【正文】 質(zhì)量需求分析：? 結(jié)合來料檢驗(yàn)和制造過程不合格記錄，形成電池片不合格 Pareto 分布圖。并在關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)計算一次通過率。? 采集設(shè)備維護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)并在 MES 系統(tǒng)中形成記錄。2）需求描述：制程檢驗(yàn) IPQC? MES 系統(tǒng)提供對生產(chǎn)過程中的 IPQC 檢驗(yàn)，已保證生產(chǎn)過程中的質(zhì)量監(jiān)督與控制需求分析：? MES 能夠針對關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)在制程規(guī)格上定義數(shù)據(jù)采集點(diǎn)和抽檢規(guī)則。? 通過不合格記錄，產(chǎn)生相應(yīng)的不良材料退庫報告。? 出貨時，根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)功率，系統(tǒng)從可選的包裝箱列表中自動選擇最接近（大于等于）目標(biāo)功率的包裝箱5：質(zhì)量管理1）需求描述：進(jìn)料檢驗(yàn) IQC? MES 系統(tǒng)提供對供應(yīng)來料的 IQC 檢驗(yàn)，已保證供應(yīng)來料不良的正常退貨或其他處理.? 對于現(xiàn)有選片工位上的工作，主要進(jìn)行全檢，并錄入合格與不合格數(shù)量，利于來料質(zhì)量統(tǒng)計,產(chǎn)生質(zhì)量報告。需求分析：? 通過讀取檢測設(shè)備的 ACCESS 數(shù)據(jù)庫，每個組件的功率值在檢測工序中錄入到 MES 數(shù)據(jù)庫。對每個包裝箱，計算平均功率值。? MES 具備預(yù)防維護(hù)的功能，按照配置的周期(如每隔 4 個小時)或者按照加工數(shù)量，提前發(fā)出預(yù)警并可防止工序操作行為發(fā)生。需求分析：? 一般情況下，每 4 個小時必須檢查點(diǎn)膠設(shè)備的膠量是否充足。? 自維修工序，能夠選擇進(jìn)入不同的組裝工序。? 完整的維、返修記錄包括換料批次和數(shù)量、操作人員、時間等。? 進(jìn)行返修時，在系統(tǒng)內(nèi)要有返修日期、責(zé)任人/責(zé)任工序認(rèn)定。? 對需進(jìn)行更換物料件的組件進(jìn)行不良品處理，需有物料更換記錄。? 若耐壓測試設(shè)備能夠提供接口信息，MES 能與耐壓測試設(shè)備集成并自動采集測試結(jié)果和規(guī)格值。需求分析：? MES 能夠集成專檢檢測設(shè)備在檢測生成的 ACCESS 數(shù)據(jù)，把相應(yīng)組件的規(guī)格值與實(shí)測值保存在 MES 系統(tǒng)中。5）需求描述：? MES 系統(tǒng)對檢測工位的要求，與現(xiàn)有生產(chǎn)過程中，已存在的專檢檢測設(shè)備檢測生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理。同時能夠?qū)⒌却械脑谥破钒才诺狡渌a(chǎn)線進(jìn)行產(chǎn)能分配。不合格產(chǎn)品能夠進(jìn)入返修工序，從維修工序離開后能夠根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)入任意工序。? 生產(chǎn)流程和工藝規(guī)則定義實(shí)現(xiàn)版本控制，當(dāng)工藝變更時，實(shí)現(xiàn)管理保證平穩(wěn)過渡。3）需求描述：? ：? 跳站、跨工序跨組裝線18 / 58權(quán)限控制需求分析：? 在生產(chǎn)過程中，MES 能夠確保產(chǎn)品、物料按照預(yù)先定義的生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)組裝加工和測試。? 另外，按照集團(tuán)采購配給訂單下發(fā)的管理模式，若集團(tuán)總部要求及時獲得訂單的生產(chǎn)進(jìn)度，那么 MES 系統(tǒng)必須建立于開放架構(gòu)，易于信息集成或者遠(yuǎn)程訪問。? 系統(tǒng)能夠記錄組件消耗物料批次和數(shù)量，在插單發(fā)生時，能夠繼續(xù)使用現(xiàn)有物料，提高利用率。? 當(dāng)工位或設(shè)備出現(xiàn)故障時，透過 MES 能夠及時發(fā)現(xiàn)制造瓶頸。? 能夠在 MES 中建立生產(chǎn)班次和生產(chǎn)日歷，并將生產(chǎn)工單分解到各個班次。17 / 583：生產(chǎn)過程管理1) 需求描述：生產(chǎn)計劃及訂單管理? 以 ERP 訂單作為 MES 生產(chǎn)計劃依據(jù)? MES 生產(chǎn)工單前期手工維護(hù)，后期與 ERP 集成? MES 生產(chǎn)計劃分解到班次? MES 工單按計劃、確定、下達(dá)狀態(tài)進(jìn)行管理? 根據(jù)生產(chǎn)工單和 BOM 進(jìn)行領(lǐng)、發(fā)料管理? 插單優(yōu)先生產(chǎn)需求分析：? 在 MES 系統(tǒng)中能夠依據(jù) ERP 訂單建立生產(chǎn)工單并進(jìn)行狀態(tài)管理，包括計劃、確定和下達(dá)狀態(tài)。2）需求描述：? 車間物料狀況透明化，并可實(shí)時查詢產(chǎn)線用料狀況需求分析：? 定義車間位置并追蹤物料在車間各個位置的移動? 建立線邊倉并通過報表實(shí)時查詢用料狀況? 在線邊倉達(dá)到一定低位庫存時，預(yù)警提示。? 由于電池片的高成本特性，可針對電池片和其他物料分別建立不同的處理流程。2：物料管理1）需求描述：? 車間來料接收、檢測和錄入。需求分析：? 系統(tǒng)必須對車間操作事務(wù)和實(shí)時報表查詢具備實(shí)時反應(yīng)的能力?？s短解決16 / 58問題的時間，及時召回已發(fā)貨組件或者控制半成品在 WIP 中的流動，防止無附加值加工。2）客戶需求：? 通過電子流轉(zhuǎn)卡實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造歷史追溯。? MES 系統(tǒng)使用上述 7 位 S/N 對組件實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程全程跟蹤管理。2. 生產(chǎn)過程中產(chǎn)線用料狀況、倉庫，現(xiàn)階段尚無法具體管理起來3. 質(zhì)量分析依賴于手工采集，數(shù)據(jù)容易出錯且分析不及時4. 物料及生產(chǎn)過程追溯采用手工紙張記錄，在處理客戶投訴時相當(dāng)耗時5. 生產(chǎn)線缺乏實(shí)際用料記錄導(dǎo)致插單、換線時無法有效利用現(xiàn)場物料15 / 58 碧辟佳陽 MES 系統(tǒng)需求分析本節(jié)將針對碧辟佳陽公司 MES 需求及調(diào)研結(jié)果加以分析，按模塊劃分為 1：產(chǎn)品追溯1）客戶需求：? 每個組件需通過唯一編碼序列號實(shí)現(xiàn)單件追蹤。公司計劃未來業(yè)務(wù)對象將逐步轉(zhuǎn)向國內(nèi)市場，這將要求碧辟佳陽公司在生產(chǎn)管理模式上從原來的大訂單連續(xù)生產(chǎn)逐步向短周期訂單的生產(chǎn)模式過渡。當(dāng)前主產(chǎn)品產(chǎn)量為每天 500 組件。關(guān)鍵工序包括：圖 21　碧辟佳陽公司關(guān)鍵工序 生產(chǎn)運(yùn)營方面，主要為集團(tuán)采購配給，生產(chǎn)計劃單下發(fā)，碧辟佳陽主要負(fù)責(zé)庫存管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理與出貨管理。第六章 總結(jié)了全文的工作，分析了論文的創(chuàng)新點(diǎn)，針對該系統(tǒng)存在的問題，提出了下一步要進(jìn)行的工作。第五章對 MES 在企業(yè)信息化中的定位進(jìn)行了分析，并就 MES 與現(xiàn)有信息系統(tǒng)的集成方案及實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了研究。第四章 MES 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)部分。第三章研究了 MES 的主要功能模塊設(shè)計和實(shí)現(xiàn)架構(gòu)。第二章研究了實(shí)施 MES 系統(tǒng)在碧辟佳陽公司信息化中需要達(dá)到的目標(biāo)。在 MES 與底層控制系統(tǒng)間采用了基于 OPC 技術(shù)的集成，在與上層信息系統(tǒng)間采用了基于 WEB 技術(shù)的集成，并以碧辟佳陽公司為例進(jìn)行了部分實(shí)現(xiàn)。4） 主要針對 MES 系統(tǒng)模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法作了分析和介紹。3） 針對需求分析的結(jié)果，進(jìn)行 MES 系統(tǒng)主要功能模塊的設(shè)計及實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的設(shè)計。2） 針對碧辟佳陽公司對 MES 系統(tǒng)的需求及調(diào)研結(jié)果進(jìn)行了分析。MES 強(qiáng)調(diào)控制和協(xié)調(diào)，使現(xiàn)代制造業(yè)信息系統(tǒng)不僅有很好的計劃系統(tǒng)，而且能使計劃落實(shí)到實(shí)處的執(zhí)行系統(tǒng)。MES 是處于上層 ERP 計劃層和底層過程控制層之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。這樣在管理信息系統(tǒng)和生產(chǎn)控制系統(tǒng)之間，存在一個信息流通上的斷層。另外該公司的 MRP/ERP 等管理信息系統(tǒng)主要是針對資源計劃，這些系統(tǒng)通常能處理昨天以前發(fā)生的事情(作歷史分析)，亦可預(yù)計并處理明天將要發(fā)生的事件，但對今天正在發(fā)生的事件卻相對處于一個盲區(qū)。但是碧辟佳陽公司的底層過程控制系統(tǒng)雖已基本實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)自動化和過程自動化，并且在此基礎(chǔ)上形成了相對獨(dú)立的系統(tǒng)，但每個系統(tǒng)都有各自的處理邏輯，數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)模型和通信機(jī)制，它們形成一個個信息孤島，缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理。在信息化建設(shè)方面取得了一定的成績，在底層控制層(過程控制系統(tǒng))方面，整個生產(chǎn)過程自動化很高，自動化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，在長期的信息化應(yīng)用過程中，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)自動化和過程自動化。本課題屬于半導(dǎo)體系統(tǒng)信息化建設(shè)的主要部分，著眼于該公司信息化目前建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行進(jìn)一步提升改造。 [4] 論文研究背景此課題是西安碧辟佳陽公司技改信息化主要項目。我國在 MES 的理論研究以及實(shí)際應(yīng)用方面，需要進(jìn)一步加大力量。隨著企業(yè)信息化應(yīng)用水平的不斷提高，企業(yè)逐漸認(rèn)識到實(shí)現(xiàn)企業(yè)計劃層與車間執(zhí)行層的雙向信息流交互，通過連續(xù)信息流來實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息全集成，是提高企業(yè)敏捷性的一個重要因素。目前，國內(nèi)還沒有自主開發(fā)的很成熟且得到廣泛應(yīng)用的 MES 軟件。在并行、敏捷、網(wǎng)絡(luò)化、可重構(gòu)等一些先進(jìn)思想引入，以及面向?qū)ο?、?gòu)件、代理等設(shè)計技術(shù)方面，取得了不少有益的成果。我國對車間層、單元層的研究大都著重于控制模型的研究，很少站在 MES 這一角度從應(yīng)用出發(fā)來研究并開發(fā)面向制造過程的集成化管理和控制軟件。制造業(yè)水平的提高，不單是采用設(shè)備自動化，提高生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的效率顯得更為重要。在工廠自動化(Factory Automation FA)方面，我國的制造業(yè)企業(yè)往往強(qiáng)調(diào)物流自動化，如自動化生產(chǎn)設(shè)備、自動化檢測儀器、自動化物流運(yùn)輸存儲設(shè)備等等。近十多年來，我國通過 863CIMS 項目應(yīng)用的研究和推廣，大大提高了企業(yè)的競爭力，使我國的制造業(yè)水平上了一個嶄新的臺階。 [3]11 / 58 MES 的國內(nèi)發(fā)展雖然 MES 的發(fā)展歷史比 MRPII、CAD、CAM 都要短，但它能有效地實(shí)現(xiàn)“以時間為關(guān)鍵”的制造思想，因而在發(fā)達(dá)國家推廣非常迅速，并給工廠帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。第五階段: 智能第二代解決方案(MESII)Manufacturing Execution Solution II)其核心目標(biāo)是通過更精確的過程狀態(tài)和更完整地的數(shù)據(jù)記錄以獲取更多的數(shù)據(jù)來更方便的進(jìn)行生產(chǎn)管理，它通過分布在設(shè)備中的智能來保證生產(chǎn)的自動化。通過對象請求代理(ORB)(如CORBA，COM/DCOM)可使不同軟件商的對象相互交換信息和進(jìn)行互操作。從模型中可看出，在面向?qū)ο蟮膽?yīng)用中，每個對象都使用自身具有的功能和方法來操作數(shù)據(jù)，分別完成系統(tǒng)的各種功能?？杉?MES 通過將面向?qū)ο蠹夹g(shù)，消息機(jī)制和組件技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)開發(fā)中，通過采用高效的基礎(chǔ)框架既大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的集成性和適應(yīng)性，又能滿足關(guān)鍵事物的處理。其中，外部應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)用和插入使用 API10 / 58的方式，而應(yīng)用電子數(shù)據(jù)交換(Electronic Data Interchange : EDI)和外部環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這使得整個系統(tǒng)重構(gòu)性能弱，很難隨業(yè)務(wù)過程的變化而進(jìn)行功能配置和動態(tài)改變。又因?yàn)?MES應(yīng)用常常是要滿足關(guān)鍵任務(wù)的系統(tǒng)，系統(tǒng)就很難隨技術(shù)的更新而進(jìn)行升級。一般采用基于 COBRA(Common Object Request Broker Architecture)規(guī)范的分布式對象技術(shù)建立 MES 框架。第四階段:可集成 MES(1ntegratable MES: I－MES)90 年代 AME 向 KIST 提供的先進(jìn)制造研究咨詢報告(AMEC)中提出了可集成 MES的概念。第三階段:傳統(tǒng) MES(Traditional MES: T－MES):傳統(tǒng) MES 是在信息控制技術(shù)第一階段上發(fā)展起來的信息系統(tǒng)，隱含較大的風(fēng)險，如過程的微小變化就可能導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。優(yōu)點(diǎn): 功能豐富，整體性強(qiáng)，在一定的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息集成和共享。具有豐富的應(yīng)用功能，統(tǒng)一的邏輯數(shù)據(jù)庫，單一的車間產(chǎn)品及過程模型等優(yōu)點(diǎn)成為 MES 產(chǎn)品的主流。優(yōu)點(diǎn):對特定的問題，能提供最恰當(dāng)?shù)慕鉀Q問題的能力和易實(shí)現(xiàn)。MES 是企業(yè)生產(chǎn)組織和管理的強(qiáng)有力的手段。MES 作為面向制造的系統(tǒng)必然要與企業(yè)其它生產(chǎn)管理系統(tǒng)切關(guān)系，MES 在其中起到了信息集線器的作用，它相當(dāng)于一個通訊工具為其它應(yīng)用系統(tǒng)提供生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)時數(shù)據(jù)。在企業(yè)信息集成系統(tǒng)中，MES 處于 ERP 和過程控制系統(tǒng)之間，通過控制包括物料、設(shè)備、人員、流程指令和設(shè)施在內(nèi)的所有工廠資源來提高制造競爭力，提供了一種系統(tǒng)地在統(tǒng)一平臺上集成諸如質(zhì)量控制、文檔管理、生產(chǎn)調(diào)度等功能的方式，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時化的EPR/MES/生產(chǎn)控制系統(tǒng)的集成一體化，它形成了一個信息交換的橋梁，使企業(yè)管理者能夠?qū)崟r地掌握生產(chǎn)信息，進(jìn)行生產(chǎn)決策。MES 需要同時對計劃層和控制層保持雙向通信能力，從上下層接受相應(yīng)數(shù)據(jù)并反饋處理結(jié)果和生產(chǎn)指令。MES 定義的三個要點(diǎn):MES 的優(yōu)化目標(biāo)是整個生產(chǎn)過程。它通過控制包括物料、設(shè)備、人員、流程指令和設(shè)施在內(nèi)的所有工廠資源來提高制造竟?fàn)幜?，提供了一種系統(tǒng)地在統(tǒng)一平臺上集成諸如質(zhì)量控制、文檔管理、生產(chǎn)調(diào)度等功能的方式。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” 。當(dāng)工廠發(fā)生實(shí)時事件時，MES 能對此及時做出反應(yīng)、報告，并用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對它們進(jìn)行指導(dǎo)和處理。Contrl, Prces Contrl圖 11　AMR 三層企業(yè)集成模型 MES 的概念1)AMR 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)，就工藝本身指導(dǎo)工業(yè)控制。 [1] 7 / 58Contrl LayerWork Flow Directing Information MagemntERPSCAD ,Equipment, LayerExecution LayerFinacils, Orde Etry, Planig,IvetoryReal Time Production Infortinamp。國際著名的軟件廠商和企業(yè)界紛紛響應(yīng)并加入這一非贏利性組織。AMR 于 1992 年提出的三層的企業(yè)集成模型。通過MES 來實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息的集成，形成實(shí)時化的 ERP、MES、SFC 車間層控制(Shop Floor Control，SFC)是提高企業(yè)整體管理水平的關(guān)鍵。這些系統(tǒng)雖然在企業(yè)中取得了一定成功，產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益，然而出現(xiàn)了一些新的問題，形成了企業(yè)生產(chǎn)管理和制造單元控制軟件之間的分離，使上層的 MRP/ERP 軟件系統(tǒng)得不到精確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的支持，而制造單元又常常不能及時得到指令來調(diào)整工作狀態(tài)，嚴(yán)重影響了制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)和信息化進(jìn)程。以產(chǎn)品設(shè)計管理為主的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) PDM(Product Data Management)。許多企業(yè)通過信息系統(tǒng)的建設(shè)來加強(qiáng)管理，全面提高企業(yè)的競爭力。關(guān)鍵詞：MES,集成，OPC，WebResearch and Application of Manufacturing Execution System (MES)ABSTRAC