中國(guó)已經(jīng)成為全球較大的移動(dòng)通信市場(chǎng)。據(jù)工業(yè)和信息部統(tǒng)計(jì)，我國(guó)移動(dòng)電話用戶總數(shù)在今年1月前達(dá)到6.49億戶，凈增長(zhǎng)848.5萬戶。如此龐大的用戶群體對(duì)手機(jī)制造企業(yè)也提出了更高的要求。尤其是同時(shí)生產(chǎn)幾十個(gè)型號(hào)的大型手機(jī)廠商，如何控制產(chǎn)品質(zhì)量成為關(guān)鍵。顯然，僅僅依靠ERP和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)無法應(yīng)付這種新局面。

　　MES系統(tǒng)能夠填補(bǔ)這一空白。MES系統(tǒng)可以為用戶提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高服務(wù)質(zhì)量等。

　　有鑒于此，筆者所在企業(yè)決定采用一套手機(jī)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES系統(tǒng)以保障生產(chǎn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，提高手機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量。

　　目標(biāo)需求

　　本企業(yè)是一家大型的合資工廠，原有的系統(tǒng)和應(yīng)用比較多，MES系統(tǒng)軟件需要盡可能與系統(tǒng)交互通信。

　　所以，我們研制MES系統(tǒng)軟件的目標(biāo)是：與車間內(nèi)的其他系統(tǒng)通信，與已有的異構(gòu)系統(tǒng)相兼容；實(shí)現(xiàn)流程控制，包括產(chǎn)品和包裝管理等；結(jié)合BOM，適應(yīng)靈活多變的產(chǎn)品類型；使用工單控制，掌握生產(chǎn)數(shù)據(jù)流的走向。

　　除此之外，系統(tǒng)能控制用戶權(quán)限，能夠快速生成各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表。界面要易于操作。具體有幾個(gè)方面：

　　1.ERP負(fù)責(zé)整個(gè)企業(yè)的物流、訂單和財(cái)務(wù)系統(tǒng)。MES系統(tǒng)軟件需要給ERP預(yù)留接口，目標(biāo)是使客戶訂單可以轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)工單，然后由計(jì)劃部門直接分配到生產(chǎn)部門。

　　2.對(duì)手機(jī)直接測(cè)試的底層軟件F1裝在生產(chǎn)線的客戶端電腦中。測(cè)試站檢測(cè)的各種參數(shù)上傳到系統(tǒng)中，并與預(yù)設(shè)的參數(shù)值進(jìn)行比較，如果不在要求的范圍內(nèi)，程序會(huì)報(bào)錯(cuò)，并且立即中止后面的測(cè)試。對(duì)于整個(gè)MES系統(tǒng)軟件來說，F(xiàn)1是重要的手機(jī)數(shù)據(jù)來源。

　　3.Vcheck和Package兩個(gè)軟件與F1一樣，是為系統(tǒng)提供手機(jī)參數(shù)的客戶端程序。手機(jī)不僅要通過測(cè)試儀器對(duì)其電子電路信號(hào)的自動(dòng)檢測(cè)，還要通過外觀的檢查。當(dāng)然，外觀檢查還無法由機(jī)器設(shè)備來完成，要由操作工人工完成并且按照固定的格式記錄在Vcheck里。

　　Package是用在包裝上的重要客戶端程序。操作工需要在Package的頁面里輸入手機(jī)的序列號(hào)(MSN)、重量、入網(wǎng)號(hào)(MII)、IMEI號(hào)等信息。這些信息會(huì)與序列號(hào)綁定，然后儲(chǔ)存在全球數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)客戶買到手機(jī)時(shí)，也會(huì)得到相應(yīng)的MSN、MII和IMEI等信息。這對(duì)于客戶來說是維修和索賠的的依據(jù)；對(duì)于企業(yè)來說，也是產(chǎn)品質(zhì)量追蹤和提供相應(yīng)服務(wù)的依據(jù)。

　　Package的另一個(gè)重要功能是打印包裝標(biāo)簽。當(dāng)序列號(hào)被上傳到MES系統(tǒng)軟件中后，系統(tǒng)按照預(yù)先制定的包裝方式給每一個(gè)MSN分配包裝箱號(hào)，打印箱標(biāo)。這也是保證發(fā)貨正確的重要依據(jù)。

　　MES系統(tǒng)軟件控制流程

　　幾個(gè)大體步驟，MES系統(tǒng)軟件主要是對(duì)這個(gè)過程進(jìn)行控制：

　　1.手機(jī)生產(chǎn)的核心是電路板，所以在流程上，首先要對(duì)供貨商提供的電路板進(jìn)行各種信號(hào)測(cè)試;

　　2.操作工在通過測(cè)試的電路板上進(jìn)行各種配件的組裝，包括鍵盤、邊框、屏幕和攝像頭等;

　　3.手機(jī)運(yùn)到包裝車間后，還要從服務(wù)器下載程序，包裝，入庫;

　　4.與手機(jī)發(fā)貨的實(shí)體操作相對(duì)應(yīng)，所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)要發(fā)到全局?jǐn)?shù)據(jù)庫中保存，以備以后的查詢、維修或者返廠修理時(shí)用。如上所述，生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)不可能單獨(dú)存在于企業(yè)之內(nèi)，還需要其他系統(tǒng)或者軟件的配合。

　　流程控制的核心有兩個(gè)：一是測(cè)試站，二是測(cè)試路徑。首先要根據(jù)實(shí)際測(cè)試儀器的情況，在系統(tǒng)中創(chuàng)建相應(yīng)的測(cè)試站。各類測(cè)試站都有一些特性，比如手機(jī)不能通過板級(jí)測(cè)試站，就要到板級(jí)維修處理；不能通過功能測(cè)試的，要返回生產(chǎn)線修理工修理；一些測(cè)試站測(cè)試完成后會(huì)改變工單的數(shù)量，還有的測(cè)試站并不返回測(cè)試數(shù)據(jù)，而是由修理工直接修改信息。

　　在測(cè)試站上可以進(jìn)行一些特定的設(shè)置。當(dāng)測(cè)試結(jié)果滿足一定的要求時(shí)，手機(jī)會(huì)根據(jù)情況選擇下一步的路徑。比如一個(gè)手機(jī)測(cè)試失敗有可能并不是手機(jī)本身的問題，這種情況操作工可以重新測(cè)試一遍。往往第二遍測(cè)試就沒問題了，這即是一個(gè)失敗到重測(cè)的邏輯路徑。

　　根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)，需要制定手機(jī)經(jīng)過各種測(cè)試儀器的順序，不能提前，也不能跳過。測(cè)試失敗的手機(jī)要按照一定的順序進(jìn)行維修，否則不能進(jìn)行下一道工序。對(duì)于不同產(chǎn)品型號(hào)的手機(jī)來說，由于一開始的設(shè)計(jì)不同，所以測(cè)試站的先后順序以及維修流程都是不相同的。不同產(chǎn)品應(yīng)該在MES系統(tǒng)軟件中有僅僅屬于自己的控制流程(workflow)。物理流程中包含所有的測(cè)試站，系統(tǒng)的流程控制中也應(yīng)該包含所有的測(cè)試站信息。如果不按照事先設(shè)定的順序走，MES系統(tǒng)軟件會(huì)通知測(cè)試站停止測(cè)試程序。

　　MES系統(tǒng)軟件控制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

　　由于產(chǎn)品要銷售到不同的國(guó)家和地區(qū)的不同經(jīng)銷商，所以手機(jī)安裝的軟件、箱子上的標(biāo)簽、IMEI/IEEE號(hào)段以及包裝方式都不相同。這些內(nèi)容要分門別類歸屬到product family下的product number下，所產(chǎn)生的樹型的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　手機(jī)需要根據(jù)自己所屬的product number，從系統(tǒng)得到相應(yīng)信息，然后完成下載軟件，寫入對(duì)應(yīng)的IMEI/IEEE號(hào)段等操作。不同型號(hào)的手機(jī)相關(guān)參數(shù)不同。比如每種電路板的設(shè)計(jì)不同，對(duì)應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)也是不同的。每種軟件下載的軟件、IMEI號(hào)段、包裝的方式也都是不同的。這些內(nèi)容需要流程工程師進(jìn)行添加、更改等維護(hù)。系統(tǒng)再根據(jù)手機(jī)的序列號(hào)判斷型號(hào)，會(huì)在相應(yīng)的工序中把安裝軟件、IMEI號(hào)段和包裝方式綁定。

　　每一種型號(hào)都定義一個(gè)單獨(dú)的product family，每一種物料包括手機(jī)軟件(一個(gè)手機(jī)里有幾個(gè)不同功能的軟件)、電路板型號(hào)、包裝方式、成品手機(jī)版本、標(biāo)簽、IMEI號(hào)都需要在系統(tǒng)中分別定義。歸到相應(yīng)的product family下面。因?yàn)楫a(chǎn)品型號(hào)的應(yīng)用都要體現(xiàn)在工單里，所以對(duì)于維護(hù)的工程師來說，確保物料版本的正確是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵之一。

　　MES系統(tǒng)軟件控制工單

　　工單是對(duì)一個(gè)批次手機(jī)的追蹤和生產(chǎn)管理。生產(chǎn)線的工人負(fù)責(zé)工單的創(chuàng)建、控制和管理。工單定義的內(nèi)容包括工單名、產(chǎn)品類型(Product Family)、版本號(hào)、數(shù)量、發(fā)貨單號(hào)和包裝方式。工單被分配到邏輯生產(chǎn)線上，開始生產(chǎn)后，只要在用戶界面處選擇相應(yīng)的邏輯生產(chǎn)線，就可以看見所有未關(guān)閉的工單。還可以監(jiān)控工單的名字、開始數(shù)量、結(jié)束數(shù)量和正在維修中的數(shù)量等信息。

　　在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)前生產(chǎn)的數(shù)量會(huì)記錄在優(yōu)先級(jí)別高的工單上。所用的物料如果不符合第一位工單所包含的物料信息，系統(tǒng)會(huì)給出錯(cuò)誤提示。工單檢查與實(shí)際數(shù)量檢查相結(jié)合，確保保證手機(jī)數(shù)量與各種物料的數(shù)量相互一致。

　　對(duì)于維修操作來說，操作工在客戶端界面查詢?cè)撌謾C(jī)以前的維修記錄，并且記入本次修理的方法和問題的原因。這樣便于其他維修者了解歷史維修情況，加快維修手機(jī)的速度。

　　解綁功能是把需要維修的手機(jī)從工單中解綁出去，這樣原來工單的完成數(shù)量會(huì)減掉一個(gè)數(shù)。同時(shí)，手機(jī)原來所在箱的數(shù)量也會(huì)減掉一個(gè)數(shù)，直到維修結(jié)束后再重新記入工單數(shù)量。這與上一個(gè)功能密切相關(guān)。流程是確定測(cè)試站的先后順序，規(guī)定手機(jī)在各種情況下的流動(dòng)路徑。而邏輯生產(chǎn)線在于把物理設(shè)備與系統(tǒng)連接起來，使物理設(shè)備在系統(tǒng)中有確實(shí)的位置，真正使數(shù)據(jù)的傳輸有邏輯上的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　完整的工單數(shù)據(jù)會(huì)保存在企業(yè)的存儲(chǔ)器中，可供隨時(shí)調(diào)用，以利于日后的查詢、維修，非常方便。

　　MES系統(tǒng)軟件分析

　　F1、Vcheck和Package是系統(tǒng)重要的數(shù)據(jù)來源，每一步測(cè)試站的標(biāo)記、測(cè)試操作和測(cè)試值都要返回系統(tǒng)。

　　流程工程師通過web界面對(duì)生產(chǎn)的邏輯和產(chǎn)品信息進(jìn)行維護(hù)。由于不同型號(hào)和功能的手機(jī)設(shè)計(jì)理念不同，所以對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)過程也不相同，測(cè)試的物理流程也不同。因此，工程師對(duì)流程的邏輯設(shè)計(jì)也就有相應(yīng)的變化。

　　對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控也是操作工通過web界面操作來實(shí)現(xiàn)的，包括工單數(shù)量、測(cè)試結(jié)果和維修記錄等。

　　系統(tǒng)管理員通過web界面或者第三方工具直接更改系統(tǒng)的邏輯，他是系統(tǒng)的幕后維護(hù)者。

　　當(dāng)生產(chǎn)完成后，每個(gè)工單的手機(jī)信息可以按照一定的格式從生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫倒入到文本文件中。這種文件是生產(chǎn)信息的重要依據(jù)之一。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的文本形式，可以通過倒入的BOM產(chǎn)生。通過對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件管理，使維護(hù)工作更加清楚和簡(jiǎn)單。

　　MES系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)與環(huán)境配置

　　系統(tǒng)采用典型的B/S結(jié)構(gòu)。所有的維護(hù)和管理工作都可以在客戶端上通過Web的形式進(jìn)行，大大地利用企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)。

　　MES系統(tǒng)軟件組成

　　應(yīng)用服務(wù)器(Application Server)：包含MES系統(tǒng)軟件的應(yīng)用程序和應(yīng)用邏輯。用戶可以使用預(yù)制的對(duì)象模塊管理流程邏輯。這些預(yù)制的對(duì)象模塊包括可配置數(shù)據(jù)對(duì)象(CDO)和可配置邏輯流程(CLF)。

　　與數(shù)據(jù)庫通信時(shí)，采用ODBC接口把系統(tǒng)邏輯轉(zhuǎn)化成對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作。對(duì)于系統(tǒng)管理員來說，只需要考慮數(shù)據(jù)對(duì)象和方法問題，不需要直接面對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫編碼。

　　在與客戶端通信時(shí)，應(yīng)用服務(wù)器通過XML端口，使用XML文件格式與客戶端程序通信。系統(tǒng)會(huì)一直偵聽并解析發(fā)送過來的XML文件。

　　MQ server：測(cè)試設(shè)備(測(cè)試站)在進(jìn)行測(cè)試過程中要不斷和系統(tǒng)交互，接受啟動(dòng)或者終止測(cè)試的命令，或者發(fā)送測(cè)試開始和完成的信息，把結(jié)果發(fā)送回系統(tǒng)。車間中可能有幾千個(gè)手機(jī)在測(cè)試，所以由測(cè)試站發(fā)送的信息需要先發(fā)送到MQ Server。經(jīng)過排序后再發(fā)送到應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理。

　　客戶端：一種是測(cè)試站通過發(fā)送消息到MQ server;另一種Vcheck和Package是發(fā)送XML格式直接到應(yīng)用服務(wù)器。

　　用戶界面：流程工程師和操作工都使用基于Web的界面進(jìn)行配、操作和控制。Web客戶端通過Windows 2000 IIS服務(wù)器訪問服務(wù)器。

　　系統(tǒng)的管理：對(duì)于系統(tǒng)邏輯和數(shù)據(jù)的更改，管理員可以通過Web界面對(duì)底層數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

　　MES系統(tǒng)軟件環(huán)境配置

　　軟件環(huán)境：數(shù)據(jù)庫采ODBC driver;App Server和MQ Server操作系統(tǒng)采用Windows Server系列版本；MME的管理工具需要安裝.NET Framework;

　　系統(tǒng)邏輯上可以分成三個(gè)層次：數(shù)據(jù)層主要由Oracle數(shù)據(jù)庫擔(dān)當(dāng)，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù);

　　業(yè)務(wù)層實(shí)現(xiàn)大部分的業(yè)務(wù)邏輯，主要由各種應(yīng)用邏輯來實(shí)現(xiàn)；應(yīng)用層是用戶界面，直接受用戶的操作，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和顯示。

　　從功能上劃分，集成MES系統(tǒng)主要包括用戶與安全管理、流程控制管理、包裝與出貨管理、工單管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理等幾個(gè)模塊。除系統(tǒng)邏輯維護(hù)模塊外，其它各個(gè)模塊都有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫，各模塊之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系通過LINK SEREVR和STORE PROC。