MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的原理與實現(xiàn)

1、前言近些年來，我國已經(jīng)涌現(xiàn)了大量的制造型企業(yè)，隨著競爭的發(fā)展，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高， 特別是在電子制造型的企業(yè)里，對于制造流程控制的要求不斷提升。許多企業(yè)為了增強競爭力， 不惜重金實施 ERP 系統(tǒng)，以求縮減成本控制、縮短供貨周期。但在內(nèi)部生產(chǎn)控制上，卻沒有一個完善成熟的平臺。 MES 制造執(zhí)行系統(tǒng)就是在這種背景上， 受到大家越來越多的關(guān)注， 越來越多的企業(yè)在考慮啊或?qū)嵤┳约旱?MES 系統(tǒng)。本書系統(tǒng)地介紹了 MES 的功能模塊和實現(xiàn)的邏輯。 本人在國內(nèi)大型的電子產(chǎn)品制造企業(yè)擔任多年的工藝工程師和工廠控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析師， 對制造的流程非常熟悉，參與設(shè)計了所在企業(yè)的 MES 系統(tǒng)。本書是作者

2、多年經(jīng)驗的總結(jié)。希望本書有助于大家理解 MES 系統(tǒng)，有助于國內(nèi)制造企業(yè)的流程控制和質(zhì)量提升。第一章 什么是制造執(zhí)行系統(tǒng)1.1MES 的功能在傳統(tǒng)的加工生產(chǎn)企業(yè)中，往往用流程卡來進行生產(chǎn)的跟蹤控制。在流程卡上印刷工序列表，每經(jīng)過一個工位，則由作業(yè)人員打勾、簽名、標注日期。這樣產(chǎn)品在生產(chǎn)線上流轉(zhuǎn)時，我們可以檢查產(chǎn)品是否經(jīng)過了所有的必須工序。MES 全稱 Manufacturing Execution System 制造執(zhí)行系統(tǒng)，它的核心功能與流程卡類似，即通過流水號控制生產(chǎn)工序。MES 通過創(chuàng)建產(chǎn)品的序列號來取代流程卡號，生產(chǎn)過程中的任何一個工序通過序列號訪問數(shù)據(jù)庫，得到所有相關(guān)的控制信息。流程

3、卡在生產(chǎn)完成之后即作廢，而序列號卻一直保存在企業(yè)的數(shù)據(jù)庫中，所以可以作為產(chǎn)品今后的跟蹤依據(jù)，方便質(zhì)量管理。簡單地說，MES 有兩大核心功能：根據(jù)序列號進行工序的控制，根據(jù)序列號進行歷史數(shù)據(jù)的跟蹤。其它功能還有裝配、包裝、物料跟蹤，我們在具體的模塊中詳細介紹。1.2MES 與 ERP 的關(guān)系ERP 即 Enterprise Resource Planning企業(yè)資源計劃，是生產(chǎn)企業(yè)的核心模塊，其主要功能是物料管理和成本控制。所有的生產(chǎn)都是由ERP(通過工單 )發(fā)起、由 ERP(通過發(fā)貨單 )結(jié)束的。精選文庫一些 ERP 系統(tǒng)也包含了簡單的生產(chǎn)模塊。我們可以把MES 看成 ERP 生產(chǎn)模塊的專業(yè)化

4、。因此MES 與 ERP 的接口應(yīng)保持邏輯上的一致性。第二章產(chǎn)品、工單、序列號2.1 產(chǎn)品 (Product)MES 的流程通常是由ERP 系統(tǒng)發(fā)起的， 因此對于產(chǎn)品的定義必須與ERP 保持一致。通常，用 item_no(產(chǎn)品編或者 item_no 和 item_revision(產(chǎn)品版本 )的組合來定義一個產(chǎn)品 (product)。從 ERP 的角度而言，產(chǎn)品等同于物編碼。一個完整的產(chǎn)品周期可能包含以下環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)都與產(chǎn)品相關(guān)，如圖 2-1 所示：對于 MES 而言，產(chǎn)品除了物料屬性以外， 還有一些其它與生產(chǎn)密切相關(guān)的屬性，如工藝流程、裝配結(jié)構(gòu)、測試規(guī)范等。我們在后面的章節(jié)中將陸續(xù)展開。2

5、.2 工單 (WorkOrder)工單又稱任務(wù)單、計劃單。一個工單定義了一次加工作業(yè)，包含以下信息：待加工產(chǎn)品、數(shù)量、加工起點、原材料輸出倉庫、成品輸入倉庫，以及工單狀態(tài)、計劃完成時間等輔助信息。一個標準的MES 系統(tǒng)是由工單驅(qū)動的。首先由計劃員在 ERP 中定義工單，然后將此工單刷新到MES，車間的主管將工單落實到具體的產(chǎn)品工藝路線，操作人員按照工藝路線進行作業(yè)。如圖2-2：-2精選文庫2.3 序列號 (SerialNumber)在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，我們往往用流程卡來指導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)。在MES 系統(tǒng)中，我們用序列號來代表一個具體的產(chǎn)品。序列號代表系統(tǒng)里唯一的一個產(chǎn)品，它具有 item_no 屬

6、性 (ERP 物料號 )，此外，它必須與工單關(guān)聯(lián)，這樣才能夠用工單進行驅(qū)動。對于制造件和裝配件，它們的序列號規(guī)則是不一樣的。對于制造件，其序列號可以全部由 MES 系統(tǒng)分配產(chǎn)生，而采購件的序列號是供應(yīng)商產(chǎn)生的，只能作為外來數(shù)據(jù)導(dǎo)入 MES，同時賦予其 item_no 屬性。在一些情況下， 序列號是企業(yè)的重要資源。如對于網(wǎng)卡 MAC 地址，其前 6 位是企業(yè)代號，后 6 位是企業(yè)內(nèi)部的 MAC 流水號，MAC 地址的申請需要向相關(guān)組織繳納費用。 另如中國 GSM手機的 IMEI 號碼，是由政府信息產(chǎn)業(yè)部分配的。在某些情況下，序列號并不代表ERP 中明確定義的產(chǎn)品。如有一款手機產(chǎn)品 G10，其 E

7、RP 物料號為 10010，MES 系統(tǒng)會為其分配一序列號20061100001(item_no屬性為 10010)，然而在 ERP 的 BOM 中并沒有定義 IMEI ，為了保持序列號格式的一致，我們?yōu)?IMEI 定義一個 “虛擬” (ERP 中沒有此物料號 )的 item_no：IMEI 。這樣此手機在生產(chǎn)完成之后，至少有2 個序列號， 1 個是10010 對應(yīng)的序列號， 1 個是 IMEI 對應(yīng)的序列號。車間的操作人員在作業(yè)時， 將序列號與工單建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，這樣工藝路線就落實到每一個具體的序列號了。產(chǎn)品、工單、序列號三者之間的關(guān)系如圖 2-3 所示，序列號繼承自產(chǎn)品，工單通過與序列號關(guān)聯(lián)

8、的方式驅(qū)動產(chǎn)品。2.4 條形碼為了提高序列號輸入的效率，MES 系統(tǒng)采用條形碼 (以下簡稱條碼 )來記錄序列號。條碼是用條碼打印設(shè)備， 把序列號打印在尺寸裁切好的不干膠貼紙上，然后用激光掃描設(shè)備識別。常用的條碼打印設(shè)備有zebra公司的系列條碼打印機。常-3精選文庫用的激光掃描識別設(shè)備有symbol 公司的手持激光掃描槍系列。常用的條碼編碼規(guī)范有39 碼和 128 碼，在一些包裝工廠，還用二維碼來記錄大量數(shù)據(jù)信息。(E-WORKS)第三章工藝路線3.1 工位 (Step)在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，批量生產(chǎn)多采用流水作業(yè)，流水線由若干個獨立作業(yè)的工位組成。工位是產(chǎn)品生產(chǎn)周期中的一個點， 或者說一次作業(yè)。

9、工位是一個邏輯概念，一個工位可以對應(yīng)若干個實際的工作臺， 比如電腦的主板裝配工位， 可以由 4 個工人、在 4 個工作臺上做相同的裝配作業(yè)， 那么我們說這 4 個工作臺對應(yīng)于同一個工位。在 MES 系統(tǒng)中，工位的定義可以和實際的作業(yè)有一定的出入。還是舉主板裝配工位為例， 在實際生產(chǎn)中可能作進一步的細化， 分成定位、焊接、固定 3 個工位，但在 MES 系統(tǒng)中只定義一個工藝路線控制點，那么我們可以看作是一個工位。3.2 工藝路線 (Route)工藝路線是指產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。通常我們用流程圖來表示工藝路線，流程圖由當前工位、結(jié)果、下一工位組合而成，如圖 3-1。工藝路線表達了產(chǎn)品完整的生產(chǎn)周期。一個

10、產(chǎn)品可以定義若干個工藝路線，如試生產(chǎn)工藝路線、 量產(chǎn)工藝路線、 返工工藝路線等。 但是一個工單只能驅(qū)動一條工藝路線，因此工單從 ERP 刷新到 MES 后，在生產(chǎn)之前，必須由車間主管或生產(chǎn)線組長指定工單到某一工藝路線。簡單地說，工藝路線是產(chǎn)品的一種屬性，由工位組成，受工單驅(qū)動。3.3 當前工藝狀態(tài) (RouteStatus)-4精選文庫生產(chǎn)控制的目的，是為了實現(xiàn) “在指定的工位，做指定的產(chǎn)品 ”。我們在工藝路線里已經(jīng)定義了當前工位、 結(jié)果、下一工位的組合關(guān)系， 因此我們只要再記錄某個序列號對應(yīng)的產(chǎn)品當前的工位和結(jié)果， 就可以得到下一工位， 由此可以進行工藝檢查和工藝記錄。 對當前工位的定義方法

11、有兩種。 第一種定義剛剛結(jié)束的工位是當前工位。 這樣在工藝狀態(tài)表里記錄了序列號、 當前工位名、 當前工位結(jié)果。第二種定義下一工位是當前工位。 這樣在工藝狀態(tài)表里記錄了序列號、 當前工位名。3.4 工藝檢查 (RouteCheck)工藝檢查是判斷序列號是否出現(xiàn)在正確的工位。方法如下：按第一種定義，前臺錄入工單、序列號、作業(yè)工位。后臺根據(jù)工單得到工藝路線；根據(jù)序列號得到當前工位和結(jié)果；然后根據(jù)工藝路線和當前工位、結(jié)果，得到下一工位；比較下一工位和作業(yè)工位，得到工藝檢查的結(jié)果。如圖 3-2 所示：按第二種定義，前臺錄入序列號、作業(yè)工位。后臺根據(jù)序列號得到當前工位；比較當前工位和作業(yè)工位，得到工藝檢查

12、的結(jié)果。如圖3-3 所示：3.5 工藝記錄 (RouteUpdate)-5精選文庫工藝記錄是指工位作業(yè)完成后，對工藝的狀態(tài)進行更新。按第一種定義，前臺錄入序列號、作業(yè)工位、結(jié)果，后臺直接將此數(shù)據(jù)更新到工藝狀態(tài)表。如圖3-4 所示：按第二種定義，前臺錄入工單、序列號、作業(yè)工位、結(jié)果；后臺根據(jù)工單得到工藝路線；根據(jù)工藝路線、作業(yè)工位、結(jié)果，得到下一工位；根據(jù)序列號、下一工位更新工藝狀態(tài)。如圖 3-5 所示：我們可以看出，兩種方法的區(qū)別是：第一種方法在routecheck 時引用工藝路線，第二種方法在 routeupdate時引用工藝路線。 第一種方法在 routecheck 時較為繁瑣，但是適合以

13、下這種特殊情況， 即當前工位和結(jié)果的組合， 對應(yīng)的下一工位有多條記錄，如圖 3-6：3.6 工藝歷史 (RouteHistory)在進行 RouteUpdate的時候，同時產(chǎn)生一條 log 記錄，包括作業(yè)時間、 作業(yè)人員、作業(yè)工單、序列號、當前工位、結(jié)果。當生產(chǎn)結(jié)束的時候，一個序列號有-6精選文庫多條 routelog 記錄，這些記錄就構(gòu)成了一個序列號的工藝歷史RouteHistory，也就是一個完整的生產(chǎn)周期的記錄。3.7 工藝初始化 (RouteInitial)工藝的起始點比較特殊，因為有了它之后才能進行工藝檢查。為了設(shè)計的方便，我們在所有的工藝路線中， 均設(shè)計其起始點為工藝初始化點， 此

14、點之后的工位就可以使用 routecheck和 routeupdate方法了。初始化的方法有兩種。第一種是在序列號創(chuàng)建之時就進行初始化。第二種是在 routecheck 時檢查是否有 routestatus 記錄，如果沒有，則先進行初始化。初始化是一種特殊的routeupdate，其工位名是 initial 。3.8 工藝結(jié)束 (RouteClose)與工單關(guān)閉工藝結(jié)束點也是較為特殊的一個工位，它是所有工藝路線的最后一個工位。按照 routeupdate的第二種方法， 則系統(tǒng)通過 routeupdate自動產(chǎn)生 close 工位。關(guān)閉工單時，系統(tǒng)得到此工單驅(qū)動的所有序列號；然后 routech

15、eck其當前工位是否都是 close；如果全部 close 則允許關(guān)閉工單，否則需強行關(guān)閉工單。按照 routeupdate的第一種方法， 則 routehistory 里不包括 close 工位，所以必須手動關(guān)閉。關(guān)閉工單時，系統(tǒng)得到此工單驅(qū)動的所有序列號；然后routecheck其當前工位是否都是close；如果全部 close 則允許關(guān)閉工單， 否則需強行關(guān)閉工單?？梢栽陉P(guān)閉工單時，將其驅(qū)動的序列號routeupdate到 close 工位。3.9 故障與維修故障工位與維修工位是較為特殊的route工位，因為它們在 routeupdate的同時，還要記錄相應(yīng)的故障與維修記錄。故障與維修信

16、息可以看成routeupdate 的擴展信息，每一次的故障與維修記錄，都通過外鍵關(guān)聯(lián)到一條routelog 歷史記錄，因此 route 與故障、維修的動作就接合在一起，可以通過序列號找到它們之間的關(guān)聯(lián)。3.10 自動測試在現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)中，為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，往往在生產(chǎn)周期中設(shè)置若干個測試點，在大批量的生產(chǎn)中，這些點往往采用自動測試完成。具體的操作是：首先-7精選文庫根據(jù)產(chǎn)品與工位定義testprofile 測試模板，然后輸入實測數(shù)據(jù)，生成測試數(shù)據(jù)文件，并關(guān)聯(lián)到序列號。由于測試文件與測試模板是關(guān)聯(lián)的，因而能夠根據(jù)testprofile 進行分類統(tǒng)計。自動測試是一個特殊的route 工位，操作前需

17、要routecheck，完成后進行 routeupdate并生成 routelog。測試數(shù)據(jù)與 routelog 進行關(guān)聯(lián)，因而可以根據(jù)routehistory 直接定位測試數(shù)據(jù)。3.11產(chǎn)品、工單與工藝路線產(chǎn)品、工單與工藝路線的關(guān)系，見圖 3-7，裝配結(jié)構(gòu)、包裝結(jié)構(gòu)、材料跟蹤的定義參見后面的章節(jié)。第四章裝配4.1 裝配 (assembly)與子裝配 (sub-assembly)ERP 中的產(chǎn)品不僅是物料，它同時還是一個裝配件，通過BOM 表達它的裝配結(jié)構(gòu)。一個裝配件由若干個子裝配件組成。比如一臺 PC，包含的子裝配件有主板、 CPU、顯卡、硬盤、顯示器等，其BOM 的結(jié)構(gòu)如圖 4-1：-8精

18、選文庫這個結(jié)構(gòu)表示一臺 PC 由 1 件主板、 1 件 CPU、1 件顯卡、 2 件硬盤、 1 件顯示器、1 件機箱組成。 這種結(jié)構(gòu)可以看成 PC 這種產(chǎn)品的一個屬性。 在 MES 系統(tǒng)中，這種結(jié)構(gòu)通過產(chǎn)品工藝路線的若干個工位體現(xiàn)，如圖4-2：圖 4-2 表示 PC 的裝配工藝共分散在 4 個工位中。為了記錄產(chǎn)品與其子裝配之間的關(guān)系，我們需要將產(chǎn)品的序列號與子裝配的序列號進行關(guān)聯(lián)。具體的操作如表4-3：關(guān)聯(lián)完成之后， MES 數(shù)據(jù)庫里就保留了產(chǎn)品與其裝配件之間序列號的關(guān)聯(lián)關(guān)系，如圖 4-4：從技術(shù)的角度而言，有兩種方法記錄序列號的關(guān)聯(lián)關(guān)系。第一種方法是在數(shù)據(jù)庫里保存產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，然后各相關(guān)序列號

19、指向這種結(jié)構(gòu)。-9精選文庫第二種方法是直接記錄各序列號之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成一棵 “樹”。比較而言，第一種方法方便形成批量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系的報表， 而第二種方法隔離了序列號數(shù)據(jù)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，所以產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變了也不會影響歷史數(shù)據(jù)。我們更傾向于采用第二種方法， 因為這對于后面要說到的序列號關(guān)聯(lián)替換、注銷等操作更為方便。4.2 序列號關(guān)聯(lián)表的設(shè)計考慮到關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，用父 -子節(jié)點來定義樹狀結(jié)構(gòu)是非常方便的，效率也比較高。如圖 4-5 所示的結(jié)構(gòu)：ID 字段是序列號所在的節(jié)點，SN 是序列號， father_id 是序列號的父節(jié)點，如為負數(shù)則表示此父節(jié)點并沒有對應(yīng)的序列號存在，也就是說此 SN 是該節(jié)點數(shù)上的根

20、節(jié)點，為方便，我們稱負數(shù)的節(jié)點為虛節(jié)點。4.3 新增序列號關(guān)聯(lián)按照節(jié)點的設(shè)計，任何一次關(guān)聯(lián)動作可以看成把某一節(jié)點設(shè)置為另一節(jié)點的父節(jié)點，為方便敘述，我們統(tǒng)一稱為把SN1 的節(jié)點設(shè)置為 SN2 的父節(jié)點，或者把 SN2 關(guān)聯(lián)到 SN1 上。新增序列號關(guān)聯(lián)的方法為： 更新序列號關(guān)聯(lián)表，設(shè)置 SN2 的父節(jié)點等于 SN1的節(jié)點。-10精選文庫為避免邏輯上的混亂，我們在關(guān)聯(lián)之前必須進行檢查，規(guī)則為：1)SN2 的父節(jié)點必須為虛節(jié)點，也就是說SN2 是根節(jié)點，這樣做是為了保證任何一個 SN 只能有一個父節(jié)點。2)SN2 的父節(jié)點不能是SN1 所在樹上的根節(jié)點。例如，將 2221 關(guān)聯(lián)到 1116 上，如

21、圖 4-7則 2221 必須沒有父節(jié)點，這樣不會造成大于1 個父節(jié)點。而且2221 必須不等于 1116 樹上的根節(jié)點 (1111)。4.4 序列號關(guān)聯(lián)替換輸入舊序列號 SN_old、新序列號 SN_new，以進行替換。 替換的前提條件：1)SN_new 的父節(jié)點必須是虛節(jié)點，也就是說，SN_new 必須是根節(jié)點。2)SN_new 不能等于 SN_old 所在樹上的根節(jié)點。替換的方法為：1)設(shè)置 sn_new的父節(jié)點等于 sn_old 的父節(jié)點。2)設(shè)置 sn_old 的父節(jié)點為一個新的虛節(jié)點， 這樣 sn_old 仍可以看成以 sn_old為根的一棵樹。如圖 4-8 的已有關(guān)聯(lián)：以 6666

22、 替換 3333 的結(jié)果如圖 4-9：-11精選文庫4.5 序列號關(guān)聯(lián)注銷對于在序列號關(guān)聯(lián)表中已有記錄的序列號，它不僅有自己的節(jié)點，而且也可能是其它序列號的父節(jié)點，因此在注銷時可能對其它序列號產(chǎn)生影響。序列號關(guān)聯(lián)注銷的動作為：1)定義該序列號的父節(jié)點為一新的虛節(jié)點；2)更新所有該序列號的子節(jié)點，分別定義其父節(jié)點為新的虛節(jié)點。例如：注銷 1113，如圖 4-10 所示：4.6 序列號關(guān)聯(lián)查詢輸入單個序列號進行關(guān)聯(lián)查詢的方法為：1)追溯至此序列號的根節(jié)點。2)以根節(jié)點做遞歸查詢，列出所有樹狀結(jié)構(gòu)的子節(jié)點。3)在每個節(jié)點上，通過關(guān)聯(lián)表得到序列號的相關(guān)信息。這種方法很容易還原生成序列號關(guān)聯(lián)關(guān)系的樹，而

23、且也不存在效率的問題。但是在實際的生產(chǎn)中，經(jīng)常需要做大批量的查詢，并且生成格式統(tǒng)一的報-12精選文庫表，比如根據(jù)工單輸出所有的關(guān)聯(lián)序列號。象這種情況， 如果還要逐個序列號進行迭代查詢的話那么效率就會有很大的影響。解決方法是， 在查詢之前， 系統(tǒng)定期對關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進行后臺處理，把樹表展成平表，這樣查詢時就無需迭代，一條SQL 就可以跑出所有的數(shù)據(jù)。具體的實現(xiàn)方面，需要數(shù)據(jù)庫設(shè)計方面的技巧，也可以參考數(shù)據(jù)倉庫的原理。第五章包裝5.1 包裝的概念在 MES 系統(tǒng)中，我們定義包裝的概念為， 將一個產(chǎn)品放在某一個不能代表此產(chǎn)品的容器中的動作。舉個例子，將手機放入禮品盒的動作不是包裝，因為禮品盒序列號與手機的

24、序列號是一一對應(yīng)的， 可以用禮品盒的序列號來描述此手機，因此兩者之間是序列號關(guān)聯(lián)關(guān)系。而將多件手機禮品盒打包到托運箱的動作是包裝，因為一個包裝箱里包含了若干只手機，因此不能用包裝盒來代表某一件具體的手機產(chǎn)品。 我們可以將包裝理解為在產(chǎn)品生產(chǎn)完成之后，為發(fā)貨而準備的一個動作。圖 5-1 是一個典型的包裝例子：5.2 包裝的實現(xiàn)就技術(shù)的角度而言， 包裝和關(guān)聯(lián)實現(xiàn)的方法基本一致，都是用數(shù)據(jù)庫儲存樹狀的結(jié)構(gòu)。但是由于包裝箱和產(chǎn)品的屬性還是有較大的差異，因此我們有必要分別處理。具體的來說，首先我們定義包裝箱的屬性，如尺寸、重量、物料號等，然后建立產(chǎn)品序列號與包裝箱序號的引用關(guān)系。圖5-1 的包裝箱屬性，

25、如表5-2所示：-13精選文庫包裝的基本動作是裝箱與拆箱，對應(yīng)于數(shù)據(jù)庫層面的新增引用關(guān)系和刪除引用關(guān)系。5.3 包裝與發(fā)貨發(fā)貨意味著產(chǎn)品生產(chǎn)周期的結(jié)束，在許多企業(yè)里，往往有一個獨立于ERP與 MES 的發(fā)貨管理系統(tǒng)。在執(zhí)行發(fā)貨的動作時，作業(yè)人員錄入箱號，然后從 MES 系統(tǒng)里得到此箱所有產(chǎn)品的序列號， 以及按照物料匯總的統(tǒng)計信息； 然后將序列號信息錄入到發(fā)貨管理系統(tǒng)，將物料匯總信息錄入到 ERP。為了發(fā)貨的方便， 通常將一些發(fā)貨的信息反映到包裝箱上，如張貼 A4 報表，或者貼二維條碼，以及反映相應(yīng)的發(fā)貨單號等。由于許多信息是從MES 系統(tǒng)中取的，為了提高效率，往往將這些動作提前放在包裝時進行。

26、也就是說，在包裝時就預(yù)先記錄了部分發(fā)貨信息。MES 與 ERP、發(fā)貨系統(tǒng)的關(guān)系，如圖 5-4 所示：圖 5-4-14精選文庫第六章材料跟蹤6.1 為什么需要跟蹤材料在許多情況下，我們需要對生產(chǎn)過程中用到的材料進行跟蹤，特別是針對一些關(guān)鍵的采購件。比如 PC 生產(chǎn)商發(fā)現(xiàn)一批CPU 有嚴重質(zhì)量缺陷， 那么必須知道這批CPU 已經(jīng)被應(yīng)用到哪些產(chǎn)品中，也就是說必須根據(jù)CPU 的批次信息，找到與之關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品序列號。 MES 中的材料跟蹤模塊，就是為實現(xiàn)這個功能而設(shè)計的。6.2 定義材料這里所說的材料，是指產(chǎn)品BOM 中要跟蹤的零部件列表，通常分散在若干個工位中。要跟蹤的零部件列表是產(chǎn)品的一種屬性，定義方

27、式如圖6-1：6.3 定義物料材料跟蹤與裝配的不同之處在于，子裝配件都有獨立的序列號，而待跟蹤材料沒有獨立的序列號，只有物料和批次信息。比如對于常用的電阻電容，由于同一批次內(nèi)的產(chǎn)品差異性不大，我們不會追蹤到每一個獨立的物料。 通常對物料的定義建立在最小包裝單位上的， 如對于盤狀包裝的貼片元器件， 其最小包裝單位是盤， 也就是說每一個單獨的包裝盤， 都有一個唯一的最小包裝物料編號，在此包裝單位的所有物料具有完全的可替代性。最小包裝序列號包含以下屬性： ERP 物料號、單位、數(shù)量、供應(yīng)商信息、進料日期、失效日期。6.4 關(guān)聯(lián)物料的關(guān)聯(lián)通過一個特殊的route 工位進行，具體的操作是關(guān)聯(lián)產(chǎn)品序列號-

28、15精選文庫與最小包裝物料號。 關(guān)聯(lián)的實現(xiàn)方法與裝配的方法較為類似， 區(qū)別在于， 裝配的時候，所有的序列號之間是一一對應(yīng)的， 而物料關(guān)聯(lián)時， 一個最小包裝物料號允許關(guān)聯(lián)到多個產(chǎn)品中。如圖 6-2：由圖可以看出， 最小包裝 1 被應(yīng)用到產(chǎn)品 1、產(chǎn)品 2 中，最小包裝 4 被應(yīng)用到產(chǎn)品 2、產(chǎn)品 3 中。假設(shè)產(chǎn)品 1 應(yīng)用到的物料 1 數(shù)量等于 2，那么這個物料有可能是在同一個最小包裝里的， 也有可能是在不同的包裝里的， 那么怎么區(qū)分定義呢？在貼片加工的工藝中，除了要定義物料的編號外，還要定義物料的位置，相同物料在同一位置出現(xiàn)的數(shù)量只能是 1，因此在跟蹤時只要記錄產(chǎn)品關(guān)聯(lián)的最小包裝物料號與位置即

29、可。而在非貼片加工的工藝中，往往對位置的信息并不敏感，因此在關(guān)聯(lián)時只要記錄產(chǎn)品序列號，以及與之關(guān)聯(lián)的最小包裝物料號和數(shù)量即可。6.5 跟蹤通常有兩種跟蹤方式。第一種是根據(jù)序列號跟蹤物料。根據(jù)工單或其它產(chǎn)品信息，得到產(chǎn)品序列號的集合，然后根據(jù)序列號集合得到物料的批次信息。第二種是根據(jù)物料跟蹤序列號。跟蹤的依據(jù)都是最小包裝物料號和序列號的關(guān)聯(lián)關(guān)系。第七章架構(gòu)7.1 模塊MES 主要由資源管理、流程控制、報表查詢3 個大的模塊組成，如圖7-1 所示：MES 中的資源包括工單、產(chǎn)品、序列號。工單從ERP 導(dǎo)入，產(chǎn)品的基本信息也在 ERP 中定義。序列號根據(jù)工單和產(chǎn)品信息，在MES 系統(tǒng)本地產(chǎn)生。流程控

30、-16精選文庫制模塊包括工藝路線控制、裝配控制、包裝控制、材料跟蹤控制。這些控制模塊都根據(jù)產(chǎn)品定義，然后基于序列號進行控制。盡管工單、產(chǎn)品、序列號幾乎貫穿于所有流程控制模塊， 但是我們會將它們的擴展屬性與基本屬性分離，并拆分到各相應(yīng)的控制模塊中，這樣就保證了各控制模塊的邏輯分閉。數(shù)據(jù)中心模塊包括數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)查詢。此模塊將資源管理和流程控制中的數(shù)據(jù)，定期在后臺按照一定的規(guī)則進行整理歸類，然后提供統(tǒng)一的接口進行分析查詢。由于 MES 中的數(shù)量非常龐大，各類數(shù)據(jù)之間的引用關(guān)系又較為復(fù)雜，數(shù)據(jù)不整理的話，進行統(tǒng)計查詢的效率會非常低。7.2 角色表 7-2 列出了 MES 系統(tǒng)中的基本角色及其功能。7.3 數(shù)據(jù)庫由于 MES 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量龐大，連接數(shù)和并發(fā)量都比一般的系統(tǒng)大得多，所以必須采用支持這種特性的數(shù)據(jù)庫，如oracle 和 sqlserver。-17精選文庫7.4 服務(wù)器從邏輯上來說， MES 系統(tǒng)應(yīng)包含以下3 種服務(wù)臺： http 服務(wù)器、 ftp 服務(wù)器、email 服務(wù)