1. 智能制造执行系统
2. 数字化制造管理系统
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7. 制造执行与管理系统
8. 实时生产管理系统
9. 智能生产调度系统
10. 数字工厂管理平台
11. 智能工艺管理系统
12. 云端MES管理系统
13. 智能化生产系统
14. 全流程制造管理系统
15. 综合制造执行系统

智能工厂 MES 系统白皮书

一、引言

随着制造业的发展，智能化生产成为趋势，制造执行系统（MES）在智能工厂中扮演着关键角色。本智能工厂 MES 系统白皮书将详细阐述系统的功能、架构以及为工厂生产管理带来的价值。

二、系统概述

本 MES 系统是专为智能工厂设计的综合性生产管理平台，涵盖从人员权限管理、基础数据维护到生产流程控制、设备管理、数据采集与分析、监控与通讯等一系列功能，旨在提高生产效率、优化资源配置、保障生产质量和设备稳定运行。

三、功能详情

（一）公共功能要求

1. 系统登录控制
   • 建立安全可靠的登录机制，对用户身份进行验证，防止未经授权的访问，保障系统数据安全。
2. 功能页面权限控制
   • 根据用户角色和权限，精确控制对不同功能页面的访问，确保用户只能访问其工作所需的功能页面。
3. 页面内按钮权限控制
   • 在功能页面内，进一步细化权限管理，对页面内的操作按钮进行权限控制，避免用户执行超出其权限范围的操作。
4. 数据权限控制
   • 对系统内的数据访问进行权限管理，依据用户角色和业务需求，限制用户对特定数据的查看、修改和删除权限。
5. 系统日志
   • 详细记录系统内的各类操作和事件，包括用户登录、数据修改、功能使用等，用于系统审计、故障排查和安全监控。
6. 页面导出
   • 支持将特定页面的内容以合适的格式导出，方便用户进行数据备份、汇报和进一步分析。

（二）基础数据维护功能

1. 字典表维护
   • 对系统中使用的各种代码字典表进行维护，确保数据的一致性和准确性，方便系统在数据存储和查询时的引用。
2. 系统日志显示
   • 提供系统日志的可视化展示功能，方便管理员查看和分析系统的操作记录，及时发现异常情况。
3. 菜单功能维护
   • 对系统的菜单结构和功能进行管理和维护，包括菜单的添加、删除、修改和排序，以适应工厂业务流程的变化和用户操作习惯。
4. 数据规则维护
   • 制定和维护系统内数据的处理规则，如数据格式、数据验证规则等，保证数据的质量和完整性。
5. 编码规则维护
   • 管理各类数据的编码规则，如物资编码、产品编码等，确保编码的唯一性和规范性，便于数据的识别和管理。
6. 定时任务配置
   • 允许管理员设置定时执行的任务，如数据备份、报表生成等，提高系统的自动化程度和管理效率。
7. 角色维护
   • 对系统用户的角色进行定义和管理，包括角色的创建、权限分配和修改，以便根据工厂组织架构和业务分工进行用户权限管理。
8. 部门维护
   • 维护工厂的部门信息，包括部门名称、部门代码、上下级关系等，用于人员管理、数据权限划分和业务流程的部门关联。
9. 班组维护
   • 对工厂内的班组信息进行管理，包括班组名称、成员组成、工作班次等，为生产计划安排和人员调度提供基础数据。
10. 值班班次时间维护

• 设定和管理值班班次的时间安排，确保工厂在不同时间段内有足够的人员进行生产操作和监控。

11. 周班组值班时间维护

• 针对每周的班组值班情况进行详细时间规划和维护，保证生产的连续性和人员安排的合理性。

12. 用户维护

• 管理系统用户的基本信息、账号密码、所属部门和角色等，保障用户信息的安全和准确，同时方便用户权限的统一管理。

13. 采集服务器配置

• 对用于数据采集的服务器进行参数配置，包括服务器地址、连接方式、采集频率等，确保数据采集的稳定和高效。

14. 采集节点时序保存频率配置

• 设定采集节点数据的时序保存频率，根据不同的数据类型和业务需求，合理安排数据存储的时间间隔，避免数据冗余和存储资源浪费。

15. 采集节点配置

• 对数据采集节点进行详细配置，包括节点名称、连接参数、采集的数据类型等，确保采集节点能够准确、及时地获取生产现场的数据。

16. 采集根节点 OPC 服务器配置

• 针对采集根节点的 OPC 服务器进行配置，建立与生产设备的通信连接，实现数据的采集和传输。

17. 采集节点报警范围配置

• 为采集节点设置数据报警范围，当采集到的数据超出设定的正常范围时，及时触发报警机制，保障生产过程的安全和稳定。

18. 车间配置

• 管理工厂内车间的基本信息，如车间名称、车间代码、车间布局等，为生产计划分配、物资管理和设备部署提供依据。

19. 物资品名规格配置

• 对工厂使用的物资的名称、规格型号进行详细配置，确保物资信息的准确和统一，便于物资管理和采购。

20. 物资全部质检项目配置

• 定义物资的全部质检项目和标准，为物资入库检验提供依据，保证物资质量符合生产要求。

21. 供货商配置

• 维护物资供货商的信息，包括供货商名称、联系方式、供货产品等，方便物资采购管理和质量追溯。

22. 物资库位配置

• 对物资存储的库位信息进行规划和配置，包括库位编号、库位位置、存储容量等，提高物资存储管理的效率。

23. 物资默认库位配置

• 为每种物资指定默认的存储库位，便于物资的快速入库和查找，优化物资存储流程。

24. 产品质检项目

• 确定产品的质检项目和标准，涵盖从原材料到成品的各个环节，确保产品质量符合市场和客户的要求。

25. 产品类型指定质检项目

• 根据不同类型的产品，进一步细化和指定特定的质检项目，提高质检的针对性和有效性。

26. 产品生产参数配置

• 对产品生产过程中的各项参数进行配置，如生产工艺参数、生产时间、温度、压力等，确保生产过程的稳定和产品质量的一致性。

27. 客户配置

• 管理客户信息，包括客户名称、联系方式、订单要求、产品偏好等，为生产计划制定和销售服务提供支持。

28. 生产线配置

• 对工厂内的生产线进行配置，包括生产线名称、生产能力、设备组成、生产流程等，为生产任务分配和生产调度提供依据。

29. 设备类型配置

• 定义设备的类型信息，如设备类别、功能特点、适用场景等，便于设备管理和分类统计。

30. 设备配置

• 详细配置每台设备的信息，包括设备编号、设备名称、型号、所属生产线、安装位置等，实现对设备的精准管理。

31. 设备类型巡检项目配置

• 根据设备类型确定相应的巡检项目和标准，指导设备巡检人员进行全面、准确的设备检查，及时发现设备潜在问题。

32. 设备备品配置

• 管理设备备品的信息，包括备品名称、型号、数量、存放位置等，确保设备维修时有充足的备品供应，减少设备停机时间。

33. 设备参数配置

• 对设备运行的参数进行设置和管理，包括设备的工作参数、报警参数、校准参数等，保障设备的正常运行和生产质量。

（三）MES 功能

1. 物资入库
   • 实现物资的入库流程管理，包括物资验收、入库登记、库位分配等操作，确保物资准确、及时地入库，并更新库存信息。同时，与采购订单、供货商信息等相关数据进行关联，便于质量追溯和财务管理。
2. 物资领用
   • 处理物资领用业务，从领用申请、审批到物资发放的全过程管理。记录领用部门、领用人、领用物资信息和用途，确保物资使用的合理性和可追溯性，同时更新库存数据。
3. 年度生产计划
   • 制定工厂的年度生产计划，综合考虑市场需求、客户订单、生产能力、资源配置等因素。将年度计划分解为季度、月度计划，为车间生产安排提供宏观指导，确保生产目标的达成和资源的合理利用。
4. 停工检修计划
   • 规划和安排工厂设备和生产线的停工检修计划，确定检修时间、检修项目、负责人员等信息。在保障生产安全和设备正常运行的前提下，尽量减少对生产进度的影响，提高设备的使用寿命和可靠性。
5. 车间月度生产计划
   • 根据年度生产计划和实际生产情况，制定车间月度生产计划，明确每个车间在一个月内的生产任务、产量目标、生产时间安排等，协调各车间之间的生产进度，确保整个工厂生产的有序进行。
6. 生产任务管理
   • 对生产任务进行全生命周期管理，包括任务下达、任务分配、生产进度跟踪、任务调整等。将生产任务分配到具体的生产线、班组和设备，实时监控任务执行情况，及时处理生产过程中的异常情况，保证生产任务按时完成。
7. 产品生成
   • 涵盖产品生产过程中的各个环节管理，从原材料投入、生产工艺执行到成品产出。实时记录生产过程中的数据，如生产时间、生产参数、质量检测结果等，确保产品按照预定的质量标准和生产流程顺利生产。
8. 在制品一览
   • 提供在制品的实时信息查询功能，包括在制品的数量、状态、所在生产环节、预计完成时间等，便于生产管理人员全面掌握生产线上的在制品情况，合理安排生产资源和调度生产任务。
9. 产品质检和称重
   • 对产品进行质量检验和称重操作，记录检验结果和产品重量数据。根据预设的质检项目和标准判断产品是否合格，对不合格产品进行相应处理，同时将质检和称重数据与产品信息关联，为产品入库和销售提供依据。
10. 产品入库

• 完成产品入库流程，包括产品验收、入库登记、库存更新等操作。确保入库产品的质量和数量准确无误，同时与生产任务、销售订单等相关信息进行关联，实现产品从生产到库存管理的无缝对接。

11. 产品出库

• 管理产品出库业务，从出库申请、审批到产品发放的全过程。记录出库产品的信息、客户信息、运输方式等，确保产品准确、及时地交付给客户，同时更新库存数据和销售记录。

12. 产品分段

• 根据产品特点和业务需求，对产品进行分段管理，如不同生产阶段的产品划分、不同质量等级的产品划分等。明确各段产品的属性和管理方式，提高产品管理的精细化程度。

13. 库存结转

• 定期进行库存结转操作，包括物资库存和产品库存。对库存数据进行盘点、核对和调整，确保库存账实相符，同时生成库存报表，为财务核算和生产决策提供准确的库存数据。

14. 物资库结转

• 专门针对物资库进行库存结转，处理物资的盘点、损耗计算、成本核算等工作，保证物资库存信息的准确性和财务数据的一致性。

15. 产品库结转

• 完成产品库的库存结转工作，涉及产品数量盘点、成本核算、库存价值评估等内容，为企业的财务报表和生产计划调整提供依据。

（四）设备管理

1. 设备巡检
   • 依据设备类型巡检项目配置，指导巡检人员对设备进行定期巡检。记录巡检结果、发现的问题和处理情况，及时发现设备的潜在故障，保障设备正常运行，同时生成巡检报表，为设备维护保养提供数据支持。
2. 设备维护保养
   • 制定设备维护保养计划，包括保养周期、保养项目、保养人员等信息。按照计划对设备进行维护保养操作，记录保养过程和结果，延长设备使用寿命，提高设备性能，减少设备故障发生率。
3. 设备维修
   • 处理设备故障维修业务，从故障报修、维修安排、维修过程到维修验收的全过程管理。记录设备故障信息、维修方法、更换的备品信息等，及时恢复设备正常运行，同时对维修成本进行核算和分析。
4. 设备台账管理
   • 建立和维护设备台账，详细记录设备的基本信息、采购信息、安装调试信息、维修保养记录、巡检记录等。通过设备台账实现对设备全生命周期的信息管理，为设备管理决策提供全面的数据支持。
5. 设备状态实时监控
   • 利用采集的数据对设备状态进行实时监控，包括设备的运行参数、工作状态、故障报警等。通过可视化界面展示设备状态信息，使设备管理人员能够及时掌握设备运行情况，对异常情况做出快速响应。

（五）采集数据接收和实时数据管理

1. 采集数据接收
   • 接收来自采集服务器和采集节点的数据，确保数据传输的稳定性和完整性。对接收的数据进行初步处理，如数据格式验证、数据清洗等，为后续的数据分解和分析做好准备。
2. 采集数据分解
   • 将接收到的复杂数据按照预定的规则进行分解，提取出有价值的信息，如设备运行参数、生产数据、质量数据等，方便数据的存储和分析。
3. 实时数据模型
   • 构建实时数据模型，对生产过程中的各种数据进行组织和关联。通过数据模型实现对生产现场的实时模拟和分析，为生产决策提供及时、准确的数据支持。
4. 实时数据报警标志和报警发送
   • 根据采集节点报警范围配置，对实时数据进行分析判断，当数据超出正常范围时，设置报警标志。通过消息推送等方式将报警信息发送给相关人员，确保及时处理异常情况，保障生产安全和稳定。
5. 考勤数据采集
   • 采集工厂员工的考勤数据，包括上班打卡、下班打卡、请假记录等。将考勤数据与生产计划和人员调度相关联，为人力资源管理和生产效率分析提供数据依据。

（六）大屏实时监控

通过大屏展示系统，实时显示工厂生产的关键信息，如生产进度、设备状态、质量指标、库存情况等。采用直观的可视化方式，如图表、图形、数字等，使管理人员能够快速了解工厂整体运行状况，及时发现问题并做出决策。

（七）生产部 3 块大屏的显示

针对生产部的特定需求，利用 3 块大屏分别展示不同维度的生产信息，如生产线运行情况、生产任务完成进度、设备故障报警等。每块大屏的显示内容经过精心设计，满足生产部不同岗位人员的监控和管理需求。

（八）数据批量查询和统计分析

1. 实时监控（PC 端页面）
   • 在 PC 端提供实时监控页面，允许用户查询和查看生产现场的实时数据，包括设备运行数据、生产参数、质量数据等。通过实时数据的展示和分析，实现对生产过程的实时监控和管理。
2. 通用时序数据分析（PC 端）
   • 在 PC 端支持对通用时序数据的分析功能，用户可以选择特定的数据类型和时间范围，进行数据分析，如数据趋势分析、数据对比分析等，挖掘数据背后的规律和问题。

（九）定制查询和统计分析（PC 端）

根据用户的特定需求，在 PC 端提供定制化的查询和统计分析功能。用户可以根据自己的业务需求，自定义查询条件和统计维度，获取个性化的数据报表和分析结果，满足不同用户在生产管理、质量管理、设备管理等方面的数据分析需求。

（十）报警信息管理

1. 报警信息生成
   • 当系统监测到异常情况时，自动生成报警信息，包括报警类型、报警时间、报警位置、相关数据等。报警信息准确详细，能够帮助相关人员快速定位问题。
2. 报警信息插入消息推送表
   • 将生成的报警信息插入消息推送表，以便系统通过消息推送机制将报警信息及时发送给相关人员，保证报警信息的及时传递和处理。

（十一）设备实时状态管理

1. 设备状态的实时切换
   • 根据采集到的设备数据和预设的状态判断规则，实时切换设备的状态显示，如正常运行、故障、维修中、停机等。确保设备状态信息的实时性和准确性，为设备管理和生产调度提供准确依据。

（十二）通知信息的生成

根据系统内的各类事件和业务流程，生成相应的通知信息，如生产计划变更通知、设备维修通知、物资到货通知等。通知信息内容明确、详细，发送给相关人员，确保信息的及时传达和业务流程的顺利进行。

（十三）消息推送

通过多种渠道（如短信、APP 推送、系统内消息等）将报警信息、通知信息等推送给相关人员，确保信息能够及时到达用户手中，提高用户对系统内事件的响应速度。

（十四）即时通讯

提供工厂内部的即时通讯功能，方便员工之间、部门之间进行沟通和协作。即时通讯功能支持文字、图片、文件等多种信息形式的传输，提高工作效率和沟通效果。

（十五）移动 APP 功能

开发移动 APP，为用户提供便捷的移动访问方式。用户可以通过移动 APP 实现与 PC 端相似的功能，如查看生产数据、处理业务流程、接收消息推送、进行即时通讯等，方便用户在移动场景下对工厂生产进行管理和监控。

2.2 公共功能要求 5
2.2.1 系统登录控制 5
2.2.2 功能页面权限控制 6
2.2.3 页面内按钮权限控制 6
2.2.4 数据权限控制 6
2.2.5 系统日志 6
2.2.6 页面导出 6
2.3 基础数据维护功能 6
2.3.1 字典表维护 6
2.3.2 系统日志显示 7
2.3.3 菜单功能维护 8
2.3.4 数据规则维护 8
2.3.5 编码规则维护 8
2.3.6 定时任务配置 9
2.3.7 角色维护 9
2.3.8 部门维护 10
2.3.9 班组维护 11
2.3.10 值班班次时间维护 11
2.3.11 周班组值班时间维护 12
2.3.12 用户维护 12
2.3.13 采集服务器配置 13
2.3.14 采集节点时序保存频率配置 13
2.3.15 采集节点配置 14
2.3.16 采集根节点OPC服务器配置 14
2.3.17 采集节点报警范围配置 15
2.3.18 车间配置 15
2.3.19 物资品名规格配置 16
2.3.20 物资全部质检项目配置 16
2.3.21 供货商配置 17
2.3.22 物资库位配置 17
2.3.23 物资默认库位配置 18
2.3.24 产品质检项目 18
2.3.25 产品类型指定质检项目 19
2.3.26 产品生产参数配置 19
2.3.27 客户配置 19
2.3.28 生产线配置 20
2.3.29 设备类型配置 20
2.3.30 设备配置 20
2.3.31 设备类型巡检项目配置 21
2.3.32 设备备品配置 22
2.3.33 设备参数配置 22
2.4 MES功能 22
2.4.1 物资入库 22
2.4.2 物资领用 27
2.4.3 年度生产计划 32
2.4.4 停工检修计划 33
2.4.5 车间月度生产计划 37
2.4.6 生产任务管理 39
2.4.7 产品生成 42
2.4.8 在制品一览 44
2.4.9 产品质检和称重 45
2.4.10 产品入库 47
2.4.11 产品出库 49
2.4.12 产品分段 51
2.4.13 库存结转 52
2.4.14 物资库结转 52
2.4.15 产品库结转 53
2.5 设备管理 53
2.5.1 设备巡检 54
2.5.2 设备维护保养 57
2.5.3 设备维修 59
2.5.4 设备台账管理 61
2.5.5 设备状态实时监控 63
2.6 采集数据接收和实时数据管理 64
2.6.1 采集数据接收 64
2.6.2 采集数据分解 64
2.6.3 实时数据模型 64
2.6.4 实时数据报警标志和报警发送 68
2.6.5 考勤数据采集 70
2.7 大屏实时监控 71
2.8 生产部3块大屏的显示 72
2.9 数据批量查询和统计分析 72
2.9.1 实时监控（PC端页面） 72
2.9.2 通用时序数据分析（PC端） 72
2.10 定制查询和统计分析（PC端） 73
2.11 报警信息管理 73
2.11.1 报警信息生成 74
2.11.2 报警信息插入消息推送表 74
2.12 设备实时状态管理 74
2.12.1 设备状态的实时切换 74
2.13 通知信息的生成 74
2.14 消息推送 75
2.15 即时通讯 75
2.16 移动APP功能 75