制造業MES系統需求分析及解決方案
MES生成系統內部訂單數量範圍內的計劃,所以MES不用關心，由於生產模式造成的插單問題（上次訂單未生產完成，造成的半成品臨時存放等問題）這是ERP或電子商務系統需要解決的問題。ERP發布的是以發布日為節點順延兩周的生產計劃，MES針對每日生產計劃進行分解排序。根據規則，實時根據生產線生產情況推算一周內每天、各車間、各工位上下線點的計劃量 。當然MES會把相對問題反饋到ERP中。這也是為什麽要區分各應用系統功能邊界，是系統實施成功的一個關鍵要素。
2 MES平臺概述
MES系統需提供完整的生產管理和可視化解決方案：生產過程、物料譜系和跟蹤，工廠建模、資源管理，工藝管理、數據采集、整合和同步，CAPA，HACCP，規則依從和報表，質量管理，SPC，報表和數據分析工具，基於角色的操作員管理，物料狀態查詢，實時生產狀態監控。通過工單、批次、在制品和半成品狀態來跟蹤生產質量、產量和性能，並生成報表、進一步的數據分析和ERP的信息反饋。數據可以從多個生產現場采集匯總，進行企業的質量和性能分析。適應一個工廠到整個企業的解決方案。
3 面向企業的MES功能理解及功能具體需求概述
傳統企業MES系統範圍：
MES（生產訂單管理、質量管理）
生產自動化設備管控
目標：需要有足夠敏捷的實時響應時間，能夠有很強的魯棒性，能夠應付各種復雜的制造生產環境，對於系統具有強大的可擴展性
MES系統的開發並非一次上到大而全，而是要逐步的建立一個完整的柔性制造系統的體系，逐步的完善需求並將所有的功能 流程統一到一定的MES平臺上，在保證基本滿足業務功能需求的同時逐步的建立功能強大的MES系統
主要模塊：生產管理、質量管理、精益物料拉動
3.1 MES－制造執行系統生產過程管理的需求分析
對整個生產過程進行監視控制，為制造生產線提供指令，指導。並獲取生產實績狀況，提供必要信息給生產管控人員，以對生產過程進行決策。保證訂單生產信息流完整。整個面向生產過程模塊需要做到高度可柔性化，可配置化。
- 訂單接收和生命周期管理
訂單接收主要分為自動通過EAI接口接收ERP廣播生產訂單，通過webservice轉換MES定義格式下載至MES，並將接收記錄反饋。手動下載訂單。同時接收與訂單相對應的（單件）BOM表。
對生產計劃進行排序
訂單的匹配
調整訂單的優先級，直接繼承ERP傳入訂單的優先級設置。也可在特殊情況下在MES裏修改，反饋給ERP。大量訂單排序調整在ERP完成，少量調整可通過手工觸發上傳指令更新訂單信息。
緊急訂單插入：ERP可以直接將緊急訂單傳入MES，MES負責將此類訂單插入已經排定的尚未執行的日生產計劃中，給予優先生產。
通知ERP釋放訂單，當物料與訂單不匹配，及時通知ERP釋放新的訂單。 - 訂單生產路由跟蹤和控制
能夠對訂單的狀態進行跟蹤，訂單跟蹤包括原材料從WMS做出庫進入車間開始至生成成品入庫單結束。包括以下跟蹤點：裁剪、縫制、整燙、質檢、返修工段。並將完成的訂單信息反饋到ERP。
訂單跟蹤：通過跟蹤產品經過每個跟蹤點的信息來獲得產品的狀態信息和采集生成過程信息。對產品的標準生產過程進行配置，對中間下線返修過程進行控制，對線上的空位進行控制、對緩沖區的半成品進行控制管理，獲取所有產品的在線情況，完成產品跟蹤工作。 - 訂單信息廣播（包括訂單關鍵點TRIGGER（觸發）,輸入和輸出口）
通過設置關鍵點觸發器對生產信息進行廣播，把訂單信息廣播到現場終端和打印機上，給現場工人生產提供指導信息。 - 二維碼的生成
包含訂單的屬性，作為產品生命周期的跟蹤碼，在銷售訂單生成後即可產生，所以可在ERP生成，如果在MES層實現，可以控制銷售訂單在在制生產訂單和庫存訂單之間選擇。
訂單的SETOUT/SETIN/訂單交換（SWAP/JOB CHANGE）
在制品返修：因質量或制造工藝問題需要將某件產品從生產序列中拉出（SET-OUT）的情況，維修後再插入生產序列（SET-IN）的情況。需對set-out的產品進行跟蹤並對set-in的位置進行調度。並明確在產品信息中記錄SET-OUT、SET-IN相關信息。以便實現訂單產品的跟蹤。
生產調度應包含在訂單管理模塊中，從業務功能來看應包含：SET-IN/SET-OUT、產品控制/釋放、訂單在制品返修調度、各工段產量平衡監控、車間重排序規則調整
訂單交換 - 訂單的生產信息記錄
MES需提供對於產品訂單的生產信息查詢，可查詢訂單的元件、半成品、制作過程、PACKAGE(打包)信息以及訂單所有相關屬性信息。 - 虛擬訂單（DUMMY ORDER）的創建和管理
樣衣
返修分為返修和重做，返修有專門的返修線來做，重做，重新下訂單。 - 車間定義管理
MES系統將生產車間的布局進行管控，能夠對車間代碼定義，生產線代碼的定義等進行設置。 - 生產序列號管理
訂單號（ORDER NUMBER）、訂單工廠號來源ERP。標簽信息：NS P/N(公司物料編碼）、VD P/N（供應商物料編碼）、VD CODE供應商代碼、L/N（供應商的生產批次信息）、D/C（生產日期）、LN/VD（供應商生產批次、代碼、日期組合）、QTY（包裝中的物料數量）、SPN（最小包裝編碼）、二維碼 - 生產日歷管理
對生產日和非生產日設定 - 生產訂單歷史信息查詢
對生產訂單在經過邏輯點和功能操作進行記錄查詢，對生產過程進行分析 - 訂單屬性的變更
訂單屬性變更出於安全考慮應有ERP釋放訂單更信息（Order Change）通過EAI－Webservice接口傳到MES系統（Rebroadcast）,如處理緊急訂單也可開放MES高級權限。 - 訂單的報交控制
MES提供生產訂單的相關記錄並同生產信息綁定，確證訂單最終是否可以正常報交。 - 訂單報工信息同ERP交互
所有的報工信息都需要通過在完成生成後通過EAI上傳到ERP層，完成訂單的反沖（BACKFLUSH） - 生產訂單的屬性顯示
- 在制品追溯信息采集
追溯掃描正常錄入信息，校驗部件的正確性 - HOLD處理（增加和消除）
對來料、在制品存在質量缺陷Hold - 生產報表工具
生產管理人員能通過報表工具完成相關報表的制作 - 訂單批處理
生產過程中的訂單處理除提供對指定的單個訂單進行處理，還要批次的對指定範圍內的訂單訂單進行處理。 - 在成品加工，自動掃描，完成相關統計
結合相應硬件的添加完成在制品的自動掃描，采集記錄相應信息，並完成相關信息的統計分析。 - 半成品在和車間的流向、返修跟蹤與追溯
實時采集訂單的生產路由，並記錄訂單的每一次在線返修情況（包括SET-OUT/SET-IN） - 管理產品工位停留時間，避免停滯
管控在制品在產線上小型暫存庫的數量，避免大量積壓
3.2 LES－面向廠內物流拉動過程（基於其實時性等方面要求，建議通過MES與上遊系統協同完成）
廠內物流拉動不同於（SCM的）物流計劃部分，對於實時性要求非常高，雖然產線上存在一定的緩存區可以存儲一定的物料累積時間，但是實際所有的這些時間在實際生產過程中這些時間的緩存的可靠性非常脆弱，對於廠內物料拉動的操作依賴於訂單在車間內的生產監控，響應等級應該在分鐘甚至於秒。
3.2.1 看板
相對與所有的物料，系統通過看板方式實現物料拉動
3.2.2 電子物料拉動
對看板的一種電子化的補充方式，系統能夠更加精確的確認物料的實際消耗情況，並通過電子化的拉動方式避免人工操作失誤（吊掛、AGV、輸送線等 ）
3.2.3 大件物料按燈
3.2.4 同步物料拉動（JIS）
對於物料生產的根本問題是解決物料同生產訂單之間同步化的生產方式，能夠實現對於制定序列訂單序列的生產狀況物料信息的支持
3.2.5 隨行物料拉動
支持隨行小車的業務模式，精益化線邊物料並減少實際工藝操作動作
3.2.6 物料線邊庫管理
3.3 MES－面向質量管理的需求. - 質量缺陷定義
通過質量部門提供的圖形、參數、文字的輸入，形成標準化的質量描述語言，作為後期質量采集過程的標準 - 質量過程數據采集
集成車間內各線質量數據管理，具備高效采集/分析/發布能力
在QC工序和在制品返修記錄質量缺陷信息
設定關鍵必檢項，結合IT系統，不合格產品不允許流轉
質量管控的關鍵，對於關鍵工位作為質量控制，系統提供HOLD功能，並於關鍵檢查項綁定，控制關鍵工位的報交
建立關鍵過程質量能力監控與防錯 - 質量報表分析工具
通過錄入的質量參數，質檢工位和相關輔助設備上傳的信息，結合返修等信息，生成相關的質量報表 - 質量檔案建立
3.4 PMC建議方案
（對生產的計劃與生產進度，以及物料的計劃、跟蹤、收發、存儲、使用等各方面的監督與管理和待滯料的預防處理工作）
對設備實現實時監控功能：
3.5 系統運維管理
系統及應用狀態監控及報警機制，事件控制中心
4 系統架構
4.1 系統架構
MES平臺應集成：制造、質量、物流
MES與低層設備的連接實現的車間實時控制功能，對可靠性要求較高。“車間控制器”等專用服務器的應用 。
4.2 與設備PLC的數據交互
MES系統的PMC生產過程監控系統需要采集制造現場的設備數據，進行監控顯示。通過OPC（OLE for Process Control用於過程控制的OLE）技術，PMC子系統可以與底層設備進行數據交互。
為實現跟蹤、生產指示、防錯等支撐制造過程的功能，MES系統需獲得生產現場的節拍信號，設備的故障信號以及部分產品的跟蹤信號。同時，在一些關鍵的工藝控制點，MES需要把生產指令傳遞給生產現場設備PLC。對數據的實時性，可靠性要求較高。
4.3 與其它設備的數據交互
實時數據交互，可采用Socket 接口實現
非實時數據交換，可采用文件交互或中間數據表交換的方法
4.4 模塊架構圖
MES系統面向生產管理人員，需滿足排產、高度、了解整個生產信息，支持在制品信息廣播，提供廠內精益物料管理、物料拉動、生產質量管控。
5 MES－面向生產控制系統解決方案
5.1 MES部署範圍
生產線各車間、中控室，工作日歷設置、車間產能管理、生產限制條件設置、訂單信息維護、訂單投入順序制定和計劃展開、訂單調整、二維碼生成打印、生產信息廣播、生產時間表管理、訂單跟蹤查詢、統計查詢、廠內物流實時拉動、質量管控
業務分工基礎：中央控制室、各車間分控室、生產系統管理、IT系統管理人員、HELPDESK（幫助臺或調試）、質量部門、生產過程監控（節拍信號、設備故障信號、生產跟蹤信號、工藝控制點）
5.2 建設目標
生產過程管理系統需要對整個生產過程進行監視控制。為制造生產線提供指令、指導。獲取生產實績狀況，提供必要信息給生產管制人員，以對生產過程進行決策。保證生產的信息流完整。
業務流程梳理：跟其它業務系統構建一樣，MES系統的構建是一個業務流程梳理、設計與IT實施相結合的項目，並且業務流程的梳理、整合、設計是項目成敗的一個關鍵因素。結合乙方的成功案例，對我方的具體需求、規範進行細致的整理。細化整個MES管理體系。
整個IT系統的構建，為將來各應用系統的集成提供規劃。對公司業務系統的長期規劃，系統要提供強大的可擴展性。
建設目標：通過MES系統的建立能夠支持業務準確跟蹤運行信息，開展有效的管理，實現柔性化生產模式。
MES平臺，實現以下內容：
建設統一的生產信息跟蹤管理平臺，實現車間生產數據的集成
提供準確的配置清單給各工位，指導生產
提供產品的參數給質量檢測設備
發布訂單的生產實時序列，指導各車間的供料和生產
5.3 生產計劃
生產計劃生成、查詢、調整
? 生成：MES生成系統內部訂單數量範圍內的計劃，覆蓋時間短
? 查詢：每次生成的生產計劃都有版本號，可以通過終端進行查詢：可根據日期、車間、計劃版本，輸出
? 調整：調整訂單的序列後生產新版本的生產計劃、調整生產計劃的數量而自動調整訂單的序列。
5.4 基礎訂單信息管理
5.4.1 接收訂單
5.4.2 定單更新
5.4.3 緊急下載定單
5.4.4 定單優先級別管理
5.4.5 接受定單刪除
5.4.6 定單Hold
5.4.7 定單過程控制
5.4.8 定單的的匹配
5.4.9 定單手工批量更改
5.4.10 定單歸檔和清除
5.4.11 定單斷點管理
5.4.12 SET-IN/SET-OUT
5.4.13 訂單信息反饋(Backflush)
5.5 物料流向跟蹤，返修跟蹤和追溯
5.6 （主生產工序，物料識別）
5.7 訂單準時性監控（車間內臨時庫存管理）
5.8 質量檢驗單據打印
5.9 打印管理
5.10 標簽打印
5.11 合格證打印
5.12 物料身噴碼打印
5.13 現場銘片打印
5.14 設備維護管理
5.15 追溯件管理
5.16 信息廣播
5.17 ECU信息在線刷新
5.18 MES同現場質量測試設備
5.19 用戶管理
6 MES-質量管理解決方案
6.1 基於過程SIP質量信息的采集
6.2 原材料參數，加工參數在線檢測
6.3 半成品質量數據管理
6.4 精加工和QC工序質量缺陷記錄
6.5 質量關鍵點控制
6.6 合格證打印質量檢測及管理
6.7 MES力矩擰緊防錯功能
6.8 MES同現場質量測試設備
6.9 精確追溯零件信息的防錯掃描及HOLDCODE設置
6.10 訂單碼打印
7 LES－物流執行系統－廠內精準物流拉動部分解決方案
7.1 廠內物流上線解決方案
7.2 排序物流拉動
7.3 供應商直送物料拉動
7.4 物料ANDON
7.5 電子看板（eKANBAN/Production Pull System）
7.6 隨行料架（DPS）
7.7 物料接收
7.8 電子拉動系統（EPS）
7.9 年度盤點（API）/動態盤點
7.10 數據交換內容
8 PMC子系統解決方案
8.1 功能概述
8.2 在制品和存儲區
8.3 總裝PMC工作節拍與可動率
8.4 產量
8.5 設備管理
9 系統運維解決方案
10 MES平臺及其對系統特性滿足
10.1 平臺總體介紹
10.2 MES平臺性能
10.3 MES靈活性
10.4 MES平臺拓展性
10.5 MES平臺盤冗余功能
10.6 MES平臺與異構系統的集成
10.7 工作流管理
10.8 MES平臺界面展示及交互
10.9 MES平臺工藝對象模型
10.10 MES平臺二次開發
11 報表查詢系統
11.1 報表及查詢
11.2 MES平臺內置的jasper report
11.3 自動化智能報表軟件
12 項目管理
12.1 項目管理方法和體系
12.2 項目實施規劃
12.2.1 項目實施階段、內容分類
12.2.2 項目實施主要裏程碑、進度規劃
12.2.3 項目實施的組織
12.2.4 項目實施的方法
12.3 項目工作範圍
12.3.1 工程文檔
12.3.2 出廠前驗收測試
12.3.3 安裝與現場調試
12.4 培訓及知識轉移
12.4.1 教育培訓內容
12.4.2 教育培訓說明
12.5 乙方職責
12.5.1 項目管理
12.5.2 項目計劃
12.5.3 項目的組織
12.5.4 項目管理
12.5.5 項目跟蹤和報告
12.5.6 項目檢查會議
12.5.7 交付件
12.5.8 需求評估與系統設計
12.5.9 編碼/配置及單元測試
12.5.10 系統測試和培訓
12.5.11 系統部署和上線
12.6 甲方職責
12.6.1 監督協調項目實施
12.6.2 提供測試及生產數據
12.6.3 有關數據的有效性檢查
12.6.4 報表和表格範圍
12.6.5 應用軟件源代碼
12.6.6 網絡
12.7 項目實施的保障措施
12.7.1 項目變更管理
12.7.2 風險管理
12.7.3 品質確保計劃
12.7.4 溝通管理
12.7.5 項目交付件
12.8 完成標準
12.8.1 驗收過程
12.8.2 項目完成標誌
附件：
需求－方案對照索引
MES系統常用主數據維護
PMC：生產計劃與物料控制
PMC的數據自動采集和生產過程監控，也是MES系統的基礎數據模塊。也是MES實施的切入點
這種實施方式的缺點是：一開始就要在一個大框架下進行實施，各種基礎設施（基礎網絡、上位機、控制模塊等）一開始就要一步到位，進行不要造成後續功能實施的時候二次投入。所以說前期準備工作時間比較長。
PMC系統自動采集生產過程中的生產數據，並通過MES圖形、數據查詢、數據報表、數據曲線等形式，呈現給生產管理者，使得生產過程更加透明，為科學有效進行生產管理提供客觀的依據，從而提高生產效率，增加產品質量和生產產量。
車間生產及設備，運行MES計算機實時采集各控制系統中PLC的數據。通過這些數據可以實時反映整個車間的生產狀態，各種與系統連接的OEM設備的運行情況，並在MES系統上產生相應的報警信息。操作人員還可以在此系統上調整參數，進行編輯操作和查詢相應的生產信息。
MES生成系統內部訂單數量範圍內的計劃,所以MES不用關心，由於生產模式造成的插單問題（上次訂單未生產完成，造成的半成品臨時存放等問題）這是ERP或電子商務系統需要解決的問題。ERP發布的是以發布日為節點順延兩周的生產計劃，MES針對每日生產計劃進行分解排序。根據規則，實時根據生產線生產情況推算一周內每天、各車間、各工位上下線點的計劃量 。當然MES會把相對問題反饋到ERP中。這也是為什麽要區分各應用系統功能邊界，是系統實施成功的一個關鍵要素。
周滾動計劃的產生，每個車間、甚至每個工位的計劃都可單獨立執行，在任何時間、多次執行。通過有效計劃、有效分工，各司其職，繼而達到各工位各車間各設備的有效配合。由於輪胎生產的一大特點就是生產設備類型和數量眾多，所以通過不同設備之間的有效匹來提高生產效率。
1、在制品車間，暫存庫區
通過PMC系統，用戶可以獲知各個生產單元，生產線上在制品的數量、品種以及每個“訂單”具體信息。
PMC畫面將分層次設計，車間級畫面顯示各個工藝區域的在制品數量。
生產數據的采集：
可以在PMC子系統中實現也可以在MES第一階段“生產執行系統”中實現。執行的過程：采集－核對－控制
GSD：（General Sewing Data 一般車縫數據）是指在正常的操作條件下 以標準的作業方（SOP），及合理的勞動強度和速度，完成符合質量要求的工作所需的作業時間， 即是標準工時。
標準工時
GSD標準工時的核心用途
效率：計算個人、班組、車間、工廠和款式的效率，評估績效
效率＝有效工時/上班時間=(件數×GSD 標準時間)/(人數×每日上班小時)×100%
方法：技術改良，統一做工方法，培訓員工，提升生產效率
報價：基於效率和成本核算，準確接單報價和發單定價
產能：核算不同時間段的班組、車間和工廠的標準工時產能
產能＝縫制人數每日上班小時目標效率
計劃：基於效率、人數、工作時間，制定日均目標產量
日均產量＝（人數每日上班小時目標效率 ）/（GSD標準時間/件）
生產：基於效率和GSD時間，提前、合理工序分配和工序平衡
節奏時間＝GSD標準時間/(人數目標效率）
分配時間＝節奏時間個人效率
工價：制定一致的各工序等級的工價標準，確保工資合理化
GSD單價=該工序GSD時間*該工序對應等級的基礎工價
成本：精確核算每標準工時的直接人工、間接人工、管理人工等各類成本
每標準工時成本（分鐘或小時）＝當月相關總成本/當月總GSD時間
制造業MES系統需求分析及解決方案