依據ISA-95標準,根據多年單晶矽行業(ye) 解決(jue) 方案經驗,建立單晶矽數字化工廠總體(ti) 架構如下:
***數字化工廠總體架構規劃
MES總體(ti) 設計架構中包含裝備層(各工序生產(chan) 加工所用設備)、中控層(ANDON、PLC、SCADA等)、操作層(進度監控、數據采集、質量管理等)、管理層、決(jue) 策層5個(ge) 層級。通過底端到頂端的縱向集成,打通各環節的設備、信息係統之間的信息流,為(wei) 企業(ye) 實現數字化製造提供保障。
西門子Camstar MES既支持集團集中部署、各分工廠分布式應用,又支持分工廠獨立部署等多種靈活部署架構。MES係統通過集成服務器對各分廠MES係統的數據進行抽取 、整合、計算匯聚到集團數據庫中,形成有利於(yu) 決(jue) 策層和管理層的數據 ,在集團層的MES數據統計分析 ,通過大屏方式進行集中監控 。

多工廠部署架構
提供各類應用編程接口供外部係統連接集成使用,其支持標準如:SCADA、 OPC 、TIA、OAG、S95/B2MML等,其互通性平台使用可擴展標記語言基礎設施,能夠輕鬆實現企業(ye) 應用集成框架或其他應用程序(SAP、Oracle、用友、金蝶、鼎捷等ERP)之間的直接連接。
***MES項目集成設計方案
按照“整體(ti) 設計,分步實施”原則,設計時需要整體(ti) 考慮業(ye) 務關(guan) 聯和未來應用,MES係統相關(guan) 功能如下:
基礎數據管理:
基於(yu) SOA架構實現靈活的物理建模和處理建模,對各種業(ye) 務對象和邏輯結構、業(ye) 務流程、表單架構等進行靈活的配置和部署,以適應靈活多變的業(ye) 務,並在此基礎上形成完善的係統安全管理機製、授權和日誌監控機製、靈活的語言配置功能等
生產(chan) 計劃管理
對生產(chan) 過程的規劃與(yu) 控製,是企業(ye) 在計劃期內(nei) 應達到的產(chan) 品品種、質量、產(chan) 量和產(chan) 值等生產(chan) 方麵指標、生產(chan) 進度及相應的布置安排,是指導企業(ye) 計劃期內(nei) 生產(chan) 活動的綱領性方案。
現場執行管理
係統以批次為(wei) 主線實現生產(chan) 過程的控製,以工藝路線和物料清單(BOM)為(wei) 核心,對產(chan) 品生產(chan) 過程及物料使用等情況實現可選擇的防錯、防漏、防呆功能,以工藝路線作為(wei) 橫向限製,保證每個(ge) 產(chan) 品按照既定工藝路線嚴(yan) 格執行。
生產(chan) 質量管理
通過工藝指定檢驗工序進行工序檢驗,並記錄實際值進行采集自動預警。此部分信息包括SCADA集成采集的質量信息和手動檢驗采集的質量信息。工序檢驗是指為(wei) 防止不合格品流入下道工序,在生產(chan) 過程中伴隨檢驗的方式。檢驗人員對各道關(guan) 鍵工序進行的檢驗。其作用是根據檢測結果對產(chan) 品做出判定,即產(chan) 品質量是否符合規格標準的要求,檢驗發現不良時,先進行不良記載,包括產(chan) 品名稱、零件圖號、批次、工序、不良原因、檢驗人等信息,對於(yu) 一次抽檢未達標,加嚴(yan) 檢測升級抽檢不能通過觸發質量事件。
生產(chan) 設備管理
通過設備聯機,自動統計每台設備、核心部件使用次數,實現智能預防保養(yang) ,操作人員使用手持PDA及時掌握維護和點檢的信息,根據維護計劃及時提醒設備保養(yang) 人員實施全麵的設備維護保養(yang) 活動。
數據采集管理
生產(chan) 線上的數據采集信息是製造過程生產(chan) 信息和質量信息監控及跟蹤的關(guan) 鍵因素,主要通過SCADA數據采集及MES係統數據采集。
生產(chan) 數據采集是麵向車間一線完成所有過程數據收集、質量信息記載和曆史數據查詢的功能模塊,生產(chan) 數據采集也是係統的基礎數據模塊,利用條碼自動識別技術快速準確采集相關(guan) 數據,采集過程無須手工輸入,所有采集程序都在後台運行,結合條碼掃描和自動采集方法可大力提高現場數據采集的效率和準確率。
生產(chan) 看板管理
1) 生產(chan) 進度實時看板支持將工廠數字化模型、車間/產(chan) 線生產(chan) 計劃、計劃產(chan) 量、實際產(chan) 量、質量、合格率、報警等信息通過智能電視顯示屏展示出來,以供車間、生產(chan) 調度室、調度指揮中心、職能部門及高層領導辦公室先關(guan) 人員使用。
2) 設備實時狀態看板可以通過智能電視顯示屏,以車間、產(chan) 線布局為(wei) 背景實時反映產(chan) 線設備運行狀態,並通過不同顏色醒目顯示出設備的不同狀態,顯示報警信息。
3) 倉(cang) 儲(chu) 配送看板支持實時反饋各類物料的庫存以及配送狀態,通過看板形式醒目提示原材料庫以及生產(chan) 管理人員。
生產(chan) 報表管理
生產(chan) 報表是基於(yu) 各車間數字化生產(chan) 管理的需求出發,結合實施車間生產(chan) 執行係統的基礎,將各類生產(chan) 計劃信息、進度信息、完工信息、產(chan) 量信息和圖形分析等以直觀、實時、統一的方式展現給所有人員。
係統集成管理
用Web Service服務方式來滿足本次項目的數據集成需要,ERP係統將生產(chan) 訂單信息及工序參數卡信息下發Camstar MES,MES將生產(chan) 過程中7個(ge) 關(guan) 鍵工藝點信息回傳(chuan) ERP,包括報工數量、報廢數量等。同時MES與(yu) ERP備品備件模塊集成,能夠實時獲取ERP中備品備件庫存信息。
用戶權限管理
MES係統安全管理綜合考慮各方麵的安全、權限配置、菜單管理、用戶定製化需求問題。全麵s分析整個(ge) 係統,並保證各部門在進行製造,運行的決(jue) 策時可正常使用。
1) 員工管理
以員工為(wei) 中心,對、考勤、工時等進行全麵管理。包括維護車間人員的基本信息,建立車間人員崗位情況表,設置員工所屬班組、工段以及登錄和操作的權限。
2) 角色管理
角色權限定義(yi) 可授予操作人員訪問的全部或部分的係統固有的工作職能。係統管理員可將權限分配給員工,授予他們(men) 工作職責範圍內(nei) 的操作權限。
3) 菜單管理
係統支持按角色登陸,根據用戶定義(yi) 菜單權限,並可創建子集目錄菜單。以便不同權限人員訪問。提供了可靠的安全訪問、審核跟蹤、錯誤檢測、數據持久化和特有的用戶名/密碼增強功能以及簽名事件捕獲功能。
4) 字典定義(yi)
提供多語言支持功能,包括中文、英文、日文等環境。隻需要通過係統將對應字典導入係統中,然後,關(guan) 聯到用戶,就可實現不用語言環境的切換。
5) 日誌管理
係統可提供詳細的操作日誌,記錄登陸用戶每一次登陸,每一次操作,在日誌中都有明確記載。可以隨時通過日誌管理窗口對可疑操作進行查詢。