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1、实验二 企业信息化方案总体设计一、实验目的熟悉企业信息化的总体架构，应用相应的技术和方法实现企业信息化总体方案的设计。二、实验要求（1）了解企业信息化的总体架构。 （2）了解企业信息化总体规划的常用方法。（3）根据特定的企业类型，设计该企业的信息化总体方案。（4）以英特空调车间生产信息化总体规划报告为例，完成后面的设计案例三、实验方法应用企业信息化总体规划方法，结合制造企业对信息化的需求，进行某一信息化系统的总体方案规划与设计。四、实验内容（案例）1. SAI-MES系统概述 本系统根据英特空调车间生产管理目前存在的问题，目的在于提高车间生产管理水平和实现生产过程的透明化、实时化管理。通过系统
2、的实施以实现以下的效益：（1）甩掉图纸和帐表，实现车间无纸化生产，从而可支持车间生产现场对任务的快速响应和优化组织，提高生产效率；同时还具有避免生产现场任务单混淆造成生产失误等功能效益。 （2）实现生产现场加工状态信息动态采集，可为ERP或管理层提供生产进度状况、生产质量状况、设备利用状况等关键数据支持，提高企业管理水平和产品质量。（3）其他效益：如： 能支持今后企业间网络化协同制造，有利于产业链优化运行；形成企业信息化的一种可视化亮点，有利于提高企业形象和市场竞争能力。根据以上效益目标，系统将完成以下的功能：（1）车间无纸化生产作业（支持“甩图纸”、“甩帐表”工程） 1) 生产任务的下达及确
3、认：根据车间作业计划，实现每天生产任务下达到各条生产线，生产线的工作人员可以通过信息终端实时查询每天的生产任务；同时，生产任务传递到仓库和质量检验部门。2) 生产任务的动态调整及确认：根据客户的需求及生产任务的优先级调整，系统支持对生产任务进行动态调整，通过确认后下达到相关生产线；并把任务调整信息传递到仓库和质量检验部门。（2）生产过程状态信息采集及生产任务执行情况跟踪系统能够通过多种方式（人机交互、条码扫描等）实时采集生产线的生产进度，车间管理人员可以通过信息终端进行生产任务执行情况的查询，公司的管理层可以通过工作电脑查询生产任务的执行情况、客户订单的完成情况等信息；客户也可以通过远程观看订
4、单的动态执行情况。（3）关键质量信息的采集与分析：根据质量管理的要求在生产线设置关键质量数据采集点，通过条码扫描和人机交互输入等方式输入产品及对应质量数据，并能根据需求生成相关的质量统计报表和分析报表。 （4）车间生产状态实时显示：能够根据管理的需求，产生各种车间生产状态分析查询和报表，如生产任务进度、产品质量报表、客户订单完成情况等。并可以将相关的车间生产执行情况信息通过车间电子大屏幕进行实时显示与更新。2. 设计约束需求约束。系统总体设计应遵循系统需求说明书及软件开发相关的规范： 本系统应当遵循的标准或规范：国家及行业关于软件及信息系统的相关规范； 软件、硬件环境（包括运行环境和开发环境）
5、的约束：后台系统基于Windows Server和Sql Server数据库管理系统，前台系统基于嵌入式Linux的多功能信息交互终端及基于Windows的桌面PC和条码扫描等数据采集设备； 接口/协议的约束：基于标准的信息传输和交换协议，如TCP/IP等，并提供与ERP系统和文档系统的接口； 用户界面的约束：详细见系统需求说明书； 软件质量的约束，如正确性、健壮性、可靠性、效率（性能）、易用性、清晰性、安全性、可扩展性、兼容性、可移植性等等。3. SAI-MES系统总体结构及部署3.1 SAI-MES系统总体结构根据前期的调研与沟通、以及英特空调车间层信息化系统的需求规格说明书，系统的总体结
6、构如图31所示：图31 SAIMES系统总体结构系统由基础数据管理、车间任务管理、生产进度管理、关键质量信息采集与分析、生产线状态信息管理、车间在制品库存管理、综合查询与报表、车间文档管理和系统管理等九个功能模块构成，其实现的功能如下：（1）基础数据管理：车间生产基础数据是车间制造过程管理运行的基础，基础数据的准确性直接影响系统的正常运行，同时基础数据的控制属性的灵活设置可以使系统适应应用环境的改变，使系统流程具备更大的柔性；模块实现的功能包括：车间组织结构定义、人员角色、产品信息、工作中心、工艺路线、班次维护和员工信息管理、作业指导书、加工示教多媒体信息、关键设备基本信息、工装基本信息、量具
7、基本信息等。（2）车间任务管理：车间任务管理根据ERP系统的生产任务，进行生产加工调度和进行任务下发，并能根据生产的实际情况进行生产任务的调整。其实现的功能包括日生产任务导入、确认与下达，派工单维护，生产任务调整等。（3）生产进度管理：生产进度管理主要根据下达的生产任务，实时采集生产过程中的进度信息。其实现的功能包括多种方式的生产进度信息采集（人机交互输入方式）、生产进度查询等。（4）关键质量信息采集与分析：关键质量信息采集与分析主要对空调装配线及机加工线的生产质量信息进行采集，包括质检人员巡检信息和产品下线质检信息，并形成相应的质量查询和分析报表（如PPM、CPK、OEE、IPTV等关键指标
8、的报表），并对不合格品处理意见的相关信息进行记录；实现对量具、工装的校对信息进行管理。（5）生产线状态信息管理：生产线状态信息管理主要对生产线及设备的状态信息进行实时监控，其实现的功能包括：生产线故障信息维护，生产线故障信息实时采集、生产线故障信息查询、生产线故障信息分析等。（6）车间在制品库存管理：主要实现对车间机加工生产线的在制品进行管理，包括车间在制品收、发货处理、车间在制品库存盘点、车间在制品库存查询等功能。（7）综合查询与报表：综合查询与报表根据其它模块采集的信息、根据管理的需求产生相关的查询和报表，并可以通过车间的LED大屏幕实时地显示相关的工作任务、生产进度、质量状况等信息。同时
9、可以根据企业管理的实际需求进行必要的报表二次开发（形成企业管理所需要的相关关键指标报表，如PPM、CPK、OEE、IPTV等；并形成领导层的直观的车间信息查询系统）。（8）车间文档管理：对车间生产过程中的相关技术文档进行管理、维护和查询，如作业指导书、工艺卡片等，同时对加工示教文件进行管理，用户根据需要可以在信息终端上进行播放。（9）系统管理：系统管理是系统运行的基础，是系统安全运行的保证。系统管理实现的功能包括用户管理、角色管理、权限管理、数据管理和日志管理等功能。3.2 SAIMES系统部署 SAIMES系统部署如图32所示：图32 SAIMES系统部署图（1）车间局域网：车间局域网建议采
10、用有线以太网，通过车间交换机与企业的核心交换机相连，车间的多功能信息终端和管理端计算机直接与车间局域网相连接，MES数据库服务器和应用服务器可与主交换机或者车间交换机相连；（注：车间网络采用有线以太网优点是网络稳定，布线成本较低，缺点是布线比无线复杂。采用无线则在车间环境下网络的稳定性无法保证，需要专门的无线网络设备，优点是网络搭建方便。为了保证网络的可靠性和系统正常运行，建议车间网络采用有线方式。）（2）车间数据采集点及采集方式的设置：建议在每条产品装配线及钎焊线设置2台多功能信息终端，其中：入口的信息终端用于生产任务的确认、生产任务调整、生产线故障信息采集、作业指导书查询、加工示教等功能。
11、生产线出口处的终端用于生产进度信息的采集，可按下线一台或满一个货架进行进度信息的输入。（注：关于成品信息的采集方式，建议采用人机交互的方式，主要鉴于目前只有少数装配线有条码机，其它生产线追加条码涉及的成本较高；另外由于目前所采用的条码主要根据客户要求设置：即条码为客户对应的物料编码，无法反映生产相关的批次和时间等信息，如果需要反映实际生产的批次等信息，需要设计公司内部的条码，而且一个产品会带2个条码信息，管理的成本也会加大，综上所属，建议目前采用人机交互方式进行信息输入，但系统可以预留条码扫描功能）；另外，每条机加工线配备一台多功能信息终端，用于生产任务确认、完工汇报、在制品搬运确认等功能；（
12、3）车间需配置少量的PC，用于生产任务的调度、车间LED显示屏幕的控制等；（4）SAIMES系统需至少配备2台服务器，分别用于数据库服务器和Web及终端应用服务器，另外，需要配备相应的数据备份设备；（5）系统提供异地用户及客户通过互联网在权限许可的情况下对相关信息的查询和访问。4. SAI-MES各子系统的结构与功能SAIMES系统由基础数据管理、车间任务管理、生产进度管理、关键质量信息采集与分析、生产线状态信息管理、车间在制品库存管理、综合查询与报表、系统集成接口和系统管理等九个功能模块构成，其构成和实现的功能如下。4.1 基础数据管理车间生产基础数据是车间制造过程管理运行的基础，基础数据的
13、准确性直接影响系统的正常运行，同时基础数据的控制属性的灵活设置可以使系统适应应用环境的改变，使系统流程具备更大的柔性；模块实现的功能包括：车间组织结构定义、人员角色、产品信息、工作中心、设备基本信息、工艺路线、班次维护和员工信息管理、作业指导书、加工示教多媒体信息、关键设备信息、工装信息、量具信息等。其构成如图41所示：图41 基础数据管理模块功能构成（1）通过车间组织结构定义能够实现车间、班组、生产线等管理组织结构的定义；（2）产品信息管理的对象主要是生产任务下达的物料，其主要来源是通过系统集成接口从ERP系统中产品信息的导入，对于当前ERP系统中没有的机加工零件的编码和基本信息进行维护；在
14、产品基本信息中提供工时定额的维护字段；（3）以生产线为单位进行工作中心的定义，工作中心中提供产能信息的字段，并根据需要提供工艺路线的维护功能（如果定义工艺路线，则产品的工时定额信息在工艺路线中维护）；（4）系统提供班次信息维护，可以根据需要对班次信息及每个班次的起止时间进行维护；（5）系统提供装配作业指导书信息管理和查询功能以及加工示教多媒体文件管理、查询和播放等功能；（6）系统提供对关键设备基本信息、工装、量具等基本信息的管理。4.2 生产任务管理 车间任务管理根据ERP系统的生产任务，进行生产加工调度和进行任务下发，并能根据生产的实际情况进行生产任务的调整。其实现的功能包括日生产任务导入、
15、确认与下达，临时派工单维护，生产任务调整、生产负荷查询与分析等，其构成如图42所示：图42 生产任务管理（1）日生产任务的导入与下达主要是根据周计划形成和下达每天的生产任务，并对生产任务的优先级进行设置。（注：目前的流程是生产主管根据市场部的周计划制定车间的生产周计划，生产部计划人员把该周计划输入到ERP系统中，车间现场调度根据周计划及生产进度形成每天的生产任务，并把生产任务传递给生产部计划人员用于打印仓库配料单。（系统提供接口直接把周计划Excel文件数据导入，并分解成日生产任务，调度员根据实际情况进行下达和调整，并输入相关的客户信息和ERP生产任务单编号信息；） （2）对于计划外的装配及加工任务由临时派工单的方式实现；（3）对于临时出现的情况，如紧急任务插入、生产线故障、缺料等情况，提供生产任务调整功能，并输入任务调整原因；（4）系统提供当前成品及半成品库存查询的功能，其中成品库存数据由集成接口从ERP系统中导入；（5）系统提供一周及特定时间段的产能、负荷查询与分析。4.3 生产进度管理生产进度管理主要根据下达的生产任务，实时采集生产过程中的进度信息。其实现的功能包括多种方式的生产进度信息采集（人机交互输入方式）、生产进度查询等，其构成如图43所示。图43
