1 项目概述
MES体系是一个企业出产制作环节的中心作业渠道。供给从出产订单到产品竣工的悉数出产活动的优化办理，运用及时、准确的收集信息，辅导、发动、呼应并记载办理工厂的出产活动，然后能够对条件的改变做出敏捷的呼应、削减非增值活动、进步工厂运作进程的通明度和履行功率。MES不光能够改进设备出资回报率，而且有助于及时交货、加速库存周转、进步收益和现金流的绩效，更重要有助于企业产品质量的进步和继续改进，以便最大极限的进步客户满意度，进步企业品牌形象和中心竞争力。
一套完好的MES处理方案包含出产数据收集、根底开发渠道、事务套件按需挑选，包含出产建模、方案调度、出产作业、质量办理、物料办理、设备办理、刀具办理、工装管控、扩展剖析运用等事务办理与剖析模块。使MES体系与ERP体系和主动化体系完结双向的信息集成，接纳ERP下达的车间出产方案，并进行具体作业方案和使命分配，向ERP体系反应出产、质量等信息，一起经过MES体系完结对出产制作进程信息的实时收集、办理和反应，进行批次盯梢，完结质量追溯，进步企业的出产功率，改进产品质量，对物料进行办理，对要害设备进行有用监控，并完结出产进程与办理决议方案的高效集成。
2 规划准则
渠道化：依据渠道化体系架构的增量迭代体系，然后习惯MES项目快速定制和快速开发特性;
继续化：软件的安稳性和低维护本钱，以及可继续化开展，满意企业长期运用，轻松升级的要求，是久远化建造协作考虑;
敞开性：软件的扩展性和集成性;支撑依据软件拼装的开发形式，满意企业的不断添加的事务需求;
扩展性：供给高档二次开发扩展到才能，使得企业经过培训自己有才能来配备、开发一些客户化需求，使得体系具有灵敏习惯性;
一体化：ERP/MES的一体化处理方案，MES遵照ISA-95规范，能够轻松完结ERP/MES的一体化运用;
集成性：MES供给一个数据集成服务，能够轻松完结和第三方体系，包含ERP/SCM等体系进行互动集成，满意企业不断扩展到事务要求。
MES体系充沛选用了先进的规划理念，体系内核选用面向对象、组件化规划、多层散布式架构等多项抢先的技能，确保了软件的安全性、安稳性、扩展性、可维护性、规划传承性和资源重复运用性。依托先进的SOA技能架构，MES能够便利的同微软OFFICE套件、PDM、ERP等外围进行高度集成。
3 规划方针
结合公司全体开展战略以及信息化建造现状，信息化建造遵从全体规划、分步施行的准则。估计在两年项目周期里完结MES制作履行体系的规划、规划、施行上线作业，完结企业出产办理信息化处理方案的全体方针，完结出产调度、出产进程、设备、物料、质量和人员的全面办理与操控，为企业树立一个可扩展的出产办理信息化渠道，使得出产进程通明化、高效化、柔性化、可追溯化、事中操控、高客户满意度、低本钱作业，然后充沛进步企业的中心竞争力;
针对上述首要需求，确定本处理方案的全体作业方针如下：
1） 树立出产制作进程实时数据收集和可视化监控的软硬件渠道;完结对出产设备作业参数、工况、物流和质量等信息的实时收集、会集监控与闭环反应，并支撑企业的扩展运用。
2） 树立依据实时数据的出产调度模型，以及对制作资源（设备、人员、东西、出产物料）的统一办理与合理配备，完结车间作业方案与调度的优化和动态办理，进步产品制作进程的通明化、均衡化和设备运用率，确保产品的制作周期。
3） 树立制作进程的产品检验模型，完结质量数据（包含加工进程中主动收集的实时数据、惯例质量检验的现场数据或前史数据等多数据源）的计算进程操控（SPC），实时监控要害出产质量环节，剖析制作进程的质量安稳性和工序才能，为产品质量改进并及时采纳相应的办法供给重要依据。
4） 完结公司ERP、MES等首要信息化体系的一体化信息流规划与全面动态集成，在此根底上：
a） 完结产品数据、工艺数据、出产制作及办理数据的完好闭环和依据事务流程的动态同享，以及依据制作规划、作业调度与资源运控一体化流程中相关制作数据的联动;当产品和工艺数据产生改变时，支撑制作流程的动态呼应和更新。
b） 经过与ERP体系的集成与协同，构成支撑中长期与现场实时级出产作业方案的推拉结合方案体系，支撑对客户订单的快速呼应和对出产反常的有用处理，支撑JIT（按时出产）等先进办理形式的运用。
c） 支撑在制作作业现场（车间）对产品、工艺、质量、作业等相关图纸、文档和技能文件的在线实时阅读与全相关查询。
d） 支撑完结产品全生命周期的出产和质量数据追溯和多视图查询，并可经过报表中心灵敏定制各类剖析计算报表，为企业办理者供给决议方案信息支撑。
5） 合作企业拟定MES体系规范化办理流程和信息化岗位职责，构成信息化环境下出产办理与制作履行进程的规范化办理机制。
4 体系架构
为处理企业运用问题，力控科技以精准办理为理念，研发了通用制作履行体系根底开发渠道产品—FinforWorx。力控FORCECON产品宗族中以FinforWorx渠道为中心构成了一个依据组件式的MES渠道开发结构，该结构首要完结MES体系中的数据层、服务层、存储层、配备端、可视化层的体系配备与集成，FinforWorx渠道构成的结构包含体系服务、工程模型、报表东西、可视化组件等，能够依据用户或作业人物、体系权限配备、体系风格配备和东西集配备来自界说门户。
FinforWorx 渠道的数据层首要完结从各类SCADA、实时数据库、联系数据库等数据源中将实时数据、静态数据集成到渠道联系数据库中，供给依据工厂模型的事务和实时数据服务，为办理驾驶舱供给可视化服务。数据存储层支撑结构化和非结构化的数据的存储等。
FinforWorx渠道自身集成了丰厚的图形剖析组件，包含报表，报警，趋势，柱状图，饼图等，使可视化层的工程开发更为便利，界面显现愈加直观。
体系架构图
5 体系功用
以FinforWorx渠道为中心，依据典型职业特征，开发职业运用套件，构建MES体系，能够为决议方案者供给有力的依据来优化出产资源和满意企业决议方案需求。运用套件着重于完结对出产进程的办理，使工厂能够对出产进程做出快速呼应，削减无附加价值的出产活动，并发现影响质量的重要原因，然后进步出产功率和质量，使出产进程处于通明、可控的良性出产情况。它能为企业用户供给经济参数和工厂作业功用参数，并可便利地进行高档的陈述生成和剖析。依据该渠道构建制作履行体系，在确保体系的高牢靠性、高可扩展性及高效性的一起，可有用缩短项目周期。
事务架构图
在事务运用套件中，MES体系可分红多个层次。
出产进程操控层：
出产监控体系由散布在各安装区域、各机加工线的监控计算机、逻辑操控器、报警器、LED看板构成，这些监控终端供给动态的监控画面、报警信号、进程信息来反映出产设备的作业情况及其相关数据，操作人员经过监控计算机能够完结如下监控操作：
设备作业情况及报警的监控
质量情况及报警监控
车间出产物料的监控
出产信息监控
出产进展监控
报表、看板展现
事务处理层：
担任整个车间出产有机要素（人、机、料、法、环）的悉数运作办理服务，包含：
出产建模：完结车间出产物料（零部件、制品）的制作要素的完好建模，包含人、机、料、法、环五要素;这个模型将是每个出产订单一个规程，用来辅导和束缚出产，别的经过功用使得物理工厂树立一个逻辑模型。
方案调度：担任接纳ERP下达的出产指令或导入的手艺出产方案，并进行方案调整和排产、车间方案模仿、方案监控调度、方案剖析;是整个MES体系的心脏，用来驱动出产现场的履行和辅佐事务流程履行;
现场作业：担任出产工位的作业使命的处理，包含作业受理、数据收集、竣工、转序处理，是体系中心模块，也是体系履行力的体现;
质量办理：担任车间出产进程质量检验，包含质量操控、质量检验（主动、手动）、质量SPC剖析与监控、质量报警及反常处理、质量追溯。
物料办理：担任办理车间范围内悉数物料物流进程，包含：缺料报警、用料防错和收集、补料、物料配送搬运、计算报表;
设备办理：担任设备在车间范围内全生命周期办理，包含：设备保养、监控、报警、履历表、OEE剖析、计算报表;
绩效办理：汇总并整合制作作业数据，供给要害绩效剖析陈述，包含出产绩效办理、质量绩效办理、库存绩效办理、维护绩效办理等。
优化剖析层：
优化调度：依据事务实践，树立事务模型，运用粒子群算法、BP神经网络等高档算法，支撑出产仿真、优化排产、智能调度、辅佐决议方案等高档运用。
智能剖析：创立出产办理各个环节的事务计算、剖析报表、事务数据仪表盘、要害功用方针KPI剖析，经过数据监控整个出产运作的功用。
体系集成服务层：
在MES信息化项目里边，或许涉及到MES与其它信息化体系（如ERP）的一体化集成，确保整个体系信息化高效作业;
MES体系供给了一个敞开的集成层，经过SOA架构来完结和ERP的集成联系，然后满意企业一体化处理方案的要求。
至此，咱们根本勾划了MES体系的事务功用概括，体系的中心部分是出产办理服务层的相关服务的供给。
从信息化体系全体架构视点，除事务套件外，还包含收集服务层、体系UI运用层。
设备收集服务层：
信息门户集成渠道根底的设备收集服务完结现场出产数据的收集，经过对设备实时数据（如机床开关机时刻、加工零件开端/完毕时刻、加工坐标信息、F/S值、报警信息、机床功率计算、主轴负载、其它主动丈量数据等）的收集和办理服务，为MES出产办理层供给了出产现场数据。
体系UI运用层：
担任处理体系服务于用户的操作交互作业，包含权限、数据拜访、事务操作，而且用户UI（C/S客户端、BS的工厂门户）是能够扩展的，能够很便利的刺进新的功用，杰出的用户拜访层能够很好的进步用户体会，用户或许办理员能够做一些简略的二次开发，包含体系配备，用户界面接配备、报表规划等功用，然后进步体系的运用价值。
6 体系产品规划
信息门户集成渠道（FInforWorx）
力控科技以精准办理为理念，研发了通用制作履行体系根底开发渠道产品FinforWorx。MES体系选用力控智能出产信息门户集成渠道FinforWorx树立企业的办理渠道，该渠道为企业供给出产动态办理驾驶舱、实时决议方案调度、设备动态办理、出产预警、动力办理等出产运用来继续不断的改进出产进程，以到达改进企业出产办理的意图。
力控智能出产信息门户集成渠道完全是模块化规划，供给根底的工厂数据建模和各类丰厚的剖析组件，该渠道可分为收集层、数据层、web服务层、web前端等，然后为企业智能制作的动态出产办理供给数据剖析、确诊、展现的门户渠道。针对节能降耗范畴的管控中心建造可供给横向和纵向动力剖析、动力确诊、动力审计、动力设备确诊等办理功用。
智能出产信息门户集成渠道功用包含：
出产设备办理：包含：出产设备办理、设备台账办理、设备作业办理、设备维护办理等。
计量用具办理：包含：计量用具台账、计量用具检定办理等。
出产方案办理：包含：产品产能办理、方案排产办理等。
出产报表办理：包含：出产报表模板、出产日报、月报、季报、年报、出产完结情况计算报表等。
出产调度办理：包含：出产反常情况办理、交接班日志办理、调度日志办理等。
动力办理：包含：动力计量设备办理、动力方案、实绩、本钱，及动力计算剖析等。
出产进程监控，包含：出产工艺流程图、能流图等。
要害的绩效方针KPI展现、计算进程操控剖析SPC等
设备作业功率OEE办理等
渠道特色：
智能化：多层面、多视角的智能化出产进程首要因素剖析和辅佐决议方案支撑
通用性：供给可视化建模东西，可依据职业特色对工业进程中心要素进行高效建模，使体系具有可配备的才能
高扩展性：自界说功用模块能便利的以松懈耦合的方法介入到音讯总线，并能运用体系供给的根底服务
高功用：对大规划的事情处理，服务能够多点布置，恣意扩大服务节点到新布置的物理服务器中，能够在服务器集群中主动进行事务负载平衡
高牢靠性：整个体系的根底服务节点支撑集群架构，在确保事务完好性的情况下，支撑在线的毛病搬运
企业级实时前史数据库（pSpace）
本体系需求记载很多的具有时刻特征的监控数据，针对数据的读取、归档、查询和剖析做归纳展现，本项目选用不依赖于任何联系数据库的实时前史数据库软件。企业级实时前史数据库软件作业于数据库服务器，数据库服务器可依据要求设定集群冗余（磁盘阵列），实时前史库软件支撑集群冗余方法。
实时数据库体系软件完结实时收集出产进程设备数据并接连进行存储并计算，数据在存储时依据每个数据点设定的紧缩比参数进行存储。该软件可对（体系项目）完结网络化的出产监督和数据剖析，使（体系项目）能够实时把握部属出产企业的安全出产情况。
力控企业级实时数据库pSpace是一个高功用、高吞吐才能、牢靠性强、跨渠道的实时/前史数据库体系，能够用于收集、紧缩、存储、加工、剖析等任何带有时刻特性的出产信息，pSpace供给全系列的工业通讯接口及ERP事务接口，完结出产监控到调度办理的完美整合。能极大地进步企业的智能化及决议方案的精度和速度。
多渠道的支撑才能可作业于Windows以及RedHat、Ubuntu、CentOS等多种Linux操作体系。
企业级实时前史数据库pSpace产品特性与方针
支撑在线接连存储，并到达30万条记载/秒的存储速度。
企业级实时前史数据库单台服务器应能够支撑100万点的数据点。
数据紧缩率可高达40:1（50:1）;
数据库单客户端单点查询速度20万条记载/秒。
实时前史数据库1000个客户端并发查询，每秒应可达2万条记载。
实时库应安稳支撑256客户端并发查询。
SCADA渠道软件（eForceCon）
本体系SCADA选用力控SCADA渠道软件eForceCon V5.0，该渠道是以散布式区域实时数据库为中心，散布式实时数据库技能能够确保出产数据准确输出并完结可视化，实时数据库无限的分层结构可使大型企业信息尽收眼底。力控SCADA渠道组态软件具有灵敏的体系运用架构，能够自在构建不同规划的运用，满意用户对企业信息化的多样性要求，用户在此根底上能够灵敏的构建合适企业运用的处理方案。
eForceCon具有散布式的数据源办理形式，可视化人机交互界面无需编程，直接经过长途数据源的组态方法就能与长途数据库进行信息交互，完结出产监控、查询、曲线剖析等各项功用。
SCADA渠道功用特性如下阐明：
-支撑以散布式实时数据库为体系中心的一体化软件渠道，具有敞开、集成、面向对象的开发环境，体系开发人员可便利运用。
-支撑客户端/服务器（C/S）和B/S（“瘦”网络客户端）架构，不同网络节点以散布式的数据源办理方法来进行信息交互。
-具有软冗余、硬冗余及双工热备冗余形式。
-具有安稳、灵敏架构及扩展才能，可支撑超越万点的通讯点数，灵敏牢靠，易于扩展， 客户端的添加不影响全体体系的功用，
-具有完好的报警办理才能， 支撑ISA18.2的报警规范，可支撑多级报警办理、声光等报警输出以及参数在线调整等功用。
-供给布置服务器，可办理、修改、监控长途节点工程及渠道情况。
-可供给编程言语供用户运用，支撑用户自界说函数的开发。
-支撑用户自界说功用和二次开发组件，能够集成第三方插件及可履行程序。
-支撑大分辨率的窗口图形显现，供给依据面向对象的模板化的可视化开发东西。
-支撑将C/S客户端完好发布到Web上，Web容器支撑第三方插件发布。
-软件开发出的工程应具有项目文件备份功用，而且应支撑工程文件口令维护。
-支撑运用用户，权限，优先级，安全区的方法为用户供给安全验证。
7 运用事例
天虹纺织集团
天虹纺织集团开创於1997年，是全球最大的包芯棉纺织品供货商之一，专门致力于高附加值时髦棉纺织品的制作与出售，现在已成为全国棉纺织职业竞争力10强企业。
天虹我国总部坐落上海，产业布局以长江三角洲为中心区域的区域延伸。现在在江苏的徐州、泰州、南通，浙江的浦江以及越南的同奈省具有12个相出产基地。集团具有55亿元人民币的财物规划，年营业额到达54.72亿元。公司占地面积132.2万平方米，工业厂房面积55.2万平方米。现在具有80万纱锭及900台喷气织机的出产才能。其间超越60%的产能用于制作氨纶弹力棉纺织产品，雇佣12925名职工。
施行MES以及APS体系的根本方针是：在不添加作业本钱乃至降低本钱的前提下，缩短均匀产品的出产周期（CyleTIme）。首要架构图如下：
湖南红太阳光电
施行的功用模块首要包含：
湖南红太阳光电科技有限公司系我国电子科技集团公司第四十八研究所全资子公司，公司首要以开发建造太阳能光伏制作配备为中心，出产延伸至拉晶、铸锭、切片、电池片出产、组件封装、运用产品和新式储能资料在内的高新技能产业项目。公司具有完好的光伏产业链，是我国少量几个具有光伏全系列出产才能的企业之一。
光伏电池出产企业正面临着国际市场低迷带来的应战和压力。日益剧烈的市场竞争，要求光伏电池出产企业在降低本钱的一起，缩短供货时刻，添加供货种类，进步产品质量。面临这些应战，光伏电池出产企业有必要改进内部出产办理，进步制作资源的运用功率。因而，关于光伏电池出产企业的办理者来说，一个实时的、有用的，并能和ERP办理体系、MRP体系、SCM体系、PDM体系紧密合作的制作履行办理体系是必不可少的。
红太阳电池片出产线首要分为六大工序（制绒、分散、二次清洗、PECVD、丝网印刷、测验分选），设备操控器及操控软件的通讯和数据收集，将设备出产进程中设备作业情况、设备长途出产数据进行会集管控，并完结数据调度、进程监控、设备长途操作等。
数据收集体系能够针对设备关机、闲暇、加工时刻等各种条件下的设备情况进行计算与展现。对单台设备及工段设备进行数据收集后，并按用户自界说的时刻周期进行计算剖析设备开机率、实践作业功率、设备负荷曲线，并能主动生成多种形式的计算陈述和饼状图或柱状图等图表。
