依據ISA-95標準,根據多年單晶硅行業(yè)解決方案經(jīng)驗,建立單晶硅數字化工廠(chǎng)總體架構如下:
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***數字化工廠(chǎng)總體架構規劃
MES總體設計架構中包含裝備層(各工序生產(chǎn)加工所用設備)、中控層(ANDON、PLC、SCADA等)、操作層(進(jìn)度監控、數據采集、質(zhì)量管理等)、管理層、決策層5個(gè)層級。通過(guò)底端到頂端的縱向集成,打通各環(huán)節的設備、信息系統之間的信息流,為企業(yè)實(shí)現數字化制造提供保障。
西門(mén)子Camstar MES既支持集團集中部署、各分工廠(chǎng)分布式應用,又支持分工廠(chǎng)獨立部署等多種靈活部署架構。MES系統通過(guò)集成服務(wù)器對各分廠(chǎng)MES系統的數據進(jìn)行抽取 、整合、計算匯聚到集團數據庫中,形成有利于決策層和管理層的數據 ,在集團層的MES數據統計分析 ,通過(guò)大屏方式進(jìn)行集中監控 。

?多工廠(chǎng)部署架構
提供各類(lèi)應用編程接口供外部系統連接集成使用,其支持標準如:SCADA、 OPC 、TIA、OAG、S95/B2MML等,其互通性平臺使用可擴展標記語(yǔ)言基礎設施,能夠輕松實(shí)現企業(yè)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。?
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***MES項目集成設計方案
按照“整體設計,分步實(shí)施”原則,設計時(shí)需要整體考慮業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和未來(lái)應用,MES系統相關(guān)功能如下:
? 基礎數據管理:
基于SOA架構實(shí)現靈活的物理建模和處理建模,對各種業(yè)務(wù)對象和邏輯結構、業(yè)務(wù)流程、表單架構等進(jìn)行靈活的配置和部署,以適應靈活多變的業(yè)務(wù),并在此基礎上形成完善的系統安全管理機制、授權和日志監控機制、靈活的語(yǔ)言配置功能等
? 生產(chǎn)計劃管理
對生產(chǎn)過(guò)程的規劃與控制,是企業(yè)在計劃期內應達到的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、產(chǎn)量和產(chǎn)值等生產(chǎn)方面指標、生產(chǎn)進(jìn)度及相應的布置安排,是指導企業(yè)計劃期內生產(chǎn)活動(dòng)的綱領(lǐng)性方案。
? 現場(chǎng)執行管理
系統以批次為主線(xiàn)實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的控制,以工藝路線(xiàn)和物料清單(BOM)為核心,對產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程及物料使用等情況實(shí)現可選擇的防錯、防漏、防呆功能,以工藝路線(xiàn)作為橫向限制,保證每個(gè)產(chǎn)品按照既定工藝路線(xiàn)嚴格執行。
? 生產(chǎn)質(zhì)量管理
通過(guò)工藝指定檢驗工序進(jìn)行工序檢驗,并記錄實(shí)際值進(jìn)行采集自動(dòng)預警。此部分信息包括SCADA集成采集的質(zhì)量信息和手動(dòng)檢驗采集的質(zhì)量信息。工序檢驗是指為防止不合格品流入下道工序,在生產(chǎn)過(guò)程中伴隨檢驗的方式。檢驗人員對各道關(guān)鍵工序進(jìn)行的檢驗。其作用是根據檢測結果對產(chǎn)品做出判定,即產(chǎn)品質(zhì)量是否符合規格標準的要求,檢驗發(fā)現不良時(shí),先進(jìn)行不良記載,包括產(chǎn)品名稱(chēng)、零件圖號、批次、工序、不良原因、檢驗人等信息,對于一次抽檢未達標,加嚴檢測升級抽檢不能通過(guò)觸發(fā)質(zhì)量事件。
? 生產(chǎn)設備管理
通過(guò)設備聯(lián)機,自動(dòng)統計每臺設備、核心部件使用次數,實(shí)現智能預防保養,操作人員使用手持PDA及時(shí)掌握維護和點(diǎn)檢的信息,根據維護計劃及時(shí)提醒設備保養人員實(shí)施全面的設備維護保養活動(dòng)。
? 數據采集管理
生產(chǎn)線(xiàn)上的數據采集信息是制造過(guò)程生產(chǎn)信息和質(zhì)量信息監控及跟蹤的關(guān)鍵因素,主要通過(guò)SCADA數據采集及MES系統數據采集。
生產(chǎn)數據采集是面向車(chē)間一線(xiàn)完成所有過(guò)程數據收集、質(zhì)量信息記載和歷史數據查詢(xún)的功能模塊,生產(chǎn)數據采集也是系統的基礎數據模塊,利用條碼自動(dòng)識別技術(shù)快速準確采集相關(guān)數據,采集過(guò)程無(wú)須手工輸入,所有采集程序都在后臺運行,結合條碼掃描和自動(dòng)采集方法可大力提高現場(chǎng)數據采集的效率和準確率。
? 生產(chǎn)看板管理
1) 生產(chǎn)進(jìn)度實(shí)時(shí)看板支持將工廠(chǎng)數字化模型、車(chē)間/產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)計劃、計劃產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量、質(zhì)量、合格率、報警等信息通過(guò)智能電視顯示屏展示出來(lái),以供車(chē)間、生產(chǎn)調度室、調度指揮中心、職能部門(mén)及高層領(lǐng)導辦公室先關(guān)人員使用。
2) 設備實(shí)時(shí)狀態(tài)看板可以通過(guò)智能電視顯示屏,以車(chē)間、產(chǎn)線(xiàn)布局為背景實(shí)時(shí)反映產(chǎn)線(xiàn)設備運行狀態(tài),并通過(guò)不同顏色醒目顯示出設備的不同狀態(tài),顯示報警信息。
3) 倉儲配送看板支持實(shí)時(shí)反饋各類(lèi)物料的庫存以及配送狀態(tài),通過(guò)看板形式醒目提示原材料庫以及生產(chǎn)管理人員。
? 生產(chǎn)報表管理
生產(chǎn)報表是基于各車(chē)間數字化生產(chǎn)管理的需求出發(fā),結合實(shí)施車(chē)間生產(chǎn)執行系統的基礎,將各類(lèi)生產(chǎn)計劃信息、進(jìn)度信息、完工信息、產(chǎn)量信息和圖形分析等以直觀(guān)、實(shí)時(shí)、統一的方式展現給所有人員。
? 系統集成管理
用Web Service服務(wù)方式來(lái)滿(mǎn)足本次項目的數據集成需要,ERP系統將生產(chǎn)訂單信息及工序參數卡信息下發(fā)Camstar MES,MES將生產(chǎn)過(guò)程中7個(gè)關(guān)鍵工藝點(diǎn)信息回傳ERP,包括報工數量、報廢數量等。同時(shí)MES與ERP備品備件模塊集成,能夠實(shí)時(shí)獲取ERP中備品備件庫存信息。
? 用戶(hù)權限管理
MES系統安全管理綜合考慮各方面的安全、權限配置、菜單管理、用戶(hù)定制化需求問(wèn)題。全面s分析整個(gè)系統,并保證各部門(mén)在進(jìn)行制造,運行的決策時(shí)可正常使用。
1) 員工管理
以員工為中心,對、考勤、工時(shí)等進(jìn)行全面管理。包括維護車(chē)間人員的基本信息,建立車(chē)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
角色權限定義可授予操作人員訪(fǎng)問(wèn)的全部或部分的系統固有的工作職能。系統管理員可將權限分配給員工,授予他們工作職責范圍內的操作權限。
3) 菜單管理
系統支持按角色登陸,根據用戶(hù)定義菜單權限,并可創(chuàng )建子集目錄菜單。以便不同權限人員訪(fǎng)問(wèn)。提供了可靠的安全訪(fǎng)問(wèn)、審核跟蹤、錯誤檢測、數據持久化和特有的用戶(hù)名/密碼增強功能以及簽名事件捕獲功能。
4) 字典定義
提供多語(yǔ)言支持功能,包括中文、英文、日文等環(huán)境。只需要通過(guò)系統將對應字典導入系統中,然后,關(guān)聯(lián)到用戶(hù),就可實(shí)現不用語(yǔ)言環(huán)境的切換。
5) 日志管理
系統可提供詳細的操作日志,記錄登陸用戶(hù)每一次登陸,每一次操作,在日志中都有明確記載??梢噪S時(shí)通過(guò)日志管理窗口對可疑操作進(jìn)行查詢(xún)。