子跟單管理：定單的生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)共享，一票到底?！裆a(chǎn)管理：作業(yè)計劃管理、訂單執(zhí)行監(jiān)控、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

● 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理：產(chǎn)品檔案管理，可對采集到的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行綜合管理和查詢，包括裝配檔案、檢驗檔案、維修檔案等。

●系統(tǒng)接口：ERP系統(tǒng)接口。與ERP系統(tǒng)建立接口，導(dǎo)入物料BOM、生產(chǎn)訂單、等相關(guān)數(shù)據(jù)；回饋ERP產(chǎn)品下線完工數(shù)據(jù)。

●自動計酬平臺：通過自動計酬平臺收集各類工資因素，進行匯總統(tǒng)計，實現(xiàn)工人、管理人員的自動計酬。

在實施過程中也遇到了一些問題，主要是R2E系統(tǒng)與SAP系統(tǒng)集成，如何做到兩系統(tǒng)實時同步，如何確保兩系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)準確等等。在項目整個實施過程中，海爾集團領(lǐng)導(dǎo)親自下一線指導(dǎo)工作，協(xié)助SAP系統(tǒng)數(shù)據(jù)較對，確保了項目的順利進展。

系統(tǒng)特點：

1．開放式平臺。R2E采用先進的面向?qū)ο笤O(shè)計模式高效封裝業(yè)務(wù)邏輯，您可以基于R2E開放平臺快速定制企業(yè)特殊應(yīng)用需求。

2．系統(tǒng)集成。R2E采用符合工業(yè)標準的XML消息和協(xié)議能夠非常方便地與現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)集成。R2E也可以通過企業(yè)應(yīng)用集成解決方案(EAI)實現(xiàn)企業(yè)所有信息系統(tǒng)的集成。R2E與SAP、ORACLE、SSA BPCS等領(lǐng)先的ERP系統(tǒng)實現(xiàn)可靠集成。

3．自動識別技術(shù)。R2E支持多種碼制條形碼標簽，提供靈活編碼規(guī)則自定義功能，快速準確采集數(shù)據(jù)。R2E可以和主流的條碼打印設(shè)備(Zebra，Datamax等)直接集成，靈活高效打印條碼標簽。

4．高性能數(shù)據(jù)采集。R2E采用支持無線實時采集、批量采集等各種采集方

式的終端采集設(shè)備，方便、快捷的完成數(shù)據(jù)收集；或者采用符合工業(yè)標準的485通信協(xié)議組建的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，實時控制采集終端。幫助您減少現(xiàn)場設(shè)備投資和設(shè)備維護成本。

應(yīng)用效益：

■通過嚴格的系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化，規(guī)范了業(yè)務(wù)操作流程，使集團規(guī)范化發(fā)展。

■人力資源價值的優(yōu)化，系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)不再依靠手工統(tǒng)計匯總，方便快捷、準確及時，為管理、經(jīng)營決策提供了動態(tài)、實時的信息支持。

■系統(tǒng)的實施可以大大加強企業(yè)的集中管理，為企業(yè)整體資源的優(yōu)化提供了可能，提高企業(yè)的核心競爭力。

■系統(tǒng)的實現(xiàn)可以使企業(yè)的管理組織向扁平化發(fā)展。

■系統(tǒng)與管理的結(jié)合可以實現(xiàn)管理的規(guī)范和業(yè)務(wù)標準，可以協(xié)助企業(yè)進行業(yè)務(wù)拓展，實現(xiàn)分支機構(gòu)快速復(fù)制。

■系統(tǒng)的實施可以大大降低定單損失。

■系統(tǒng)的實施可以優(yōu)化生產(chǎn)制造流程，提高生產(chǎn)效率。

■系統(tǒng)的實施建立產(chǎn)品檔案的跟蹤，可以大大提升企業(yè)的質(zhì)量水平。目前存在的問題

近年來我國ⅧS的研究和產(chǎn)業(yè)都有了一定的發(fā)展，但總體來說，與西方發(fā)達國家相比，我國無論是在MES技術(shù)深度與應(yīng)用廣度上都存在較大差距，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

a．MES體系還不完整?；竟δ懿煌晟?，缺乏過程管理與優(yōu)化等面向典型行業(yè)的核心模塊。針對離散制造業(yè)尚無完整、系統(tǒng)的MES解決方案和成熟的軟件產(chǎn)品。

b．缺乏MES技術(shù)標準。MES的設(shè)計、開發(fā)、實施、維護缺乏技術(shù)標準，影響了MES產(chǎn)品的技術(shù)性能，加大了系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用的成本，與國外同類MES產(chǎn)品競爭沒有優(yōu)勢。

c．集成性還沒有完全解決。由于缺乏統(tǒng)一的工廠數(shù)據(jù)模型，MES各功能子系統(tǒng)之間以及MES與企業(yè)其他相關(guān)信息系統(tǒng)之間缺乏必要的集成，導(dǎo)致MES作為企業(yè)制造協(xié)同的引擎功能遠未得到充分發(fā)揮。

d．通用性和可配置性較差?，F(xiàn)有系統(tǒng)通常針對特定需求，很難應(yīng)對企業(yè)業(yè)務(wù)流程的變更或重組。由于缺乏基于工廠數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)集成技術(shù)，系統(tǒng)的可配

置性、可重構(gòu)性、可擴展性較差，嚴重制約MES系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。

e．實時性不強。MES作為面向制造車間的實時信息系統(tǒng)，實時性是實現(xiàn)MES功能的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有系統(tǒng)缺乏準確、及時、完整的數(shù)據(jù)采集與信息反饋機制，在底層數(shù)據(jù)的實時采集、多源信息融合、復(fù)雜信息處理及快速決策等方面非常薄弱。

f．智能化程度不高。MES中所涉及的信息及決策過程非常復(fù)雜，由于缺乏智能機制，現(xiàn)有MES大多只提供了一個替代經(jīng)驗管理方式的系統(tǒng)平臺，通常需要大量的人工干預(yù)，難以保證生產(chǎn)過程的高效和優(yōu)化。MES技術(shù)的發(fā)展趨勢及展望

MES系統(tǒng)正朝著下一代MES(Next-Generation IVIES)的方向發(fā)展。下一代MES的主要特點是：建立在ISA95標準上、易于配置、易于變更、易于使用、無客戶化代碼、良好的可集成性以及提供門戶(Portal)功能等等，其主要目標是以MES為引擎實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的生產(chǎn)協(xié)同。目前，國際上MES技術(shù)的主要發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個方面：

1．MES新型體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展； 2．更強的集成化功； 3．更強的實時性和智能； 4．支持網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制； 5．MES標準化(ISA-95)。

MES軟件彌合了企業(yè)計劃層和生產(chǎn)車間過程控制系統(tǒng)之間的間隙，為企業(yè)提供一個快速反應(yīng)、有彈性、精細化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)降低成本，按期交貨，提高產(chǎn)品及服務(wù)質(zhì)量，使企業(yè)能在全球化的競爭中立于不敗之地。鑒于MES的重要性，我國將其列為“十一五”期間信息化方面重點發(fā)展的方向之一，將集中國內(nèi)MES及相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)勢力量，力爭在MES核心關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，提高MES研發(fā)水平及其在重大行業(yè)中的應(yīng)用能力，解決長期制約我國制造業(yè)信息化發(fā)展的瓶頸問題。具體發(fā)展思路如下：

a．綜合利用成熟理論和技術(shù)，形成可適應(yīng)、可重構(gòu)、可集成的MES框架體系，為提高MES軟件系統(tǒng)的跨行業(yè)通用性、適應(yīng)性和協(xié)同能力提供支持。

b．基于已有的研究基礎(chǔ)與成果，在制造系統(tǒng)性能分析和優(yōu)化、制造過程監(jiān)控與管理、智能化生產(chǎn)計劃調(diào)度以及信息和過程可視化等MES關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，開發(fā)出符合我國離散制造業(yè)和流程工業(yè)特點及需求的MES軟件系統(tǒng)、相關(guān)工具和構(gòu)件庫。

c．圍繞MES在航空航天、汽車、機車、石化、冶金等典型行業(yè)中的應(yīng)用特點，形成適合其行業(yè)特點的典型MES應(yīng)用模式，并提出相應(yīng)的解決方案和技術(shù)標準。通過MES在上述行業(yè)的應(yīng)用，最終形成支撐整個離散和流程制造業(yè)的MES技術(shù)體系、方法和系統(tǒng)，為未來MES系統(tǒng)的大規(guī)模推廣奠定基礎(chǔ)。

第四篇：MES倉庫管理方案

AMES條碼倉庫管理方案

條碼在倉庫管理中的作用： Manufecturing Exections System Manufecturing Operations Managament Internet of Things and cloud Computing 倉庫管理為什么要引入條碼？

1）傳統(tǒng)的倉庫系統(tǒng)內(nèi)部 ,一般依賴于一個非自動化的、以紙張文件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來記錄、追蹤進出的貨物，以人為記憶實施倉庫內(nèi)部的管理。對于整個倉儲區(qū)而言，人為因素的不確定性，導(dǎo)致勞動效率低下，人力資源嚴重浪費。2）隨著庫存品種及數(shù)量的增加以及出入庫頻率的劇增，傳統(tǒng)的倉庫作業(yè)模式嚴重影響正常的運行工作效率。而現(xiàn)有已經(jīng)建立的計算機管理的倉庫管理系統(tǒng)，隨著商品流通的加劇，也難以滿足倉庫管理快速準確實時的要求。

3）條碼技術(shù)在解決了倉庫作業(yè)人員的數(shù)據(jù)輸入的自動化的同時，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的準確傳輸，確保倉庫作業(yè)效率，有利于充分利用有限的倉庫空間。如何把條碼引入倉庫管理？

1）對庫存品進行科學(xué)編碼，并列印庫存品條碼標簽。

根據(jù)不同的管理目標（例如要追蹤單品，還是實現(xiàn)保質(zhì)期 /批次管理）對庫存品進行科學(xué)編碼，在科學(xué)編碼的基礎(chǔ)上，入庫前列印出庫存品條碼標簽，以便于后續(xù)倉庫作業(yè)的各個環(huán)節(jié)進行相關(guān)數(shù)據(jù)的自動化采集。

2）對倉庫的庫位進行科學(xué)編碼，并用條碼符號加以標識，實現(xiàn)倉庫的庫位管理。

對倉庫的庫位進行科學(xué)編碼，用條碼符號加以標識，并在入庫時采集庫存品所入的庫位，同時導(dǎo)入管理系統(tǒng)。倉庫的庫位管理有利于在大型倉庫或多品種倉庫中快速定位庫存品所在的位置，有利于實現(xiàn)先進先出的管理目標及倉庫作業(yè)的效率。

3）使用帶有條碼掃描功能的手持數(shù)據(jù)終端（PDA）進行倉庫管理。

對于大型的倉庫，由于倉庫作業(yè)無法在計算機旁直接作業(yè)，可以使用手持數(shù)據(jù)終端先分散采集相關(guān)數(shù)據(jù)，后把采集的數(shù)據(jù)上載到計算機系統(tǒng)集中批量處理。此時給生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)人員配備帶有條碼掃描功能的手持數(shù)據(jù)終端，進行現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集。同時在現(xiàn)場也可查詢相關(guān)信息，在此之前會將系統(tǒng)中的有關(guān)數(shù)據(jù)下載手持終端中。

4）數(shù)據(jù)的上傳與同步

將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)上傳到倉庫管理系統(tǒng)中，自動更新系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。同時也可以將系統(tǒng)中更新已后的數(shù)據(jù)下載到手持終端中，以便在現(xiàn)場進行查詢和調(diào)用?！緱l碼倉庫系統(tǒng)－AMES倉庫數(shù)據(jù)采集解決方案的特點和優(yōu)勢】 以條碼技術(shù)的應(yīng)用為特點，實現(xiàn)倉庫數(shù)據(jù)收集的自動化。

利用物料的條碼標識實現(xiàn)倉庫作業(yè)的各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)自動化采集，提升倉庫作業(yè)尤其是倉庫盤點的作業(yè)效率，提升倉庫數(shù)據(jù)的準確性和及時性。強調(diào)對物料的科學(xué)編碼，實現(xiàn)不同的管理目標。強調(diào)對物料進行科學(xué)編碼，以實現(xiàn)不同的管理目標，例如單品追蹤、保質(zhì)期管理、批次管理以及產(chǎn)品質(zhì)量追溯等。對倉庫的庫位進行科學(xué)編碼，實現(xiàn)庫位管理目標。對倉庫的庫位進行科學(xué)編碼，用條碼符號加以標識，并倉庫作業(yè)的各個環(huán)節(jié)采集庫位數(shù)據(jù)，同時導(dǎo)入管理系統(tǒng)。有利于在大

型倉庫或多品種倉庫中快速定位庫存品所在的位置，實現(xiàn)先進先出的管理目標及倉庫作業(yè)的效率。對組裝出庫作業(yè)進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)組裝作業(yè)的需求。使用條碼設(shè)備采集出庫包裝作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)（包裝規(guī)格 /包裝層次關(guān)系等數(shù)據(jù)），并在包裝作業(yè)結(jié)束后列印出裝箱清單，減少出錯?！拘б嬖u估】

1）在倉庫管理中應(yīng)用條碼技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化采集，去掉了手工書寫單據(jù)和送到機房輸入的步驟，能大大提高工作效率。

2）解決倉庫信息陳舊滯后的弊病。一張單據(jù)從填寫、收集到鍵盤輸入，需要一天或更長的時間。這使得生產(chǎn)調(diào)度員只能根據(jù)前幾天甚至一周前的庫存信息，為用戶定下交貨日期。

3）解決手工單據(jù)信息不準確的問題（主要是抄寫錯誤，鍵入錯誤），從而達到提高生產(chǎn)率、明顯改善服務(wù)質(zhì)量、消除事務(wù)處理中的人工操作、減少無效勞動、消除因信息不準引起的附加倉庫存量、提高資金利用率等目的。

4）將單據(jù)所需的大量紙張文字信息轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)，簡化了日后的查詢步驟，工作人員不用再手工翻閱查找各種登記冊和單據(jù)本，只需輸入查詢條件，計算機在很短的時間內(nèi)就會查到所需記錄，并將內(nèi)容顯示在屏幕上，大大加快了查詢速度。提高生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的速度和準確性，減輕匯總統(tǒng)計人員的工作難度。倉庫管理中引入條碼技術(shù)，對倉庫的到貨檢驗、入庫、出庫、調(diào)撥、移庫移位、庫存盤點等各個作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行自動化的數(shù)據(jù)采集，保證倉庫管理各個作業(yè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的效率和準確性，確保企業(yè)及時準確地掌握庫存的真實數(shù)據(jù)，合理保持和控制企業(yè)庫存。通過科學(xué)的編碼，還可方便地進行物品的批次、保質(zhì)期等進行管理。

無線數(shù)據(jù)采集終端是為適應(yīng)一些現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和掃描笨重物體的條碼符號而設(shè)計的，適合于脫機使用的場合。識讀時，與在線式數(shù)據(jù)采集終端相反，它是將掃描器帶到條碼符號前掃描，因此，又稱之為手持終端機,盤點機。

條碼倉庫管理：

倉庫管理整個供應(yīng)鏈中起著至關(guān)重要的作用，如果不能保證正確的進貨和庫存控制及發(fā)貨，將會導(dǎo)致管理費用的增加，服務(wù)質(zhì)量難以得到保證，從而影響企業(yè)的競爭力。傳統(tǒng)簡單、靜態(tài)的倉庫管理已無法保證企業(yè)資源的高效利用。如今的倉庫作業(yè)和庫存控制作業(yè)已十分復(fù)雜多樣化，僅靠人工記憶和手工錄入，不但費時費力，而且容易出錯，給企業(yè)帶來巨大損失。采用移動解決方案，去掉了手工書寫票據(jù)和送到機房輸入的步驟，解決倉庫信息陳舊滯后的弊病。使用宏山的無線數(shù)據(jù)采集器（PDA），不論物品流向哪里，我們都可以自動跟蹤，幫助您的企業(yè)合理有效地利用倉庫空間，以快速、準確、低成本的進行倉庫管理，并更好的服務(wù)用戶。

德賽企業(yè)的問題困擾：

? ? ? ? 庫管人員工作量大，工作強度高，統(tǒng)計數(shù)據(jù)速度慢、效率低下 人為因素的不確定性，導(dǎo)致勞動效率低下，人力資源嚴重浪費 各種倉庫數(shù)據(jù)記錄在各種表單中，查詢統(tǒng)計很不方便

各種生產(chǎn)所面對的最大挑戰(zhàn)來自運營管理，大量物料、半成品和成品的價值較高，企業(yè)往往不能及時合理減低物料、半成品和成品的庫存水平和庫存資金的積壓

德賽解決方案： 包裝區(qū)掃描

建議：采用AUTOID6工業(yè)級移動數(shù)據(jù)終端，方便現(xiàn)場工作，避免電纜干擾，同時只需一臺PC工作站即可完成輸入。

AUTOID6工業(yè)級移動數(shù)據(jù)終端為依據(jù)具體要求進行配置，方便包裝點的掃描輸入；

AUTOID6工業(yè)級移動數(shù)據(jù)終端采用USB或串口方式連接到pc,以方便系統(tǒng)接受數(shù)據(jù)；

AUTOID6工業(yè)級移動數(shù)據(jù)終端具備雙向反饋功能，能簡單判斷掃描進入的數(shù)據(jù)是否準確，如掃描要裝箱商標上的條碼。先判斷是否有和以前的重復(fù)，如有重復(fù)，采用燈光和聲音警告后由人工處理；如無重復(fù)，則自動存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

裝箱要求同一箱中的產(chǎn)品完全一致，如果發(fā)現(xiàn)不一致的情況，則警報。

產(chǎn)品入庫掃描

現(xiàn)代企業(yè)每天倉庫貨物都在不停的變化，手工管理進出庫出錯幾率大，造成的錯誤無法追蹤，工作效率低下。使用數(shù)據(jù)采集器進行倉庫進出庫的管理有效彌補了這一缺陷。

企業(yè)在貨物入庫前，先將入庫單導(dǎo)入數(shù)據(jù)采集器，收貨時，通過掃描條碼確認該貨品是否是需要入庫的貨品以及數(shù)量是否正確，無需持入庫單一件

件貨品比對，入庫完成后，數(shù)據(jù)采集器可生成正式入庫單到電腦，全部操作由電腦完成，無需人工介入。

出庫操作與入庫相同，將出庫單導(dǎo)入數(shù)據(jù)采集器然后進行出庫，這樣可以杜絕貨物處錯，貨物數(shù)量出錯，貨物發(fā)錯客戶等各類問題，增加了企業(yè)的工作效率以及信譽。出庫完成后，可自動生成出庫單，并與企業(yè)ERP或其他應(yīng)用系統(tǒng)無縫結(jié)合，導(dǎo)入到企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中

建議：設(shè)備采用AUTOID6工業(yè)級移動數(shù)據(jù)終端，通過掃描定時傳送數(shù)據(jù)的方式；

終端系統(tǒng)建議WinCE操作系統(tǒng)，以最簡單實用的方式以避免其它方式在實際應(yīng)用中帶來的不必要麻煩；以txt格式上傳數(shù)據(jù)至系統(tǒng)，然后交由后臺處理；

入庫前終端應(yīng)先從PC上下載相應(yīng)數(shù)據(jù)內(nèi)容，以便掃描時比對將整箱的粘好條碼標簽的產(chǎn)品送到倉庫后，倉庫管理員用批處理終端掃描裝箱單，并與以在終端上的數(shù)據(jù)進行比對，OK則入庫，如有問題則再采取相應(yīng)措施

出庫掃描

建議：采用AUTOID6工業(yè)級移動數(shù)據(jù)終端；

出庫前向下載當(dāng)天出庫內(nèi)容，以方便比對；

產(chǎn)品到達出庫暫存區(qū)時，由保管員掃描產(chǎn)品條碼，信息輸入并得到比對，確認出庫.庫存盤點

利用數(shù)據(jù)采集器代替手工進行倉庫盤點，可以大大增加企業(yè)工作效率以及減少手工操作帶來的出錯幾率，數(shù)據(jù)采集器用于盤點廣泛應(yīng)用于制造，零售，批發(fā)等多個行業(yè)。

在利用數(shù)據(jù)采集器進行盤點，可根據(jù)各企業(yè)實際情況選擇是否需要下裝對比數(shù)據(jù)到采集器中，對比數(shù)據(jù)可從企業(yè)的ERP,進銷存等各類系統(tǒng)中進行導(dǎo)出然后下裝到數(shù)據(jù)采集器，在有下裝對比數(shù)據(jù)的情況下，盤點時掃描條碼可直接顯示出該貨品的品名，數(shù)量，價格等您所需要顯示的內(nèi)容，然后數(shù)據(jù)實際盤點數(shù)量。如果沒有下裝對比數(shù)據(jù)，則最簡單的盤點方法是直接掃描貨品條碼，然后輸入實際盤點數(shù)量即可。

盤點完成后，可利用將盤點的數(shù)據(jù)成批導(dǎo)入到電腦，企業(yè)如果有自己的ERP或其他應(yīng)用系統(tǒng)，可通過軟件與系統(tǒng)進行無縫結(jié)合，盤點數(shù)據(jù)可直接導(dǎo)入系統(tǒng)，完全代替手工操作，大大增加工作效率。

建議：倉庫管理使用AUTOID6工業(yè)級移動數(shù)據(jù)終端對倉庫內(nèi)的產(chǎn)品進行掃描，每掃描一批，系統(tǒng)自動對數(shù)據(jù)庫中的信息進行驗證，如正確無誤則通過；如發(fā)現(xiàn)問題則以手工方式輸入終端，以最終終端數(shù)據(jù)為準，后上傳到PC并更新數(shù)據(jù)庫。

退貨入庫，內(nèi)部領(lǐng)用出庫等等

倉管員處理方式及數(shù)據(jù)傳輸方式同新產(chǎn)品出入庫，只是在終端界面上可作成車間退貨或車間配送領(lǐng)用。

第五篇：MES總結(jié)

本周新聞

1、根據(jù)《綠色制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》，推出“綠色制造，科技發(fā)展”專題，旨在推動綠色制造的理念的宣傳。

行業(yè)動態(tài)“信息化帶動工業(yè)化、以工業(yè)化促進信息化”的戰(zhàn)略目標。

MES是國家科技部“十一五”制造業(yè)信息化科技工程的重點領(lǐng)域，也是紡織行業(yè)“十一五”重點攻關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。新技術(shù)、新應(yīng)用

面向流程行業(yè)MES系統(tǒng)的虛擬化

虛擬架構(gòu)既滿足了MES系統(tǒng)對整體安全可靠運行的要求，同時也照顧到了系統(tǒng)實施的經(jīng)濟性和便利性，使得后期計算能力和存儲能力的擴展在不中斷服務(wù)的情況下可以經(jīng)濟地實現(xiàn)。

存儲虛擬化：在傳統(tǒng)的IT環(huán)境中，計算資源和存儲資源都是運行在同一服務(wù)器上的，服務(wù)器訪問自身的存儲設(shè)備，在服務(wù)器升級、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)安全等方面都存在較大問題。存儲虛擬化按照一定的虛擬存儲體系結(jié)構(gòu)將不同的物理存儲設(shè)備（如RAID、JBOD、磁帶庫等）通過不同的接口協(xié)議（如SCSI、iSCSI、iFCP等）整合成一個虛擬的存儲池，為用戶提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)，實現(xiàn)存儲資源的共享。存儲虛擬化把原本分散在各個單獨服務(wù)器的存儲資源集中起來，提供統(tǒng)一的存儲服務(wù)。這樣一方面滿足了部分應(yīng)用對大存儲容量的需求；另一方面存儲資源集中起來后也利于日常的管理和維護，同時也便于對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的備份、恢復(fù)和容災(zāi)管理，提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性，從而降低故障恢復(fù)時間，提升服務(wù)的可靠性和連續(xù)性。系統(tǒng)虛擬化：系統(tǒng)虛擬化也常被稱為服務(wù)器虛擬化，是把服務(wù)器擁有的各類資源抽象出來，以邏輯服務(wù)器的方式為用戶提供服務(wù)。在用戶面前的不是一個物理上的服務(wù)器，而是在同一物理服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上運行著的虛擬服務(wù)層中的一個操作系統(tǒng)實例。通過系統(tǒng)虛擬化，可以在原本一臺物理服務(wù)器上安裝多個操作系統(tǒng)。管理員可以根據(jù)業(yè)務(wù)大小，分配一定數(shù)量的CPU、內(nèi)存和存儲容量。這樣既提高了系統(tǒng)資源的利用率，同時也可以實現(xiàn)各個邏輯系統(tǒng)文件式的備份和恢復(fù)，降低新業(yè)務(wù)系統(tǒng)安裝配置操作系統(tǒng)的時問，加快新業(yè)務(wù)系統(tǒng)的調(diào)試過程，滿足信息化建設(shè)快速發(fā)展的需求。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化：IT網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，并存著服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、科研網(wǎng)絡(luò)、辦公網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)等多個網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)常存在于同一個物理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，這就需要在保持網(wǎng)絡(luò)的高可用性、易管理性、安全性和可擴展性的前提下，盡可能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和安全策略的集中。通過VLAN、VPN、MPLS VPN等網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，可以滿足對網(wǎng)絡(luò)的訪問控制、路徑隔離、集中管理等要求，確保合法的用戶和設(shè)備訪問各自合理的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并集中實施網(wǎng)絡(luò)訪問策略，降低網(wǎng)絡(luò)管理成本。

MES系統(tǒng)技術(shù)特點分析

1、縱向集成技術(shù)：MES系統(tǒng)首先要解決的就是集成問題，從技術(shù)上來看，MES系統(tǒng)與ERP、與控制系統(tǒng)的集成是借助于中間件這一現(xiàn)代集成技術(shù)來完成的。

2、橫向集成技術(shù)：在整個生產(chǎn)全過程中，對生產(chǎn)全過程中的各個環(huán)節(jié)進行連結(jié)，實現(xiàn)了企業(yè)的橫向集成，確保MES系統(tǒng)的綜合分析控制的作用能夠更好、更充分的發(fā)揮。

3、模型驅(qū)動技術(shù)：產(chǎn)品的標準化，就決定了對生產(chǎn)的工藝流程、設(shè)備維護、生產(chǎn)標準和質(zhì)量控制都要進行模型化，從模型驅(qū)動各個環(huán)節(jié)和各種信息與實際的生產(chǎn)調(diào)度工作流程之間的大統(tǒng)一。

4、實時處理技術(shù)：對生產(chǎn)實時信息的即時處理是現(xiàn)代化生產(chǎn)的必然要求，MES系統(tǒng)在實時處理上優(yōu)越性還是比較強的，反饋時間控制在1分鐘之內(nèi)。

5、優(yōu)化排產(chǎn)技術(shù)：在實際應(yīng)用中，將ERP形成的月生產(chǎn)計劃分解到班組、機臺、工序幾個部分。

準時生產(chǎn)JIT、精益生產(chǎn)和敏捷制造比較

1、準時生產(chǎn)JIT

準時生產(chǎn)方式JIT通過看板管理，成功制止了過量生產(chǎn)產(chǎn)量，從而消除了制作過量以及由此產(chǎn)生的各種浪費。由于嚴格控制了生產(chǎn)的產(chǎn)量，不僅減少了庫存，降低了成本，適應(yīng)了需求市場的變化，而且使產(chǎn)生次品的原因和產(chǎn)品質(zhì)量之中的許多問題暴露了出來，通過改進就提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

2、精益生產(chǎn)

從原理上來看，精益生產(chǎn)是對準時生產(chǎn)JIT的進一步的提煉和發(fā)展，其內(nèi)容增加了很多，包括市場預(yù)測、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造等一些全過程的管理。它不僅適應(yīng)了適時適量生產(chǎn)的需要，而且適應(yīng)了生產(chǎn)經(jīng)營的一體化、制造管理一體化的發(fā)展趨勢，有利于促使企業(yè)按照資源組織的內(nèi)涵發(fā)展。

3、敏捷制造

敏捷制造以先進的制造技術(shù)和靈活的動態(tài)組織的方式為基礎(chǔ)，依靠素質(zhì)良好的員工和企業(yè)的動態(tài)聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)。他的根本目的是將柔性的生產(chǎn)技術(shù)、高素質(zhì)的生產(chǎn)勞動者和靈活的高效管理集成起來，通過整體化的敏捷作業(yè)活動等方式，使得企業(yè)在競爭中盈利，在競爭中發(fā)展。其中的技術(shù)、作業(yè)和管理的有效結(jié)合，形成了主導(dǎo)企業(yè)活動的三大主流 離散制造企業(yè)

離散制造企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，可以用“樹”的概念進行描述——其最終產(chǎn)品一定是由固定個數(shù)的零件或部件組成，這些關(guān)系非常明確并且固定。流程企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，則有較大的不同，它們往往不是很固定—上級物料和下級物料之間的數(shù)量關(guān)系，可能隨溫度、壓力、濕度、季節(jié)、人員技術(shù)水平、工藝條件不同而不同。

面向訂單的離散制造業(yè)，其特點是多品種和小批量。因此，生產(chǎn)設(shè)備的布置不是按產(chǎn)品而是按照工藝進行布置的。例如，離散制造業(yè)往往要按車、磨、刨、銑等工藝過程來安排機床的位置。因為每個產(chǎn)品的工藝過程都可能不一樣，而且可以進行同一種加工工藝的機床有多臺。因此，離散制造業(yè)需要對所加工的物料進行調(diào)度。并且中間品需要進行搬運。離散制造業(yè)企業(yè)由于是離散加工，產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率很大程度依賴于工人的技術(shù)水平。離散制造業(yè)企業(yè)自動化主要在單元級，例如數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)。因此，離散制造業(yè)企業(yè)一般是人員密集型企業(yè)，自動化水平相對較低。生產(chǎn)計劃管理

主要從事單件、小批量生產(chǎn)的離散制造業(yè)企業(yè)，由于產(chǎn)品的工藝過程經(jīng)常變更，它們需要具有良好的計劃能力。對于按訂單組織生產(chǎn)的企業(yè)，由于很難預(yù)測訂單在什么時候到來。因此，對采購和生產(chǎn)車間的計劃就需要很好的生產(chǎn)計劃系統(tǒng)，特別需要計算機來參與計劃系統(tǒng)的工作。只要應(yīng)用得當(dāng)，在生產(chǎn)計劃系統(tǒng)方面投資所產(chǎn)生的效益在離散制造業(yè)可以相當(dāng)高。高級計劃排產(chǎn)計劃

高級計劃排產(chǎn)計劃是一個計劃排程軟件包，能高效的幫助制造企業(yè)控制生產(chǎn)計劃。它能產(chǎn)生現(xiàn)在與將來的，通過各種規(guī)則及需求約束自動產(chǎn)生的，可視的詳細計劃。生產(chǎn)計劃能對延遲定單進行控制及行動。管理控制能力及各種約束。其約束包括資源工時，物料，加工順序及自定義約束條件。它能管理整個資源。

更重要的是它能快速響應(yīng)意外的結(jié)果。它考慮所有生產(chǎn)過程中因素，包括班次，工時，工具，材料的可用性，可知/未可知的設(shè)備維護，當(dāng)前負荷能力。總之，它能產(chǎn)生更精確，更實際的計劃。

離散制造業(yè)生產(chǎn)管理的難點

目前，大多數(shù)制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)管理人員在制訂生產(chǎn)作業(yè)計劃的時候普遍存在“不周全、不徹底、不合理”的情況。在計劃執(zhí)行過程中突發(fā)問題不斷出現(xiàn)，企業(yè)的管理者成了“消防隊員”，四處救火、疲于奔命。由于不能合理地安排生產(chǎn)作業(yè)計劃，不但企業(yè)各類資源的使用效率不能充份發(fā)揮，而且還會產(chǎn)生進度和質(zhì)量的矛盾。企業(yè)要么“抓了進度、丟了質(zhì)量”，要么“保了質(zhì)量、誤了工期”。最終結(jié)果是在大多數(shù)時間里管理者面對的通常都是客戶和員工的抱怨。為什么會這樣呢？鄭總認為主要原因在于企業(yè)的生產(chǎn)管理人員很難及時、準確的得到下面這些信息：

1)目前車間在產(chǎn)訂單有哪些？進度如何？哪些工序未按計劃開始？哪些工序未按計劃完工？合格和不合格品數(shù)分別多少？

2)各產(chǎn)線、設(shè)備、班組目前有哪些任務(wù)，在什么時間開工和完工？需要準備的工裝刀具、技術(shù)資料是否完備？需要準備的物料有哪些，應(yīng)該什么時間配送到位？

3)過去幾小時之內(nèi)，車間哪個工序出現(xiàn)的不合格品最多？不合格品率有多高？是什么原因造成的？是否采取了措施？月度同比不合格品率是上升了還是下降了？

4)各產(chǎn)線、設(shè)備有多少時間在生產(chǎn)，多少時間在檢修和空閑？利用率是多少？各設(shè)備的維保計劃是否合理，是否與考慮了與集中生產(chǎn)時間存在的沖突？ 5)如何追溯產(chǎn)品的生產(chǎn)過程信息？如：是誰在什么時間、在哪臺設(shè)備、用什么材料做的，當(dāng)時的工藝參數(shù)是怎樣的？誰做的檢查，質(zhì)檢項點內(nèi)容有哪些，檢查結(jié)果如何？

6)導(dǎo)致生產(chǎn)誤工和質(zhì)量問題的根本原因是什么？是物料供給、工藝還是設(shè)備或工裝的問題？是否采取的有效的方法和手段進行改進或解決？

在沒有MES系統(tǒng)的情況下，對于這些問題的處理企業(yè)并沒有好的辦法。多數(shù)情況只能增加生產(chǎn)管理人員去解決，企業(yè)的大量生產(chǎn)信息很多都在調(diào)度人員的腦袋里面，調(diào)度人員不但忙于應(yīng)付還很難完全協(xié)調(diào)處理好。通過“五步走”，為離散制造業(yè)車間現(xiàn)場帶來規(guī)范的管理模式，完成車間的信息化建設(shè)。

第一步：規(guī)范原始資料。通過與上層計劃系統(tǒng)及CAPP或PDM系統(tǒng)的集成，及時更新生產(chǎn)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)。管理車間各種資源，實現(xiàn)車間資源的規(guī)范性管理，同時提供生產(chǎn)排程的重要依據(jù)。

第二步：提高計劃的可執(zhí)行性。根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)和車間資源數(shù)據(jù)，對車間生產(chǎn)計劃進行分解，在計劃執(zhí)行前進行有效的能力分析，及時發(fā)現(xiàn)瓶頸。在計劃執(zhí)行中，根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)情況，再次對正在執(zhí)行或后續(xù)計劃進行調(diào)整，獲得最優(yōu)的產(chǎn)能。

第三步：加強生產(chǎn)現(xiàn)場控制。根據(jù)生產(chǎn)計劃的指導(dǎo)和現(xiàn)場設(shè)備的操控，實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的有力監(jiān)控。通過數(shù)據(jù)采集手段，獲得計劃的執(zhí)行狀態(tài)。使計劃調(diào)度人員在辦公室就能夠掌握當(dāng)前的計劃執(zhí)行情況。

第四步：實現(xiàn)車間內(nèi)部的科學(xué)管理。天為MES能夠覆蓋95%的車間管理業(yè)務(wù)，實現(xiàn)車間內(nèi)部的信息流、財務(wù)流、控制流的協(xié)同，進一步改善生產(chǎn)車間的管理手段。

第五步：打通企業(yè)的三級信息流。天為MES的實施，填補了上層計劃系統(tǒng)和底層控制系統(tǒng)的信息斷層，實現(xiàn)了企業(yè)三級信息流的通暢。MES實施案例中的應(yīng)對措施

4.1 實施背景。筆者參與了某汽車零部件制造工廠的MES項目實施全過程，該公司屬于離散性生產(chǎn)模式，車間現(xiàn)代化水平較高，采用了比如擰緊機，Atlas力矩扳手，性能測試機等多種現(xiàn)代化設(shè)備輔助生產(chǎn)。應(yīng)用MTO模型應(yīng)對市場需求，并且已經(jīng)實施了ERP系統(tǒng)來管理銷售，采購，倉庫物流及財務(wù)數(shù)據(jù)，ERP的運行在很大程度上改善了公司的管理水平，提高了庫存周轉(zhuǎn)，但是延誤交期，質(zhì)量問題居高不下，車間物流管理不是很順暢等問題始終存在，公司希望通過MES的實施來推動這些問題的解決。4.2 實施風(fēng)險分析。正如前面分析的MES項目實施面臨的挑戰(zhàn)一樣，在該公司的實施中也面臨著類似的問題。該公司已經(jīng)實施了ERP系統(tǒng)，且ERP系統(tǒng)覆蓋了部分的生產(chǎn)相關(guān)的內(nèi)容，便于生產(chǎn)成本的采集，那么MES在這一部分如何定義邊界?如何與ERP進行交互，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的J頃暢運作?各種生產(chǎn)設(shè)備是否有數(shù)據(jù)接口供數(shù)據(jù)采集?是否可以將這些數(shù)據(jù)無縫集成到MES系統(tǒng)? 尤其重要的是，公司是否有實施MES的環(huán)境，所謂的環(huán)境包括人員對MES項目的理解和支持程度，是否有足夠的資源來支持MES項目的實施，這些對MES項目的成敗有關(guān)鍵影響。對于這些項目實施可能會碰到的挑戰(zhàn)或者風(fēng)險，在項目啟動之初都直該有清醒的認識，并采取對應(yīng)的措施予以應(yīng)對。

4.3 項目實施的風(fēng)險防范措施 1)項目目標定位。項目目標定位主要解決的是做什么的問題。實施MES之初應(yīng)該明白我們上MES項目的目標是什么，在整個工廠的價值鏈中處于什么位置。雖然從大的方面來說，MES是用來幫助優(yōu)化生產(chǎn)，但實際是每個工廠面臨的問題都不大—樣，期望解決的問題的側(cè)重點也有所不同。2)項目實施環(huán)境分析。項目實施環(huán)境分析解決的是能不能做的問題。首先我們要有清晰的項目目標；其次，要進行全工廠范圍內(nèi)的MES意識培訓(xùn)，尤其是項目實施涉及到的各個部門或人員，讓他們對MES項目有大致的了解，明白項目的實施對各自的影響及未來能帶來的利益。再次能否得到足夠的人力支持，比如是否有合格的項目經(jīng)理來推動項目，是否有經(jīng)驗豐富的顧問為項目保駕護航。然后，項目是否得到高層認可，是否有足夠的資金支持。最后要分析工廠的軟硬件環(huán)境，比如工廠的硬件基礎(chǔ)設(shè)施是否可以滿足MES項目的實施，如果不能則最好是先對工廠的基礎(chǔ)設(shè)施進行適當(dāng)?shù)母脑臁?)項目的具體實施安排。關(guān)于具體實施安排回答的是怎么做的問題。作為—個比較復(fù)雜的IT應(yīng)用系統(tǒng)項目，一般我們會選擇某種項目實施方法論來對項目進行管理，通過這種系統(tǒng)化的方法，達到進度、質(zhì)量和成本的平衡?？紤]到MES項目的特殊性，我們還要特別關(guān)注有沒有人員對各種設(shè)備的接口有所了解，同時是否有專門的團隊管理工廠的IT基礎(chǔ)設(shè)施，這一點經(jīng)常被忽略，沒有好的IT基礎(chǔ)設(shè)施，MES的實施會成為無水之源。如果有可能，最好是邀請MES顧問的加入，可以大大降低項目實施的風(fēng)險。

電子工票實現(xiàn)功能

通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)如下功能：1，完善工價定價體系。根據(jù)生產(chǎn)的情況，及時采集樣本，智能分析工序工時的合理性，為完善工序定價系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。2，生產(chǎn)即時監(jiān)控。隨時監(jiān)控每個訂單的生產(chǎn)進度。更可以按照顏色尺碼詳細的了解不同訂單的完工情況，透明化生產(chǎn)進度，為計劃及調(diào)度提供有力支持。3，效能完全掌控，提高效率?？梢园凑詹煌墓S、班組、工段、機臺、人員等進行多方位查詢分析，讓經(jīng)營者了解工廠實際生產(chǎn)信息，統(tǒng)一目標標準，以提高效率。4，建立有效績效考評體系，持續(xù)改進。幫助企業(yè)的管理者建立有效的考評機制，讓管理人員隨時了解員工與企業(yè)標準的差異，建立員工、班組、車間對比考評機制，提高生產(chǎn)、管理的積極性，持續(xù)改進。5，完善計劃調(diào)度支持，解決半成品積壓問題?？梢噪S時提供不同工位的在線數(shù)量、在線時間，并幫助企業(yè)的管理者提前發(fā)現(xiàn)影響生產(chǎn)進度環(huán)節(jié)，為平衡生產(chǎn)提供幫助。采用RFID射頻識別技術(shù)后，借助于RFID據(jù)終端采集技術(shù)，將每個菲票的信息存在于RFID電子標簽中，工人根據(jù)自己的工序，通過采集終端將產(chǎn)品的數(shù)量、加工內(nèi)容(工序)等信息直接發(fā)送到電腦，完成計菲工作。這種方式有以下優(yōu)點： 1)實時性高

采用RFID技術(shù)后，決策者通過中間件系統(tǒng)可以及時的知道車間的生產(chǎn)進度，有利于決策層對生產(chǎn)計劃做出準確的預(yù)判和改進。2)安全穩(wěn)定

相對于條碼計菲，本系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性大大增強，工人在進行一道工序前只需將物料卡放置于車位讀卡器上，就可以完成數(shù)據(jù)的采集。3)上通下達，信息共享

生產(chǎn)信息完全透明化，工人可以通過RFID查詢機查詢到當(dāng)天的生產(chǎn)情況，管理人員也可以及時的知道當(dāng)天生產(chǎn)進度。4)分析流水，解決阻滯

系統(tǒng)自動記錄每個工人在哪些時段在做哪些工單，耗時多久，經(jīng)過分析后決策者可以合理的安排工人的生產(chǎn)，科學(xué)、及時的解決生產(chǎn)瓶頸。5)節(jié)約成本

一個RFID的讀頭可以進行幾萬次的刷卡記錄，而一張RFID卡片的成本在二十元左右。相比條碼方式，如果以一個3000人的車間來計算，一年可以節(jié)約工票耗材成本36萬。6)提高管理

提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)線透明度，節(jié)省薪資，責(zé)任到個人，減少瑕疵品，優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，減少在制品在生產(chǎn)線上的積存。