制造执行系统（MES）故障应急预案

第第PAGE\MERGEFORMAT1页共NUMPAGES\MERGEFORMAT1页制造执行系统（MES）故障应急预案一、总则

1适用范围

本预案适用于本单位制造执行系统（MES）发生故障，导致生产计划中断、数据采集异常、设备控制失效或供应链协同受阻等情形。MES系统作为智能制造的核心载体，其稳定性直接影响生产线的连续性及产品质量追溯能力。以某电子制造企业为例，2021年某季度因MES系统数据库崩溃导致日均产量损失约15%，并引发上下游物料调配延误超过48小时，凸显了应急预案的必要性。故障范围界定为：系统核心模块瘫痪、网络通信中断、实时数据传输错误率超过5%，或系统停机时间超过4小时，均启动本预案。

2响应分级

根据故障影响层级划分三级响应机制。

（1）一级响应：MES系统核心功能完全丧失，造成全厂生产停滞或关键产品线停线超过8小时，伴随库存管理系统（IMS）数据同步失败，影响范围覆盖超过70%的生产单元。例如，ERP系统与MES接口故障导致工单流转中断，且备件库存数据失准，需启动跨部门应急协调。

（2）二级响应：系统部分模块失效，如质量管理系统（QMS）数据采集中断，或设备控制模块响应延迟超过30秒，虽未导致全厂停线，但影响至少3条主要生产线，需限制产品出货量超过20%。某汽车零部件厂MES故障导致设备OEE数据丢失，仅影响某季度交付订单的10%。

（3）三级响应：系统性能下降，如实时监控画面刷新频率低于2Hz，或数据传输错误率介于1%-5%，未造成生产计划调整，通过技术手段可在4小时内恢复。如某制药企业MES偶发性数据漂移，经重启服务后30分钟内自动修正。

分级原则以故障恢复难度、经济损失预估及人员安全风险为依据，其中停机时间、影响生产线数量及关联系统瘫痪程度作为量化指标。

二、应急组织机构及职责

1应急组织形式及构成单位

成立MES应急指挥部，由生产副总担任总指挥，下设技术保障组、生产调度组、供应链协调组及后勤支持组，各小组均设组长1名、组员3-5名，构成单位涵盖生产部、信息中心、采购部、仓储部及质量部。指挥部设于信息中心机房，配备专用通讯设备和应急预案数据库。

2工作小组职责分工

（1）技术保障组：由信息中心牵头，成员含系统架构师、数据库管理员及网络工程师，负责故障诊断、系统切换至备用服务器或云平台、恢复核心功能模块，并监控网络带宽占用率低于70%。需在2小时内完成系统状态评估，制定恢复方案需经总指挥审批。

（2）生产调度组：由生产部负责，成员含各产线主管及计划员，任务是在MES停用时切换至纸质工单或手写台账，按优先级执行生产指令，每日统计产量偏差不超过5%。需每30分钟向指挥部汇报人员到位情况及临时调度方案。

（3）供应链协调组：由采购部与仓储部组成，成员含供应商联络员及库存管理员，职责是暂停非紧急物料采购，启用备用库存管理系统调配物料，确保关键工位在制品库存满足2小时生产需求。需核查供应商MES对接状态，异常时启动备用通讯渠道。

（4）后勤支持组：由行政部承担，成员含设备维修工及安全员，负责保障应急照明供电、提供备用办公设备，并协助疏散信息系统操作人员至备用机房。需提前检验备用电源容量是否满足4小时系统运行需求。

3行动任务

故障发生时，技术保障组优先恢复生产指令下达模块，生产调度组同步调整工单执行顺序，供应链协调组锁定库存数据，后勤支持组准备切换备用设施。各小组需通过加密通讯系统汇报进展，指挥部每日召开2次短会协调数据同步，直至MES系统恢复认证通过。

三、信息接报

1应急值守电话

设立24小时MES应急值守热线（号码保密），由信息中心值班工程师负责接听，同时配置短信报警接收模块，确保故障信息5分钟内得到初步确认。

2事故信息接收

接报流程遵循“登记-核实-分类-上报”原则，接报人员需记录故障发生时间、现象描述（含错误代码、影响范围）、操作人员工号及联系方式。对于疑似病毒攻击需立即隔离终端设备，并启动取证程序。

3内部通报程序

信息接收确认后30分钟内，通过企业内部通讯系统（如OPCUA协议传输）向生产部、质量部及设备部同步故障通报，内容包含停用模块清单、预计恢复时间及临时应对措施。指挥部总指挥负责审核通报关键信息。

4向上级报告流程

（1）时限：一级响应2小时内、二级响应1小时内、三级响应30分钟内。

（2）内容：故障性质（如数据库宕机、网络中断）、影响范围（受影响MES模块数量）、已采取措施及潜在损失（按当前产值0.5%预估）。

（3）责任人：信息中心负责人为第一责任人，需同步抄送生产副总及安全总监签核。报告通过加密邮件发送至上级单位应急邮箱，并保留发送记录。

5外部通报方法

达到二级响应标准时，由生产副总授权联络采购部与供应商协调组，通过安全多方计算（SMC）技术共享故障影响清单。涉及认证产品（如医疗器械）需在4小时内向监管机构提交书面报告，内容需符合GMP数据完整性附录要求。

四、信息处置与研判

1响应启动程序

（1）启动方式：一级响应由总指挥依据指挥部研判决定，二级响应由总指挥授权信息中心负责人启动，三级响应通过预设脚本自动触发应急模式。

（2）启动条件：当MES系统关键性能指标（如CPU使用率＞90%持续30分钟）或事件管理模块（EMM）自动评估得分低于阈值（设定为65分）时，触发自动响应程序。

2预警启动决策

事件未达响应启动标准时，由总指挥授权技术保障组发布预警，措施包括：冻结非核心模块数据写入、启用离线分析工具评估恢复方案，并组织跨部门进行桌面推演，预警状态持续期间每日评估升级条件。

3响应级别调整机制

响应启动后建立动态评估机制：

•若数据恢复耗时超过预期2小时，且影响范围扩大至超过4条生产线，由技术保障组提出升级申请，指挥部30分钟内完成决策。

•采用贝叶斯决策树模型分析故障传播概率，当模块间异常依赖度（λ值）超过0.8时，自动触发高级别响应预案。

•每小时评估系统可用性指标（可用率＜85%持续60分钟），若恢复无进展则启动备用系统切换程序，避免响应不足导致数据丢失。

五、预警

1预警启动

（1）发布渠道：通过企业内部应急广播系统、专用预警APP（基于MQTT协议推送）、生产车间电子看板发布，同时向所有MES操作人员发送短信通知。

（2）发布方式：采用分级颜色编码，黄色预警显示“MES系统性能下降，建议执行离线操作检查”，红色预警显示“MES核心模块故障，启动应急预案”。

（3）发布内容：包含故障初步诊断（如网络丢包率超5%）、影响区域（标注受影响工单号）、临时措施（如切换至SPC统计过程控制表手工记录）及发布时间戳。

2响应准备

预警发布后30分钟内完成以下准备工作：

•队伍准备：技术保障组进入24小时待命状态，生产调度组核对备用工单模板的完整性，安全员检查备用电源开关位置。

•物资准备：从仓储部调配6套便携式数据采集终端（含条码扫描器），确保每条产线配备2套。

•装备准备：信息中心启动备用防火墙设备，测试与备份服务器的数据同步速率是否＞100MB/s。

•后勤保障：行政部检查应急照明系统，确保备用机房温湿度维持在10%-30℃区间。

•通信保障：建立临时应急通讯群组，配置RTP协议语音通道作为备用联络手段。

3预警解除

（1）解除条件：连续30分钟内MES系统核心模块可用率＞95%，数据采集错误率＜0.5%，且内部测试确认与ERP系统接口正常传输。

（2）解除要求：由技术保障组提出解除申请，经总指挥审核通过后，通过原发布渠道发布解除通知，并记录预警持续时间及影响范围。

（3）责任人：预警解除指令由总指挥签发，信息中心负责人负责监督解除后的系统全面测试，生产部主管确认产线操作人员已恢复系统使用权限。

六、应急响应

1响应启动

（1）级别确定：依据故障影响范围判定响应级别，一级响应需在MES系统核心数据库不可用时启动，二级响应针对单模块瘫痪（如WMS对接中断）启动，三级响应针对性能下降（如系统响应时间＞5秒）启动。

（2）程序性工作：

•应急会议：总指挥30分钟内召开首次指挥会，确定响应方案，会议纪要需同步至各小组微信群。

•信息上报：技术保障组每2小时向应急邮箱发送状态报告，包含受影响工单批次、备份数据恢复进度及关联系统（如SCADA）异常情况。

•资源协调：信息中心调用服务器集群资源，采购部协调备件库存，仓储部启用离线库存查询功能。

•信息公开：通过内部公告栏发布临时操作指引，说明如何使用电子表格替代MES工单流转。

•后勤保障：为应急人员提供临时办公场所（设置在数据中心机房），确保咖啡、面包等物资储备满足72小时需求。

•财力保障：财务部在应急方案批准后24小时内划拨应急资金至信息中心专项账户，额度上限为上季度维修预算的10%。

2应急处置

（1）现场管理：设立警戒区域，禁止非授权人员触碰备用服务器，安全员佩戴反光标识引导人员至备用操作台。

（2）人员搜救：针对因系统故障导致停机设备操作人员，由产线主管组织按预定顺序撤离至安全区域。

（3）医疗救治：若人员触电或因系统错误导致误操作，由安全员使用AED设备，同时呼叫120急救中心。

（4）现场监测：部署红外测温仪监测机房温度，使用示波器检测网络设备传输质量，记录数据需包含采样频率＞10Hz。

（5）技术支持：调用外部顾问团队提供的远程支持平台，实施故障隔离操作需经2名专家远程会签确认。

（6）工程抢险：若需更换硬件设备，需在断电操作前完成UPS电池电压检测，确保备件安装时间＜45分钟。

（7）环境保护：使用无尘布擦拭电子设备，废弃物按危险品处理流程转移至专用存储间。

（8）人员防护：所有现场人员需佩戴防静电手环、护目镜，涉密数据操作需使用加密键盘。

3应急支援

（1）外部支援请求：当内部修复时间预估超过12小时，由总指挥通过加密电话向行业联盟请求技术支援，需提供故障日志及系统架构图。

（2）联动程序：接受支援时需指定联络人（生产副总兼任），建立双通道通信（IPSecVPN专线）。

（3）指挥关系：外部专家提供技术建议，最终决策权保留在本单位指挥部，重大操作需经双方技术负责人联合签字。

4响应终止

（1）终止条件：MES系统核心功能恢复运行72小时，无新的关联系统故障，且生产计划偏差＜5%。

（2）终止要求：由技术保障组提出终止申请，经总指挥现场验收确认系统完整性（检查数据库校验码、备份文件一致性）后发布终止令。

（3）责任人：总指挥负责签发终止令，信息中心负责人监督系统试运行，生产部主管确认产线恢复正常运作。

七、后期处置

1污染物处理

若因系统故障导致化学品或溶剂泄漏（如清洁剂洒在电子元件上），需立即启动环保预案：由安全员穿戴防化服进行围堵，使用吸附棉（如活性炭包）处理溢出物，并检测空气中有害物质浓度是否低于职业接触限值（OEL）。废弃物需分类收集至专用桶，委托有资质单位进行无害化处置，全程记录处置过程并存档。

2生产秩序恢复

（1）数据恢复：系统恢复后需进行数据校验，采用交叉验证法核对MES与ERP系统中的物料批次信息，偏差率超过1%需启动手工核对程序。

（2）产线重启：按设备调试-小批量试产-逐步放量顺序恢复生产，每阶段持续2小时评估设备状态，直至设备综合效率（OEE）恢复至正常水平（≥85%）。

（3）质量验证：增加首件检验频次至每小时1次，使用统计过程控制（SPC）图监控关键尺寸波动，不合格品率＞3%时暂停产线并重新分析工艺参数。

3人员安置

（1）心理疏导：由人力资源部组织压力管理培训师开展团体辅导，重点针对连续加班的应急响应人员。

（2）绩效调整：将应急期间工人的产量考核权重调整为30%，剩余70%按恢复期标准核算。

（3）补偿机制：若因系统故障导致工人长时间停工，按公司规定发放临时补助，并记录工时损失用于年度调薪参考。

八、应急保障

1通信与信息保障

（1）保障单位：信息中心负责建立应急通信矩阵，包含各小组、外部单位（如供应商、运营商）的优先联络方式。

（2）联系方式：设立应急热线组（3人轮班），配备卫星电话（存储在行政部专用柜）作为备用通信手段，所有关键人员手机开通紧急短信通知功能。

（3）备用方案：当主网络中断时，切换至工业以太网冗余链路，同时启用对讲机组（频率预设为400.00MHz，电池容量≥8小时）。

（4）保障责任人：信息中心经理为第一责任人，需定期测试备用电源系统（UPS容量≥30kVA）及通信设备，确保每月有1次演练记录。

2应急队伍保障

（1）专家库：组建8人专家小组，含系统架构师（1名）、数据库工程师（2名）、网络安全顾问（1名），通过视频会议系统（支持H.323协议）远程会诊。

（2）专兼职队伍：信息中心组建6人技术突击队（负责硬件更换），生产部挑选12名兼职联络员（负责跨部门协调）。

（3）协议队伍：与第三方IT服务商签订应急支援协议，明确响应时间＜4小时，服务费用按小时计费（上限为5000元/天）。

3物资装备保障

（1）物资清单：

•备用服务器（2台）存放于数据中心机房，配置RAID6阵列，存储容量≥500TB，需每月检查硬盘健康度（使用S.M.A.R.T检测）。

•便携式打印机（10台）存放于各产线工具间，纸箱储量满足72小时打印需求（按每台每天50页计）。

•光纤熔接工具包（3套）存放于网络设备间，含熔接机（输出功率≥2W）、光纤盘（容量≥100米）。

（2）装备性能：所有应急设备贴有标签，注明“应急专用”字样，如手摇式应急照明灯（照度≥200lx，连续使用时间≥6小时）。

（3）存放位置：关键物资配置双路径存放，如6套备用服务器放置在主备机房，另存3套在供应商仓库（需配置温湿度监控）。

（4）运输及使用条件：应急物资使用需经总指挥授权，运输时使用工具车并配备灭火器（类型为ABC干粉），确保应急通道畅通。

（5）更新补充：每季度检查物资有效性，如备用电池组需在失效前1个月更换，台账记录需包含采购批号及有效期。

（6）管理责任人：信息中心库管员负责日常管理，安全总监每月抽查物资数量及完好性，联系方式登记在应急物资卡（二维码包含详细信息）。

九、其他保障

1能源保障

确保信息中心双路供电（10kV+380V）及UPS不间断电源（总容量≥500kVA）运行正常，配备柴油发电机（功率1200kW）作为备用电源，每月进行满载测试30分钟，并储备至少2吨柴油。应急照明系统需通过BCI认证，确保断电后关键区域照度满足安全规程要求。

2经费保障

设立应急专项资金（金额为上年度生产成本的0.5%），由财务部管理，专款专用用于应急物资采购、外部服务采购及人员补助，资金使用需经总指挥审批，并建立分项台账。重大故障（如数据库损坏）导致应急资金不足时，可申请银行短期信用额度（最高不超过500万元）。

3交通运输保障

配备2辆应急保障车（含GPS定位模块），用于运送应急物资及人员，车辆需配备应急启动电源（额定功率≥10kW），并储备至少10块备用轮胎，每月检查胎压及刹车系统。与邻近企业签订应急交通互助协议，明确可借用对方运输车辆（使用时限≤8小时）。

4治安保障

启动应急区域管控时，由安全部联合公安机关（通过应急联动平台对接）设置临时检查点，核查人员身份信息，禁止无关人员携带手机进入核心区域，所有出入口安装视频监控系统（支持AI人脸识别，识别准确率≥98%）。

5技术保障

建立应急技术专家资源库，包含5家外部服务商的联系方式及服务能力评估（基于ISO20000认证等级），储备2套工业级虚拟化平台（VMwarevSphere），用于快速部署MES系统备份环境，平台需配置NTP时间服务器实现精确同步（误差＜1ms）。

6医疗保障

在应急指挥中心设立临时医疗点（配备AED、急救箱、氧气瓶），由人力资源部指派2名经过急救培训（Heartsaver认证）的员工值守，与就近医院（距离＜5公里）建立绿色通道，预留5个急症床位，并储备100套防护口罩（N95级别）。

7后勤保障

行政部负责应急期间的餐饮供应（每日三餐配送至指定区域），确保食品溯源信息完整，并为所有参与应急响应的人员提供洗漱用品及防暑降温物资，心理疏导服务由人力资源部与专业机构合作提供（通过在线平台开展）。

十、应急预案培训

1培训内容

培训涵盖MES系统架构、故障诊断流程、数据备份与恢复策略、应急预案启动条件、跨部门协同机制及行业最佳实践。重点讲解OPCUA协议配置错误排查、数据库事务日志（TLOG）截断风险应对、以及与ERP系统接口的异常处理流程。结合某半导体厂因传感器信号漂移导致MES数据异常的案例，分析预防性维护的重要性。

2关键培训人员

识别系统架构师、数据库管理员、网络安全工程师、产线主管及应急指挥人员作为关键培训对象，要求其掌握应急预案中的技术细节和