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1、上海交通大学本科毕业论文 制造执行系统MES理论与应用研究上海交通大学本科毕业论文制造执行系系统MEES理论论与应用用研究学 生：胡胡琪强学 号：7707111100400003专 业：计计算机（信信息安全全）导 师： 王轶骏骏 学校代代码：上海交通大大学网络络教育学学院二八年年九月制造执行系系统MEES理论论与应用用研究中文摘要制造业是我我国国民民经济重重要的支支柱产业业。伴随随中国加加入WTTO和经经济全球球化，中中国正在在成为世世界制造造业的中中心。中中国的制制造业企企业面临临日益激激烈的国国内外竞竞争，中中国的半半导体工工业面临临诸多挑挑战, 如更加加灵活的的生产, 更苛苛刻的质质量要
2、求求以及具具备竞争争力的成成本。如如何迅速速提高企企业的核核心竞争争力，就就是以信信息化带带动工业业化，加加快信息息化进程程，通过过投资具具有成本本效益的的生产线线，使用用最新的的科技。走新型工业化道路。制造执行管管理系统统(Maanuffactturiing Exeecuttionn Syysteem：MMES)是企业业CIMMS信息息集成的的纽带，是是实施企企业敏捷捷制造战战略和实实现车间间生产敏敏捷化的的基本技技术手段段。 本论文主要要以某半半导体制制造工厂厂计算机机集成制制造系统统为背景景，通过过需求调调研分析析，根据据企业的的特定生生产环境境，提出出了MESS系统功功能模块块设计及及
3、实现架架构，并并且就系系统模块块的实现现方法作作了详细细地阐述述。针对对如何与与企业其其它信息息系统进进行有效效地集成成，本文文提出基基于OPPC技术术的MEES与底底层控制制系统间间集成，基基于WEEB技术术的MEES与上上层信息息系统间间集成，并并对如何何实现MMES系系统与SSAP ERPP系统的的集成进进行了个个性化设设计。关键词：MMES,集成，OOPC，Web第 20 页 共 81 页Reseaarchh annd AAppllicaatioon oof MManuufaccturringg Exxecuutioon SSysttem (MEES)ABSTRRACTTAs Chhi
4、naa jooinss thhe WWTO, thhe CChinnesee ennterrpriisess arre ffaciing thee chhancce aand chaalleengee. IIt iis iimpoortaant forr thhe eenteerprrisees tto pprommotee thheirr mooderrnizzatiion witth tthe Mannufaactuurinng EExeccutiion Sysstemm, wwhicch ccan proovidde fflexxiblle aand preecisse mmanuufa
5、cctorry. Thiis aartiiclee usses thee CIIM SSysttem of Semmicoonduuctoor IInduustrry aas aa fllat to anaalyzze tthe MESS prractticee inn Chhineese Mannufaactuurinng entterpprisses. Inn thhis artticlle thhe MMES is thee peerfoormeer bbetwweenn thhe pprojjectt laayerr annd tthe botttomm coontrrol layye
6、r, whhichh iss ussed forr maanuffactturiing traackiing andd coontrrol thrrougghouut tthe mannufaactuurinng pproccessses in thee faactoory.Key wwordds: MESS, IInteegraatioon, OPCC, WWeb目 录第一章 引引言61.1MEES概述述61.1.11MESS的产生生61.1.22 MEES的概概念71.1.33 MEES的国国外发展展81.1.44 MEES的国国内发展展101.2论文文研究背背景111.3论文文主要研研究
7、内容容121.4论文文结构13第二章 碧碧辟佳阳阳公司MMES系系统需求求分析142.1碧辟辟佳阳公公司现状状142.2 碧碧辟佳阳阳MESS系统需需求分析析15第三章 碧碧辟佳阳阳公司MMES系系统的功功能模块块设计与与实现架架构2531 MMES的的设计原原则2532 MMES系系统的主主要功能能模块设设计2633 与与MESS有关的的数据流流分析2834 MMES的的实现构构架283411 应用用开发(管理)平台283422 MEES数据据平台29第四章 碧碧辟佳阳阳公司MMES系系统功能能模块实实现31第五章 碧碧辟佳阳阳公司MMES系系统与现现有系统统间集成成及实现现425.1 MM
8、ES在在企业信信息系统统中的定定位425.2MEES与底底层控制制系统的的集成实实现425.2.11基于OPPCXMLL技术的的MESS/控制制层集成成的目标标：435.2.22基于OPPCXMLL技术的的MESS过程信信息集成成框架4553 MMES与与上层EERP系系统的集集成实现现465311 集成成内容475322 集成成模式的的选择4754 MMES与与SAPP ERRP集成成的接口口实现505.4.11 SAAP的接接口类型型505.4.22 MEES与SAPP PPPPI的集集成515.4.33接口实实现代码码示例53第六章 结结束语556.1论文文完成的的工作556.2改进进意
9、见55参考文献56致谢577第一章 引引言 1.1MMES概概述 1.1.1MEES的产产生信息息技术的的飞速发展展，将人人类社会会不可逆逆转地推推进到知知识经济济时代。现现代企业业若想在在知识经经济大潮潮中生存存和发展展，信息息化是必必然的选选择。许许多企业业通过信信息系统统的建设设来加强强管理，全全面提高高企业的的竞争力力。随着制造业业信息化化工程的的开展，许许多企业业实施了了以物料料需求计计划(MManuufaccturringg Reesouurcees PPlannninng，MMRPIII)/企业资资源计划划(Ennterrpriise Ressourrce Plaanniing，
10、EERP)为代表表的企业业资源计计划管理理系统;以产品品设计管管理为主主的产品品数据管管理系统统PDMM(Prroduuct Datta MManaagemmentt);以以监控和和数据采采集远距距离控制制与数据据收集(Suppervvisoory Conntrool aand Datta AAcquuisiitioon :SCAADA)为代表表的生产产过程监监控软件件等。这这些系统统虽然在在企业中中取得了了一定成成功，产产生了一一定的经经济效益益，然而而出现了了一些新新的问题题，形成成了企业业生产管管理和制制造单元元控制软软件之间间的分离离，使上上层的MMRP/ERPP软件系系统得不不到精确
11、确的生产产数据的的支持，而而制造单单元又常常常不能能及时得得到指令令来调整整工作状状态，严严重影响响了制造造业企业业的生产产和信息息化进程程。随着着企业信信息化应应用水平平的不断断提高，企企业逐渐渐认识到到将计划划与制造造过程统统一起来来的制造造执行系系统(MManuufaccturringg Exxecuutioon SSysttem，MMES)是解决决这一问问题的有有效途径径。通过过MESS来实现现企业信信息的集集成，形形成实时时化的EERP、MMES、SSFC车车间层控控制(SShopp Flloorr Coontrrol，SSFC)是提高高企业整整体管理理水平的的关键。美国先进制制造研
12、究究机构(Advvancce MManuufaccturringg Reeseaarchh :AAMR)通过对对大企业业调查，在在19990年提提出MEES概念念。AMR于119922年提出出的三层层的企业业集成模模型。同同年，一一些有识识之士开开始意识识到MEES对制制造业的的重要性性，发起起并成立立了国际际性组织织制造执执行系统统国际协协会(MManuufaccturringg Exxecuutioon SSysttem Asssociiatiion Intternnatiionaal，MMESAA)。国国际著名名的软件件厂商和和企业界界纷纷响响应并加加入这一一非赢利利性组织织。MEEAS
13、是是以宣传传MESS思想和和产品为为宗旨，帮帮助其成成员组织织在企业业界推广广MESS制定了了一系列列研究、分分析和开开发计划划。11 图1-1AMRR三层企业业集成模模型1.1.22 MEES的概概念1)AMRR将MEES定义义为:“位于上层层的计划划管理系系统与底底层的工工业控制制之间的的面向车车间层的的管理信信息系统统，就工工艺本身身指导工工业控制制。” 1 2)19992年MMESAA将MEES定义义为:“MES能能通过信信息传递递对从订订单下达达到产品品完成的的整个生生产过程程进行优优化管理理。当工工厂发生生实时事事件时，MMES能能对此及及时做出出反应、报报告，并并用当前前的准确确
14、数据对对它们进进行指导导和处理理。这种种对状态态变化的的迅速响响应使MMES能能够减少少企业内内部没有有附加值值的活动动，有效效地指导导工厂的的生产运运作过程程，从而而使其既既能提高高工厂及及时交货货能力，改改善物料料的流通通性能，又又能提高高生产回回报率。MMES还还通过双双向的直直接通讯讯在企业业内部和和整个产产品供应应链中提提供有关关产品行行为的关关键任务务信息”。13)国家8863专专家关于于MESS的定义义：制造执行系系统(MManuufaccturringg Exxecuutioon SSysttem，简简称MEES)是是处于计计划层和和控制层层之间的的执行层层，主要要负责生生产管
15、理理和调度度执行。它它通过控控制包括括物料、设设备、人人员、流流程指令令和设施施在内的的所有工工厂资源源来提高高制造竟竟争力，提提供了一一种系统统地在统统一平台台上集成成诸如质质量控制制、文档档管理、生生产调度度等功能能的方式式。制造执行系系统的核核心: 使用实实时精确确的生产产过程数数据，优优化生产产活动，对对生产活活动进行行指导:能够对对生产过过程的变变化，实实施快速速反应，减减少无附附加值行行为，提提高工厂厂运行和和事件处处理的有有效性。MES定义义的三个个要点:MESS的优化化目标是是整个生生产过程程;MEES需要要收集生生产过程程中大量量的实时时数据，并并且对实实时事件件能及时时处理
16、;MESS需要同同时对计计划层和和控制层层保持双双向通信信能力，从从上下层层接受相相应数据据并反馈馈处理结结果和生生产指令令。其核核心为“优优化、快快速反应应、反馈馈控制”。在企业信息息集成系系统中，MMES处处于ERRP和过过程控制制系统之之间，通通过控制制包括物物料、设设备、人人员、流流程指令令和设施施在内的的所有工工厂资源源来提高高制造竞竞争力，提提供了一一种系统统地在统统一平台台上集成成诸如质质量控制制、文档档管理、生生产调度度等功能能的方式式，从而而实现了了实时化化的EPPR/MMES/生产控控制系统统的集成成一体化化，它形形成了一一个信息息交换的的桥梁，使使企业管管理者能能够实时时
17、地掌握握生产信信息，进进行生产产决策。通通过建立立MESS的系统统结构，可可以提供供一个完完整的生生产管理理系统与与工业生生产过程程控制紧紧密集成成的解决决方案，提提高企业业的自动动化水平平和管理理水平，提提高企业业的反应应速度和和竞争能能力。MMES作作为面向向制造的的系统必必然要与与企业其其它生产产管理系系统切关关系，MMES在在其中起起到了信信息集线线器的作作用，它它相当于于一个通通讯工具具为其它它应用系系统提供供生产现现场的实实时数据据。22MES使用用实时、连连续、自自动、完完整、精精确的数数据，优优化从定定单到产产品完成成的整个个生产活活动，通通过对变变化情况况的快速速反应，减减少
18、无附附加值行行为，提提高工厂厂运行和和处理的的有效性性。MESS是企业业生产组组织和管管理的强强有力的的手段。1.1.33 MEES的国国外发展展MES发展展的几个个阶段:图1-2MESS技术的的发展历历程 第一阶段:专用MMES(Poiint MESS: PMESS)70年年代功能作用: 对某个个单一的的生产问问题(如如制造周周期启发发竞争力力、在制制品库存存过大、产产品质量量得不到到保证、设设备利用用率低、缺缺乏过程程控制等等)提供供相应的的软件系系统加以以解决，是是自成一一体的系系统。优优点:对对特定的的问题，能能提供最最恰当的的解决问问题的能能力和易易实现。缺点: 不不利于信信息集成成
19、和共享享第二阶段:集成MMES一一80900年代功能作用: 在PMESS基础发发展起来来，提供供一套集集成的应应用软件件来同时时解决多多个不同同的生产产问题。具具有丰富富的应用用功能，统统一的逻逻辑数据据库，单单一的车车间产品品及过程程模型等等优点成成为MEES产品品的主流流。是针针对特定定的、规规范化的的环境而而设计的的系统，如如航空、装装配、半半导体、食食品等行行业，目目前实现现了三层层的信息息集成。优点: 功功能丰富富，整体体性强，在在一定的的范围内内实现信信息集成成和共享享。缺点: 依依赖于特特定的车车间环境境，模块块化、开开发性、可可重构性性差，缺缺乏柔性性，不宜宜修改和和扩充，难难
20、以适应应敏捷制制造环境境的要求求。第三阶段:传统MMES(Traadittionnal MESS: TMESS):传统MESS是在信信息控制制技术第第一阶段段上发展展起来的的信息系系统，隐隐含较大大的风险险，如过过程的微微小变化化就可能能导致系系统不能能正常运运行，系系统稳定定性差。具具体表现现在:通通用性差差、可集集成性弱弱、缺乏乏互造作作性、重重构能力力差、敏敏捷性(应变能能力)差差。第四阶段:可集成成MESS(1nnteggrattablle MESS: IMESS)90年代AAME向向KISTT提供的的先进制制造研究究咨询报报告(AAMECC)中提提出了可可集成MMES的概念。功能作用
21、 :在在TMESS基础发发展起来来，将模模块化应应用组件件技术应应用到MMES的的系统开开发中，具具有PMESS的特点点，部分分功能可可作为可可重用组组件单独独存在，又又具有集集成MEES的特特点，实实现三层层的集成成。一般般采用基基于COOBRAA(Coommoon OObjeect Reqquesst BBrokker Arcchittectturee)规范范的分布布式对象象技术建建立MEES框架架。T-MESS中每个个系统都都有各自自的处理理逻辑，数数据库，数数据模型型和通信信机制。又又因为MMES应应用常常常是要满满足关键键任务的的系统，系系统就很很难随技技术的更更新而进进行升级级。为
22、了了实现与与外部系系统的集集成，往往往采用用应用编编程接口口(Apppliicattionn Prrogrrammmingg Innterrfacce : APII)技术术，联机机分析处处理(OOn-Linne AAnallytiicall Proocesssinng :OLLAP)技术和和相应的的通信机机制，这这些技术术在某种种意义上上说，也也是MEES功能能的核心心部分。其其中，外外部应用用系统的的调用和和插入使使用APPI的方方式，而而应用电电子数据据交换(Eleectrroniic DDataa Innterrchaangee : EDDI)和和外部环环境进行行数据交交换，这这使得整整
23、个系统统重构性性能弱，很很难随业业务过程程的变化化而进行行功能配配置和动动态改变变。为了了解决TT-MESS的不足足，T-MESS逐渐成成为研究究的热点点。可集成MEES通过过将面向向对象技技术，消消息机制制和组件件技术应应用到系系统开发发中，通通过采用用高效的的基础框框架既大大大增强强了系统统的集成成性和适适应性，又又能满足足关键事事物的处处理。NNIIIIP/SSMARRT协会会为整个个MESS应用领领域提出出的一个个分布式式对象和和信息交交换模型型(如图图133)，代表表了发展展中MEES的技技术模型型。从模模型中可可看出，在在面向对对象的应应用中，每每个对象象都使用用自身具具有的功功能
24、和方方法来操操作数据据，分别别完成系系统的各各种功能能。而其其它功能能如:工工作流管管理，产产品数据据管理，知知识管理理等都从从功能逻逻辑中分分离出来来。通过过对象请请求代理理(ORRB)(如COORBAA，COOM/DDCOMM)可使使不同软软件商的的对象相相互交换换信息和和进行互互操作。图1-3可集成成MESS框架 优点: 能能实现客客户化、可可重构、可可扩展，能能方便实实现不同同厂商之之间的集集成和系系统的集集成，是是目前MMES的的发展方方向。第五阶段: 智能第第二代解解决方案案(MEESIII)Maanuffactturiing Exeecuttionn Sollutiion II)
25、其核心目标标是通过过更精确确的过程程状态和和更完整整地的数数据记录录以获取取更多的的数据来来更方便便的进行行生产管管理，它它通过分分布在设设备中的的智能来来保证生生产的自自动化。MMES与与ERPP能智能能的联结结和断开开，控制制系统具具有人工工智能。31.1.44 MESS的国内内发展虽然MESS的发展展历史比比MRPPII、CCAD、CCAM都都要短，但但它能有有效地实实现“以以时间为为关键”的的制造思思想，因因而在发发达国家家推广非非常迅速速，并给给工厂带带来了巨巨大的经经济效益益。MEES的出出现以及及普及，对对国外的的管理界界也产生生了深远远的影响响。近十十多年来来，我国国通过886
26、3CCIMSS项目应应用的研研究和推推广，大大大提高高了企业业的竞争争力，使使我国的的制造业业水平上上了一个个崭新的的台阶。但但是，我我国制造造业水平平与发达达国家相相比还有有较大的的差距。在工厂自动动化(FFacttoryy Auutommatiion FA)方面，我我国的制制造业企企业往往往强调物物流自动动化，如如自动化化生产设设备、自自动化检检测仪器器、自动动化物流流运输存存储设备备等等。虽虽然它们们能取代代不少人人工劳动动并解决决了一些些生产瓶瓶颈，但但由于缺缺少相应应的信息息集成系系统，这这些系统统不能充充分发挥挥其功效效而形成成所谓的的“自动动化孤岛岛”。制制造业水水平的提提高，不
27、不单是采采用设备备自动化化，提高高生产管管理信息息系统的的效率显显得更为为重要。在在我国，MRPII、MIS己逐渐趋于成熟与普及，而面向制造执行层的MES软件在开发与应用方面还比较薄弱。我国对车间层、单元层的研究大都着重于控制模型的研究，很少站在MES这一角度从应用出发来研究并开发面向制造过程的集成化管理和控制软件。现在，我国国的许多多高等院院校、科科研院所所都在从从事这方方面的研研究与应应用开发发上工作作。在并并行、敏敏捷、网网络化、可可重构等等一些先先进思想想引入，以以及面向向对象、构构件、代代理等设设计技术术方面，取取得了不不少有益益的成果果。但是是，在软软件的商商品化、成成果的推推广应
28、用用方面还还存在很很大的差差距。目前，国内内还没有有自主开开发的很很成熟且且得到广广泛应用用的MEES软件件。即使使有所谓谓的车间间层控制制(Shhop Flooor Conntrool :SFCC)，也也多数是是收集相相关资料料再通过过批处理理方式录录入而己己，其功功能十分分有限。随随着企业业信息化化应用水水平的不不断提高高，企业业逐渐认认识到实实现企业业计划层层与车间间执行层层的双向向信息流流交互，通通过连续续信息流流来实现现企业信信息全集集成，是是提高企企业敏捷捷性的一一个重要要因素。因此，通过过MESS来实现现企业信信息的全全集成，形形成实时时化的EERP、MMES、SSFC是是提高企
29、企业整体体管理水水平的关关键，这这对企业业制造业业整体水水平的提提升具有有重要意意义。我我国在MMES的的理论研研究以及及实际应应用方面面，需要要进一步步加大力力量。MMES在在国内半半导体行行业的应应用很少少，在全全国半导导体企业业中，应应用MEES的企企业只有有区区几几家。41.2论文文研究背背景此课题是西西安碧辟辟佳阳公公司技改改信息化化主要项项目。该该课题主主要进行行制造执执行系统统的规划划、架构构设计以以及相关关技术的的研究以以及模型型的研制制。本课课题属于于半导体体系统信信息化建建设的主主要部分分，着眼眼于该公公司信息息化目前前建设现现状进行行进一步步提升改改造。目前碧辟佳佳阳公司
30、司建成了了生产规规模为年年产155万片的的生产线线，达到到了以技技术改造造为载体体，全面面提升企企业科技技水平的的目的。在在信息化化建设方方面取得得了一定定的成绩绩，在底底层控制制层(过过程控制制系统)方面，整整个生产产过程自自动化很很高，自自动化技技术应用用十分广广泛，在在长期的的信息化化应用过过程中，实实现了基基础自动动化和过过程自动动化。在在上层计计划层(企业EERP系系统)方方面，实实施了管管理信息息系统，并并广泛应应用于企企业管理理中，企企业也因因此取得得了一定定的管理理效益。但是碧辟佳佳阳公司司的底层层过程控控制系统统虽已基基本实现现了基础础自动化化和过程程自动化化，并且且在此基基
31、础上形形成了相相对独立立的系统统，但每每个系统统都有各各自的处处理逻辑辑，数据据库，数数据模型型和通信信机制，它它们形成成一个个个信息孤孤岛，缺缺乏信息息资源的的共享和和生产过过程的统统一管理理。同时时，底层层控制层层和上层层计划层层之间缺缺少一个个中间层层软件，这这使得底底层大量量的数据据闲置，不不能为管管理层提提取出有有建设性性的信息息。另外该公司司的MRPP/ERRP等管管理信息息系统主主要是针针对资源源计划，这这些系统统通常能能处理昨昨天以前前发生的的事情(作历史史分析)，亦可可预计并并处理明明天将要要发生的的事件，但但对今天天正在发发生的事事件却相相对处于于一个盲盲区。在在MRPP/
32、ERRP所关关注的各各项资源源中，生生产过程程信息在在企业的的管理系系统中它它始终是是“离线线”的，生生产过程程信息始始终不能能连续、自自动、完完整的反反映在企企业管理理系统中中。这样样在管理理信息系系统和生生产控制制系统之之间，存存在一个个信息流流通上的的断层。到底如何消消除管理理信息系系统和生生产控制制系统之之间的断断层?如如何加强强成本管管理和综综合调度度、提高高经营管管理的决决策效率率？由此MMES走走入碧辟辟佳阳公公司的视视线。MMES是是处于上上层ERRP计划划层和底底层过程程控制层层之间的的执行层层，主要要负责生生产管理理和调度度执行。它它通过控控制包括括物料、设设备、人人员、流
33、流程指令令和设施施在内的的所有工工厂资源源来提高高制造竞竞争力，提提供了一一种系统统地在统统一平台台上集成成诸如质质量控制制、文档档管理、生生产调度度等功能能的方式式。MEES强调调控制和和协调，使使现代制制造业信信息系统统不仅有有很好的的计划系系统，而而且能使使计划落落实到实实处的执执行系统统。1.3论文文主要研研究内容容MES是一一个结合合了多种种学科、多多种技术术的综合合性系统统，本论论文以碧碧辟佳阳阳公司计计算机集集成制造造系统为为背景，主主要研究究了以下下内容:1） 介绍了MEES有关关背景知知识;2） 针对碧辟佳佳阳公司司对MEES系统统的需求求及调研研结果进进行了分分析。按按模块
34、划划分为产产品追溯溯、物料料管理、生生产过程程管理、质质量管理理、设备备资源管管理、制制造智能能报表。3） 针对需求分分析的结结果，进行MMES系系统主要要功能模模块的设设计及实实现架构构的设计计。并就就系统的的相关数数据流进进行分析析。4） 主要针对MMES系系统模块块的具体体实现方方法作了了分析和和介绍。5） 对MES在在企业信信息化中中的定位位进行了了分析，并并就MEES与现现有信息息系统的的集成方方案及实实现方法法进行了了研究。在在MESS与底层层控制系系统间采采用了基基于OPPC技术术的集成成，在与与上层信信息系统统间采用用了基于于WEBB技术的的集成，并以碧辟佳阳公司为例进行了部分
35、实现。1.4论文文结构本文共分六六章内容容，如下下:第一章为序序言，包包括MEES概述述和论文文背景，主主要介绍绍了MEES概念念，论述述了国内内外相关关技术的的发展状状况，同同时介绍绍了本论论文的研研究背景景和主要要内容。第二章研究究了实施施MESS系统在在碧辟佳佳阳公司司信息化化中需要要达到的的目标。主主要内容容包括就就产品追追溯、物物料管理理、生产产过程管管理、质质量管理理、设备备资源管管理、制制造智能能报表等等方面的的需求进进行了分分析。第三章研究究了MEES的主主要功能能模块设设计和实实现架构构。根据据MESS的设计计原则，确确定了MMES的的总体功功能模型型，并提提出了实实现构架架
36、。第四章MEES系统统实现部部分。就就系统模模块的具具体实现现方法方方面的内内容作了了分析和和介绍。第五章对MMES在在企业信信息化中中的定位位进行了了分析，并并就MEES与现现有信息息系统的的集成方方案及实实现方法法进行了了研究。在在MESS与底层层控制系系统间采采用了基基于OPPC技术术的集成成研究，在在与上层层信息系系统间采采用了基基于WEEB技术术的集成成研究，并并以碧辟辟佳阳公公司为例例进行了了部分实实现。第六章 总总结了全全文的工工作，分分析了论论文的创创新点，针针对该系系统存在在的问题题，提出出了下一一步要进进行的工工作。上海交通大学本科毕业论文 制造执行系统MES理论与应用研究
37、第二章 碧碧辟佳阳阳公司MMES系系统需求求分析2.1碧辟辟佳阳公公司现状状碧辟佳阳公公司专业业从事晶晶硅太阳阳能组件件组装生生产，目目前具备备4 条组组装线，19 个工位，其中包括手工串接和设备自动串接。关键工序包括：图2-1碧辟佳佳阳公司司关键工工序 生产运营方方面，主主要为集集团采购购配给，生生产计划划单下发发，碧辟辟佳阳主主要负责责库存管管理、生生产管理理、质量量管理与与出货管管理。生生产订单单主要分分为国外外与国内内订单两两种，国国外订单单为标准准订单需需求，生生产批量量一般较较大，生生产周期期较长（一一、两个个月）；国内订订单为特特殊订单单需求，一一般生产产批量小小，生产产周期较较
38、短（一一、两天天），针针对国内内订单通通常插单单优先生生产。当当前主产产品产量量为每天天5000组件。产产品销往往国外主主要是欧欧洲市场场需保证证符合相相关质量量认证需需求如TTUV。公司计划未未来业务务对象将将逐步转转向国内内市场，这这将要求求碧辟佳佳阳公司司在生产产管理模模式上从从原来的的大订单单连续生生产逐步步向短周周期订单单的生产产模式过过渡。当当前碧辟辟佳阳公公司主要要面临以以下生产产管理问问题：1. 生产工序间间的进度度，无法法在管理理层进行行管控，只只有到生生产现场场才能了了解。2. 生产过程中中产线用用料状况况、仓库库，现阶阶段尚无无法具体体管理起起来3. 质量分析依依赖于手手
39、工采集集，数据据容易出出错且分分析不及及时4. 物料及生产产过程追追溯采用用手工纸纸张记录录，在处处理客户户投诉时时相当耗耗时5. 生产线缺乏乏实际用用料记录录导致插插单、换换线时无无法有效效利用现现场物料料2.2 碧碧辟佳阳阳MESS系统需求求分析本节将针对对碧辟佳佳阳公司司MESS 需求求及调研研结果加加以分析析，按模模块划分分为 1：产品追追溯1）客户需需求： 每个组件需需通过唯唯一编码码序列号号实现单单件追踪踪。需求分析： 每个组件的的唯一编编码将使使用汇流流带上的的7 位S/NN，此S/N 由由集团集集中分配配，汇流流带供应应商负责责提高相相应条码码。 MES 系系统使用用上述77
40、位S/NN 对组组件实现现生产过过程全程程跟踪管管理。 面对客户投投诉时须须能够通通过此SS/N 在MESS 系统统查询获获得所有有相关追追溯信息息包括物物料、工工序流转转记录、返返修记录录、质量量数据、功功率、操操作人员员、时间间等。2）客户需需求： 通过电子流流转卡实实现产品品制造历历史追溯溯。需求分析： 使用电子流流转卡代代替当前前的纸张张工序流流转卡 MES 系系统追踪踪每个组组件在车车间制造造过程信信息，包包括： 物料消耗耗 记录消消耗物料料的批次次和数量量替代料使使用记录录工艺流转转记录操作人员员、班次次、时间间所采集之之质量数数据及规规格返修历史史及物料料更换记记录 用户输入组组
41、件编码码即可以以获得制制造过程程信息3）客户需需求： 物料使用历历史追溯溯需求分析： 当发现物料料问题时时，能够够通过输输入物料料批次号号在MEES系统统中及时时获得使使用本批批次物料料的所有有组件信信息，包包括WIIP 在在制品组组件、成成品组件件和已发发货组件件。缩短短解决问问题的时时间，及及时召回回已发货货组件或或者控制制半成品品在WIIP 中中的流动动，防止止无附加加值加工工。4）客户需需求： MES 系系统需具具备海量量信息处处理能力力，在业业务、产产量增长长时，具具备高度度可扩展展性。需求分析： 系统必须对对车间操操作事务务和实时时报表查查询具备备实时反反应的能能力。建建议在进进一
42、步的的容量评评估和硬硬件配置置讨论之之后确定定系统必必须具备备的最大大反应时时间。2：物料管管理1）需求描描述： 车间来料接接收、检检测和录录入。需求分析： 确定关键物物料如电电池片、 EVA、 复合膜、钢化玻璃、接线盒、汇流带和导线等；在MES 系统建立车间领料处理流程，通过IQC 采集质量数据并用于质量分析，并将来料批次信息注册到MES 系统，建立车间虚拟仓库。 由于电池片片的高成成本特性性，可针针对电池池片和其其他物料料分别建建立不同同的处理理流程。 当物料信息息注册到到MESS 系统统，能够够配置自自动打印印条码用用于标识识物料批批次信息息。2）需求描描述： 车间物料状状况透明明化，并
43、并可实时时查询产产线用料料状况需求分析： 定义车间位位置并追追踪物料料在车间间各个位位置的移移动 建立线边仓仓并通过过报表实实时查询询用料状状况 在线边仓达达到一定定低位库库存时，预预警提示示。3）需求描描述： 使用先进先先出FIIFO 等规则则控制用用料需求分析： 系统记录物物料发料料时间，在在用料发发生时，基基于FIIFO的的控制方方式预警警确保物物料使用用顺序，从从而提高高物料利利用率。3：生产过过程管理理1) 需求求描述：生产计划及及订单管管理 以ERP 订单作作为MEES生产产计划依依据 MES 生生产工单单前期手手工维护护，后期期与ERRP 集集成 MES 生生产计划划分解到到班次
44、 MES 工工单按计计划、确确定、下下达状态态进行管管理 根据生产工工单和BBOM进进行领、发发料管理理 插单优先生生产需求分析： 在MES 系统中中能够依依据ERRP 订订单建立立生产工工单并进进行状态态管理，包包括计划划、确定定和下达达状态。对对于不同同的计划划状态变变更，能能够设置置访问权权限。 能够在MEES 中中建立生生产班次次和生产产日历，并并将生产产工单分分解到各各个班次次。 发生插单现现象时，能能够变更更订单的的状态，同同时能够够实时汇汇报插单单的生产产进度。 当工位或设设备出现现故障时时，透过过MESS 能够够及时发发现制造造瓶颈。用用户基于于实时信信息能够够及时调调整产能能
45、分配。 系统能够记记录组件件消耗物物料批次次和数量量，在插插单发生生时，能能够继续续使用现现有物料料，提高高利用率率。 MES 能能够与EERP 集成自自动下载载ERPP 订单单。 另外，按照照集团采采购配给给订单下下发的管管理模式式，若集集团总部部要求及及时获得得订单的的生产进进度，那那么MEES 系系统必须须建立于于开放架架构，易易于信息息集成或或者远程程访问。2）需求描描述： 生产车间物物理资源源建模需求分析： 要求MESS 能够够对生产产车间物物理资源源包括设设备、治治具等进进行建模模，以最最大化资资源利用用率。3）需求描描述： 制造流程及及工艺规规格定义义.流程和和工艺规规格定义义必
46、须能能够应付付工艺异异常情况况： 跳站、跨工工序跨组装线权限控制需求分析： 在生产过程程中，MMES 能够确确保产品品、物料料按照预预先定义义的生产产流程实实现组装装加工和和测试。能能够为用用户提供供下道工工序指导导，出工工序之后后自动正正确的进进入下道道工序。 生产流程和和工艺规规则定义义实现版版本控制制，当工工艺变更更时，实实现管理理保证平平稳过渡渡。 在特定、异异常的现现场生产产条件下下，产品品能够跨跨工序流流转。不不合格产产品能够够进入返返修工序序，从维维修工序序离开后后能够根根据现场场情况进进入任意意工序。 当产线中的的某道工工序发生生问题时时，系统统通过上上报各个个工序在在制品数数量和等等待数量量得以及及时发现现问题，防防止造成成在制品品积压。同同时能够够将等待待中的在在制品安安排到其其他产线线进行产产能分配配。4）需求描描述： 追踪产品在在各个工工序中的的流动并并采集数数据需求分析： MES 追追踪产品品、物料料在车间间发生的的生产活活动，包包括工序序流转历历史记录录、返修修记录、不不合格记记录、质质量数据据、操作作人员、时时间等完完整历史史记录。5）需求描描述： MES 系系统对检检测工位位的要求求，与现现有生产产过程中中，已存存在的专专检检测测设备检检测生成成的数据据进行集集成管理理。 MES 系系统需对对专检检检测设备备在检测测生成的的ACCCESSS数据进