企业信息化总体设计方案

1、企业信息化总体设计方案一、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

3、表”工程）1） 生产任务的下达及确认：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

4、、客户订单的完成情况等信息；客户也可以通过远程观看订单的动态 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：本系统应当遵循的标准或规：国家及行业关于软件及信息系统的相

5、关规；软件、硬件环境（包括运行环境和开发环境）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

6、间层信息化系统的需求规格说明书，系统的 总体结构如图3 1所示：图 3 1 SAI MES 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

7、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

8、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

9、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

10、限管理、数据管理和日志管理等功能。3.2 SAI MES系统部署库 服务器磁带机或其 它备份设备W W W - H|Web/终端服务器ERP服务器文服等器它移动办公-,=In ternet防火墙MES系统服务器主交换机SAI MES系统部署如图3 2所示:.机加及合装线i机加及合装线9钎焊线产品装配线iL>II> rrTfriI产品装配线9i车间局域网图3 2 SAI MES系统部署图(1) 车间局域网：车间局域网建议采用有线以太网，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

11、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。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：关于成品信息的米集方式，建议米用人机交互的方式，主要鉴于目前只有少数

12、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；(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) SAI - MES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

13、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SAI- MES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

14、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4- 1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

15、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、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 4 2 生产任务管理（1）

16、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。 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

17、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、生产进度查询等，其构成如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）图4 3所示。图43生产进度管理(1) 采用人机交互的方式进行生产进行信息的采集，可以采用下线一台进行信息的输入，也可以批量进行信息的提交；(2 )产品装配下线并经质检检验后，生成入库信息，并把入库信息通过集成接口传递到ER

18、P系统(对于机加工的入库具体见在制品库存管理的入库操作)(3) 系统提供多种方式的实时生产进行查询方式，如按时段、任务编号、客户等；(4) 根据企业要求的格式生产每日的生产日报表。4.4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。，其构成如图4 4所示：图4-4关键质量信息采集与分析(1) 根据目前车间生产关键质量信息采集的要求，可以通过人机交互

19、的方式对巡检信 息、自检信息等信息进行输入；(2) 能够根据质量管理的要求，利用采集到的质量数据形成相应的质量报表(如)(3) 系统能提供多种方式的质量信息查询，如按时间段、按生产任务、按生产线等；(4) 系统能够对不合格品的处理意见信息进行管理；(5) 系统能够对量具、工装的校验信息进行管理，并按照设定的时间周期提醒用户需 要对量具和工装进行重新校验。4.5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，生产线动态信息实时采集、生产线状态信息查询、生产线故障信息分析等，其功能构成如图 4 5所示:图4-5生产线状态信息管理

20、(1) 系统提供生产线常见故障信息的维护，便于后续的信息输入；(2) 当生产线的状态发生改变，如出现故障、生产缺料、生产任务调整等状况时，把 发生的状况通过人机交互的方式进行信息输入；(3) 提供能够提供实时的生产线状态查询的功能，同时能够对生产线发生的状况进行 分析。4.6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库存进行管理，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，其功能构成如图4 6所示：图4 6车间在制品库存管理(1 )机加工线生产完工提交，在系统中视同在制品入库(不打印入库凭证)；(2 )机加工线在制品搬运走，做一确认动作，视同在制品出库

21、(不打印出库凭证)(3)系统提供在制品盘点的功能，以保证帐实的相符；(4 )系统提供实时的在制品库存查询功能，可以根据生产线、时间等参数进行查询。4.7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) 其功能构成如图4 7所示：图4 7综合查询和报表(1) 可以根据车间生产管理的需要生成各类查询和报表；(

22、2) 能够根据需求在车间大屏幕显示相关的生产信息，如当班计划生产量、现已经完 成生产量、 尚余生产数量、 某时刻按标准生产节拍应完成的产量及此时刻相对标准节拍产量 的差额，以及定制的一些标语等；（3）提供通过互联网远程查询的功能；（4）提供方便直观的方式供领导对车间制造过程信息的快速查询与分析；（5）根据用户需要，可以进行一些报表及查询的定制开发。4.8 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等， 其功能构 成如图 4 8 所示：图 4 8 车间文档管理4.9 系统管理系统管

23、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，其具体功能构成如图49所示：图 4 9 系统管理（ 1）通过用户管理、角色管理和权限管理对SAI-MES 用户的操作权限进行管理；（2）提供统一的界面对日常的数据进行管理，如数据的导入、导出等；（3）对系统的操作日志进行记录和管理，能够使系统管理员方便地查询用户登录的时 间及所执行的具体操作。5. SAI-MES 系统集成方案5.1 系统集成的容系统集成的具体容在系统集成接口模块已经介绍， 目前需要集成的信息包括： 物料信息、 生产任务信息、 成品库存台帐信息和完工入库信息

24、，其中物料信息、生产任务信息、成品库 存台帐信息由 ERP 系统向 MES 导入，完工入库信息由 MES 向 ERP 导入。5.2 系统集成的频度根据信息产生的频度及使用情况，系统集成的频度可以设计为：（1）物料信息：期初数据一次性导入，系统正常运行后，ERP 系统中产生新的成品数据时进行集成；（2）生产任务、成品库存台帐、完工入库信息：每天一次。5.3 系统集成实现的技术方案系统集成方案可以根据具体情况在以下的技术方案中选择：(1 )数据库之间的集成：直接实现ERP数据库与MES数据库的集成，如通过数据库复制、数据导入导出等方式实现系统集成；(2) 通过中间的文件格式：导出方先把数据以文件方

25、式导出到特定的位置，导入方根 据集成的频度定期去读取文件的容并把数据导入到数据库系统中；(3) 通过在MES系统中开发单独的功能，由MES发起信息的集成业务。6. 开发环境的配置类别标准配置最低配置计算机硬件PC Server 2台、开发用PC机软件WindowsServer2003/SQLServer2000网络通信100/1000M 局域网，支持 Internet访问其他多功能信息交互终端7. 运行环境的配置类别标准配置最低配置计算机硬件PC Server 2台、管理端PC机软件WindowsServer2003/SQLServer2000网络通信100/1000M 局域网，支持 Inte

26、rnet访问其他多功能信息交互终端、LED大屏幕 显示屏8. 项目实施阶段及规为了规系统的实施，保证系统实施的成功，结合车间信息化的特点，根据专业的信息化系统实施方法论，对 SAI车间层信息化系统的实施过程进行规化。系统实施的过程如下图所 示:SAI-MES项目过程规范卜.卜4阿史村果：零目音同 耳U削顷射孫?1宮的 4忖啟僵粕事址曲|?粉百卷圧*婕设计方K陷戟畀试施寸同户HiMl匕崔肾 脚艸佃垃in晉耳址3空杯養封丸自百馨刚券*丘n主厲工作内書：*遂遊日斛嶽怙籾* 左露n先鼻徑*段口怙功*猊*核累皿坯軒创障*世鼻瞩甫首帮41盘W *财4Ut：事阳帽 nm惜経血看-豊用健止盘工* 空戦更出功i

27、t的一圧幵 $* dtlW/T«*爭陵功但粘比耳彙*戟出件廉担杓播豐珏毗知赴竄 «K拿用户損杵堆N wo* ix#AWM*X*整忙过at中t的 »»4華畑4的夫&阶段i：项目启动工作容：本阶段主要完成项目实施前期的准备工作，为项目实施打下一个良好的基础。1）签订项目实施合同；2） 建立项目组织结构（明确双方项目的负责人，实施人员包括车间业务人员和IT 人员）3）制定项目实施总体计划4） 项目启动会议（明确项目的启动，相关资源的具备（如人员、办公设备和场地等)可交付的成果：1) 项目实施合同2) 项目组织结构与职责分工3) 项目总体计划项目里程碑：

28、 项目交付成果经项目双方负责人签字确认后转入下一阶段。阶段 2：系统分析 工作容：本阶段的工作主要根据企业生产制造的实际情况进行调研和分析，与现有系统的功能匹配度分析，并对相关的人员进行培训。具体容包括：1) 技术和现有应用环境分析2) 业务需求调研和业务分析3) 实施企业相关人员的培训可交付成果：1) 现有系统应完善或开发的功能需求分析报告2) 培训教材(包括 MES 培训、项目实施方法培训、终端的配置使用培训等) 项目里程碑： 项目交付成果经项目双方负责人签字确认后转入下一阶段。阶段 3：业务及系统方案设计工作容：根据系统分析的结果， 和企业的业务人员一起进行业务流程的规和设计，确定系统实

29、现的功能， 并制定系统的技术方案 (如数据采集点的设置和数据采集方式、 集成接口 等)。具体容包括：1) 未来系统处理的流程2) 系统功能模块设计3) 数据采集点设置及数据采集方式5) 集成接口设计可交付成果： 业务及系统设计方案项目里程碑： 项目交付成果经项目双方负责人确认后转入下一阶段。阶段 4：系统实现工作容：根据系统设计方案， 进行管理软件及终端的功能的二次开发， 以满足用户的需求。具体包括：1) 管理软件及终端新要求功能的开发2) 查询及报表开发3) 接口程序的开发4) 系统功能测试与集成测试5) 软硬件环境的搭建，包括服务器及系统软件安装，终端安装与调试等。6) 基础数据收集(以用

30、户为主，协助用户进行数据收集) 可交付成果：可交付使用的系统，系统测试报告，基础数据文档。 项目里程碑： 项目交付成果经项目双方负责人确认后转入下一阶段。 阶段 5：系统上线准备 工作容：主要完成系统上线前的准备工作，包括：1) 用户确认测试2) 实际应用环境系统测试3) 用户操作培训4) 权限设置5) 基础数据导入可交付成果： 用户确认测试报告，实际应用环境测试报告，权限设置文档， 用户培训记 录。项目里程碑： 项目交付成果经项目双方负责人确认后转入下一阶段。阶段 6：系统上线及后续支持 工作容：进行系统的切换，使用中问题的解决等，包括：1) 业务数据的导入(通过集成接口或数据文件导入)2)

31、 使用过程中问题的解决3) 系统移交4) 后续支持的服务备忘录可交付成果： 系统移交相关的文档(如系统配置说明书、数据备份方案、系统实施过程中相关技术文档和管理文档) ，系统运行报告，项目验收报告，后续服务备忘录。项目里程碑： 项目交付成果经项目双方负责人确认，并经过项目验收后，项目结束。9. 项目实施总体计划项目实施总体计划如下图所示：-L39ZOUTfilObn 1,日zorr 算g月2WT*05 月;SB 0T9(Mq)lR 20crr<c*fl»iBsowawisa xnWmno'H BTfiFOSJMB厂3U宅BT 平sJ!；o口口usu 含MX«M

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35、某大学现行工资管理系统简单描述如下：某大学共有教职员工 3758人。学校下设教务处、财务处和房产处等二十六处室，还设有计算机系、自动控制系和管理工程系等十八个教学系，此外还附设一个机械工厂、一个电子厂和一所校医院。该校财务处负责全校教职工的工资管理工作，其工资管理业务情况如下：每月25日至28日，房产处将本月职工住房的房费和水电费扣款清单报送财务处，总务处将托儿费扣款和通勤职工的交通补贴费清单报送财务处。财务处按期列出一份职工借支应扣款清单。所有这些清单的格式如表SJ-I和表SJ-2所示。表SJ-1 （）月份职工（）项扣款清单职工号扣款金额（元）备注制表人：日期:表SJ-2 （）月份职工交通补贴清单职工号补贴金额（元）备注制表人：日期:此外，学校人事部门及时向财务处提供下列信息：1）若有职工在学校部各部门之间调动工作情况发生，则提供这些职工的、由何部门调 至何部门工作、工资发放变动情况等。2） 若有校外人员调入学校工作，则应提供调入者的职工号、调入校何部门、以及有关 调入者工资方面的数据， 还有他们的工资开始发放的月份， 据此，财务处的工资管理会计员 建立调入者的职工工资台帐帐页。3）若有职工调离学校，则要提供调出人员的、所在单位和终止发放本人工资的月份。4）若调整