MES系统软件如何在手机行业应用？
日期：2018-08-24 / 人气： / 来源：未知
中国已经成为全球最大的移动通信市场。据工业和信息部统计，我国移动电话用户总数在今年1月前达到6.49亿户，净增长848.5万户。如此庞大的用户群体对手机制造企业也提出了更高的要求。尤其是同时生产几十个型号的大型手机厂商，如何控制产品质量成为关键。显然，仅仅依靠ERP和现场自动化系统无法应付这种新局面。
MES系统 软件能够填补这一空白。MES系统软件可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高服务质量等。
有鉴于此，笔者所在企业决定采用一套手机生产执行系统MES系统软件以保障生产系统的准确性，提高手机的产品质量。
目标需求
本企业是一家大型的合资工厂，原有的系统和应用比较多，MES系统软件需要尽可能与系统交互通信。
所以，我们研制MES系统软件的目标是：与车间内的其他系统通信，与已有的异构系统相兼容；实现流程控制，包括产品和包装管理等；结合BOM，适应灵活多变的产品类型；使用工单控制，掌握生产数据流的走向。
除此之外，系统能控制用户权限，能够快速生成各种统计报表。界面要易于操作。具体有几个方面：
1.ERP负责整个企业的物流、订单和财务系统。MES系统软件需要给ERP预留接口，目标是使客户订单可以转化为生产工单，然后由计划部门直接分配到生产部门。
2.对手机直接测试的底层软件F1装在生产线的客户端电脑中。测试站检测的各种参数上传到系统中，并与预设的参数值进行比较，如果不在要求的范围内，程序会报错，并且立即中止后面的测试。对于整个MES系统软件来说，F1是重要的手机数据来源。
3.Vcheck和Package两个软件与F1一样，是为系统提供手机参数的客户端程序。手机不仅要通过测试仪器对其电子电路信号的自动检测，还要通过外观的检查。当然，外观检查还无法由机器设备来完成，要由操作工人工完成并且按照固定的格式记录在Vcheck里。
Package是用在包装上的重要客户端程序。操作工需要在Package的页面里输入手机的序列号(MSN)、重量、入网号(MII)、IMEI号等信息。这些信息会与序列号绑定，然后储存在全球数据库中。当最终客户买到手机时，也会得到相应的MSN、MII和IMEI等信息。这对于客户来说是维修和索赔的的依据；对于企业来说，也是产品质量追踪和提供相应服务的依据。
Package的另一个重要功能是打印包装标签。当序列号被上传到MES系统软件中后，系统按照预先制定的包装方式给每一个MSN分配包装箱号，打印箱标。这也是保证发货正确的重要依据。
MES系统软件控制流程
几个大体步骤，MES系统软件主要是对这个过程进行控制：
1.手机生产的核心是电路板，所以在流程上，首先要对供货商提供的电路板进行各种信号测试；
2.操作工在通过测试的电路板上进行各种配件的组装，包括键盘、边框、屏幕和摄像头等；
3.手机运到包装车间后，还要从服务器下载程序，包装，入库；
4.与手机发货的实体操作相对应，所有生产数据要发到全局数据库中保存，以备以后的查询、维修或者返厂修理时用。如上所述，生产执行系统不可能单独存在于企业之内，还需要其他系统或者软件的配合。
流程控制的核心有两个：一是测试站，二是测试路径。首先要根据实际测试仪器的情况，在系统中创建相应的测试站。各类测试站都有一些特性，比如手机不能通过板级测试站，就要到板级维修处理；不能通过功能测试的，要返回生产线修理工修理；一些测试站测试完成后会改变工单的数量，还有的测试站并不返回测试数据，而是由修理工直接修改信息。
在测试站上可以进行一些特定的设置。当测试结果满足一定的要求时，手机会根据情况选择下一步的路径。比如一个手机测试失败有可能并不是手机本身的问题，这种情况操作工可以重新测试一遍。往往第二遍测试就没问题了，这即是一个失败到重测的逻辑路径。
根据实际生产，需要制定手机经过各种测试仪器的顺序，不能提前，也不能跳过。测试失败的手机要按照一定的顺序进行维修，否则不能进行下一道工序。对于不同产品型号的手机来说，由于最初的设计不同，所以测试站的先后顺序以及维修流程都是不相同的。不同产品应该在MES系统软件中有仅仅属于自己的控制流程(workflow)。物理流程中包含所有的测试站，系统的流程控制中也应该包含所有的测试站信息。如果不按照事先设定的顺序走，MES系统软件会通知测试站停止测试程序。
MES系统软件控制产品结构
由于产品要销售到不同的国家和地区的不同经销商，所以手机安装的软件、箱子上的标签、IMEI/IEEE号段以及包装方式都不相同。这些内容要分门别类归属到product family下的product number下，所产生的树型的结构如图2所示。
手机需要根据自己所属的product number，从系统得到相应信息，然后完成下载软件，写入对应的IMEI/IEEE号段等操作。不同型号的手机相关参数不同。比如每种电路板的设计不同，对应的测试标准也是不同的。每种软件下载的软件、IMEI号段、包装的方式也都是不同的。这些内容需要流程工程师进行添加、更改等维护。系统再根据手机的序列号判断型号，会在相应的工序中把安装软件、IMEI号段和包装方式绑定。
每一种型号都定义一个单独的product family，每一种物料包括手机软件（一个手机里有几个不同功能的软件）、电路板型号、包装方式、成品手机版本、标签、IMEI号都需要在系统中分别定义。最后归到相应的product family下面。因为产品型号的应用最终都要体现在工单里，所以对于维护的工程师来说，确保物料版本的正确是保证产品质量的关键之一。
MES系统软件控制工单
工单是对一个批次手机的追踪和生产管理。生产线的工人负责工单的创建、控制和管理。工单定义的内容包括工单名、产品类型(Product Family)、版本号、数量、发货单号和包装方式。工单被分配到逻辑生产线上，开始生产后，只要在用户界面处选择相应的逻辑生产线，就可以看见所有未关闭的工单。还可以监控工单的名字、开始数量、结束数量和正在维修中的数量等信息。
在实际生产中，当前生产的数量会记录在优先级别高的工单上。所用的物料如果不符合第一位工单所包含的物料信息，系统会给出错误提示。工单检查与实际数量检查相结合，确保保证手机数量与各种物料的数量相互一致。
对于维修操作来说，操作工在客户端界面查询该手机以前的维修记录，并且记入本次修理的方法和问题的原因。这样便于其他维修者了解历史维修情况，加快维修手机的速度。
解绑功能是把需要维修的手机从工单中解绑出去，这样原来工单的完成数量会减掉一个数。同时，手机原来所在箱的数量也会减掉一个数，直到维修结束后再重新记入工单数量。这与上一个功能密切相关。流程是确定测试站的先后顺序，规定手机在各种情况下的流动路径。而逻辑生产线在于把物理设备与系统连接起来，使物理设备在系统中有确实的位置，真正使数据的传输有逻辑上的对应关系。
完整的工单数据会保存在企业的存储器中，可供随时调用，以利于日后的查询、维修，非常方便。
MES系统软件分析
F1、Vcheck和Package是系统重要的数据来源，每一步测试站的标记、测试操作和测试值都要返回系统。
流程工程师通过web界面对生产的逻辑和产品信息进行维护。由于不同型号和功能的手机设计理念不同，所以对应的生产过程也不相同，测试的物理流程也不同。因此，工程师对流程的逻辑设计也就有相应的变化。
对生产进行监控也是操作工通过web界面操作来实现的，包括工单数量、测试结果和维修记录等。
系统管理员通过web界面或者第三方工具直接更改系统的逻辑，他是系统的幕后维护者。
当生产完成后，每个工单的手机信息可以按照一定的格式从生产数据库倒入到文本文件中。这种文件是生产信息的重要依据之一。产品结构文件是产品结构的文本形式，可以通过倒入的BOM产生。通过对产品结构文件管理，使维护工作更加清楚和简单。
MES系统软件体系结构与环境配置
系统采用典型的B/S结构。所有的维护和管理工作都可以在客户端上通过Web的形式进行，最大限度地利用企业内部局域网。
MES系统软件组成
应用服务器（Application Server）：包含MES系统软件的应用程序和应用逻辑。用户可以使用预制的对象模块管理流程逻辑。这些预制的对象模块包括可配置数据对象(CDO)和可配置逻辑流程(CLF)。
与数据库通信时，采用ODBC接口把系统逻辑转化成对数据库的操作。对于系统管理员来说，只需要考虑数据对象和方法问题，不需要直接面对复杂的数据库编码。
在与客户端通信时，应用服务器通过XML端口，使用XML文件格式与客户端程序通信。系统会一直侦听并解析发送过来的XML文件。
MQ server：测试设备（测试站）在进行测试过程中要不断和系统交互，接受启动或者终止测试的命令，或者发送测试开始和完成的信息，把结果发送回系统。车间中可能有几千个手机在测试，所以由测试站发送的信息需要先发送到MQ Server。经过排序后再发送到应用服务器进行处理。
客户端：一种是测试站通过发送消息到MQ server；另一种Vcheck和Package是发送XML格式直接到应用服务器。
用户界面：流程工程师和操作工都使用基于Web的界面进行配、操作和控制。Web客户端通过Windows 2000 IIS服务器访问服务器。
系统的管理：对于系统逻辑和数据的更改，管理员可以通过Web界面对底层数据进行更新。
MES系统软件环境配置
软件环境：数据库采ODBC driver；App Server和MQ Server操作系统采用Windows Server系列版本；MME的管理工具需要安装.NET Framework；
系统逻辑上可以分成三个层次：数据层主要由Oracle数据库担当，负责存储数据；
业务层实现大部分的业务逻辑，主要由各种应用逻辑来实现；应用层是用户界面，直接受用户的操作，进行数据的收集和显示。
从功能上划分，集成 MES系统软件 主要包括用户与安全管理、流程控制管理、包装与出货管理、工单管理、产品结构管理等几个模块。除系统逻辑维护模块外，其它各个模块都有独立的数据库，各模块之间的数据联系通过LINK SEREVR和STORE PROC。
MES系统 软件能够填补这一空白。MES系统软件可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高服务质量等。
有鉴于此，笔者所在企业决定采用一套手机生产执行系统MES系统软件以保障生产系统的准确性，提高手机的产品质量。
目标需求
本企业是一家大型的合资工厂，原有的系统和应用比较多，MES系统软件需要尽可能与系统交互通信。
所以，我们研制MES系统软件的目标是：与车间内的其他系统通信，与已有的异构系统相兼容；实现流程控制，包括产品和包装管理等；结合BOM，适应灵活多变的产品类型；使用工单控制，掌握生产数据流的走向。
除此之外，系统能控制用户权限，能够快速生成各种统计报表。界面要易于操作。具体有几个方面：
1.ERP负责整个企业的物流、订单和财务系统。MES系统软件需要给ERP预留接口，目标是使客户订单可以转化为生产工单，然后由计划部门直接分配到生产部门。
2.对手机直接测试的底层软件F1装在生产线的客户端电脑中。测试站检测的各种参数上传到系统中，并与预设的参数值进行比较，如果不在要求的范围内，程序会报错，并且立即中止后面的测试。对于整个MES系统软件来说，F1是重要的手机数据来源。
3.Vcheck和Package两个软件与F1一样，是为系统提供手机参数的客户端程序。手机不仅要通过测试仪器对其电子电路信号的自动检测，还要通过外观的检查。当然，外观检查还无法由机器设备来完成，要由操作工人工完成并且按照固定的格式记录在Vcheck里。
Package是用在包装上的重要客户端程序。操作工需要在Package的页面里输入手机的序列号(MSN)、重量、入网号(MII)、IMEI号等信息。这些信息会与序列号绑定，然后储存在全球数据库中。当最终客户买到手机时，也会得到相应的MSN、MII和IMEI等信息。这对于客户来说是维修和索赔的的依据；对于企业来说，也是产品质量追踪和提供相应服务的依据。
Package的另一个重要功能是打印包装标签。当序列号被上传到MES系统软件中后，系统按照预先制定的包装方式给每一个MSN分配包装箱号，打印箱标。这也是保证发货正确的重要依据。
MES系统软件控制流程
几个大体步骤，MES系统软件主要是对这个过程进行控制：
1.手机生产的核心是电路板，所以在流程上，首先要对供货商提供的电路板进行各种信号测试；
2.操作工在通过测试的电路板上进行各种配件的组装，包括键盘、边框、屏幕和摄像头等；
3.手机运到包装车间后，还要从服务器下载程序，包装，入库；
4.与手机发货的实体操作相对应，所有生产数据要发到全局数据库中保存，以备以后的查询、维修或者返厂修理时用。如上所述，生产执行系统不可能单独存在于企业之内，还需要其他系统或者软件的配合。
流程控制的核心有两个：一是测试站，二是测试路径。首先要根据实际测试仪器的情况，在系统中创建相应的测试站。各类测试站都有一些特性，比如手机不能通过板级测试站，就要到板级维修处理；不能通过功能测试的，要返回生产线修理工修理；一些测试站测试完成后会改变工单的数量，还有的测试站并不返回测试数据，而是由修理工直接修改信息。
在测试站上可以进行一些特定的设置。当测试结果满足一定的要求时，手机会根据情况选择下一步的路径。比如一个手机测试失败有可能并不是手机本身的问题，这种情况操作工可以重新测试一遍。往往第二遍测试就没问题了，这即是一个失败到重测的逻辑路径。
根据实际生产，需要制定手机经过各种测试仪器的顺序，不能提前，也不能跳过。测试失败的手机要按照一定的顺序进行维修，否则不能进行下一道工序。对于不同产品型号的手机来说，由于最初的设计不同，所以测试站的先后顺序以及维修流程都是不相同的。不同产品应该在MES系统软件中有仅仅属于自己的控制流程(workflow)。物理流程中包含所有的测试站，系统的流程控制中也应该包含所有的测试站信息。如果不按照事先设定的顺序走，MES系统软件会通知测试站停止测试程序。
MES系统软件控制产品结构
由于产品要销售到不同的国家和地区的不同经销商，所以手机安装的软件、箱子上的标签、IMEI/IEEE号段以及包装方式都不相同。这些内容要分门别类归属到product family下的product number下，所产生的树型的结构如图2所示。
手机需要根据自己所属的product number，从系统得到相应信息，然后完成下载软件，写入对应的IMEI/IEEE号段等操作。不同型号的手机相关参数不同。比如每种电路板的设计不同，对应的测试标准也是不同的。每种软件下载的软件、IMEI号段、包装的方式也都是不同的。这些内容需要流程工程师进行添加、更改等维护。系统再根据手机的序列号判断型号，会在相应的工序中把安装软件、IMEI号段和包装方式绑定。
每一种型号都定义一个单独的product family，每一种物料包括手机软件（一个手机里有几个不同功能的软件）、电路板型号、包装方式、成品手机版本、标签、IMEI号都需要在系统中分别定义。最后归到相应的product family下面。因为产品型号的应用最终都要体现在工单里，所以对于维护的工程师来说，确保物料版本的正确是保证产品质量的关键之一。
MES系统软件控制工单
工单是对一个批次手机的追踪和生产管理。生产线的工人负责工单的创建、控制和管理。工单定义的内容包括工单名、产品类型(Product Family)、版本号、数量、发货单号和包装方式。工单被分配到逻辑生产线上，开始生产后，只要在用户界面处选择相应的逻辑生产线，就可以看见所有未关闭的工单。还可以监控工单的名字、开始数量、结束数量和正在维修中的数量等信息。
在实际生产中，当前生产的数量会记录在优先级别高的工单上。所用的物料如果不符合第一位工单所包含的物料信息，系统会给出错误提示。工单检查与实际数量检查相结合，确保保证手机数量与各种物料的数量相互一致。
对于维修操作来说，操作工在客户端界面查询该手机以前的维修记录，并且记入本次修理的方法和问题的原因。这样便于其他维修者了解历史维修情况，加快维修手机的速度。
解绑功能是把需要维修的手机从工单中解绑出去，这样原来工单的完成数量会减掉一个数。同时，手机原来所在箱的数量也会减掉一个数，直到维修结束后再重新记入工单数量。这与上一个功能密切相关。流程是确定测试站的先后顺序，规定手机在各种情况下的流动路径。而逻辑生产线在于把物理设备与系统连接起来，使物理设备在系统中有确实的位置，真正使数据的传输有逻辑上的对应关系。
完整的工单数据会保存在企业的存储器中，可供随时调用，以利于日后的查询、维修，非常方便。
MES系统软件分析
F1、Vcheck和Package是系统重要的数据来源，每一步测试站的标记、测试操作和测试值都要返回系统。
流程工程师通过web界面对生产的逻辑和产品信息进行维护。由于不同型号和功能的手机设计理念不同，所以对应的生产过程也不相同，测试的物理流程也不同。因此，工程师对流程的逻辑设计也就有相应的变化。
对生产进行监控也是操作工通过web界面操作来实现的，包括工单数量、测试结果和维修记录等。
系统管理员通过web界面或者第三方工具直接更改系统的逻辑，他是系统的幕后维护者。
当生产完成后，每个工单的手机信息可以按照一定的格式从生产数据库倒入到文本文件中。这种文件是生产信息的重要依据之一。产品结构文件是产品结构的文本形式，可以通过倒入的BOM产生。通过对产品结构文件管理，使维护工作更加清楚和简单。
MES系统软件体系结构与环境配置
系统采用典型的B/S结构。所有的维护和管理工作都可以在客户端上通过Web的形式进行，最大限度地利用企业内部局域网。
MES系统软件组成
应用服务器（Application Server）：包含MES系统软件的应用程序和应用逻辑。用户可以使用预制的对象模块管理流程逻辑。这些预制的对象模块包括可配置数据对象(CDO)和可配置逻辑流程(CLF)。
与数据库通信时，采用ODBC接口把系统逻辑转化成对数据库的操作。对于系统管理员来说，只需要考虑数据对象和方法问题，不需要直接面对复杂的数据库编码。
在与客户端通信时，应用服务器通过XML端口，使用XML文件格式与客户端程序通信。系统会一直侦听并解析发送过来的XML文件。
MQ server：测试设备（测试站）在进行测试过程中要不断和系统交互，接受启动或者终止测试的命令，或者发送测试开始和完成的信息，把结果发送回系统。车间中可能有几千个手机在测试，所以由测试站发送的信息需要先发送到MQ Server。经过排序后再发送到应用服务器进行处理。
客户端：一种是测试站通过发送消息到MQ server；另一种Vcheck和Package是发送XML格式直接到应用服务器。
用户界面：流程工程师和操作工都使用基于Web的界面进行配、操作和控制。Web客户端通过Windows 2000 IIS服务器访问服务器。
系统的管理：对于系统逻辑和数据的更改，管理员可以通过Web界面对底层数据进行更新。
MES系统软件环境配置
软件环境：数据库采ODBC driver；App Server和MQ Server操作系统采用Windows Server系列版本；MME的管理工具需要安装.NET Framework；
系统逻辑上可以分成三个层次：数据层主要由Oracle数据库担当，负责存储数据；
业务层实现大部分的业务逻辑，主要由各种应用逻辑来实现；应用层是用户界面，直接受用户的操作，进行数据的收集和显示。
从功能上划分，集成 MES系统软件 主要包括用户与安全管理、流程控制管理、包装与出货管理、工单管理、产品结构管理等几个模块。除系统逻辑维护模块外，其它各个模块都有独立的数据库，各模块之间的数据联系通过LINK SEREVR和STORE PROC。
作者：hzjuxadmin
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