項(xiàng)目背景
根據(jù)中國制造2025和汽車行業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃，汽車行業(yè)正在發(fā)生深刻變革，智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車已被提升至國家戰(zhàn)略高度，代表著汽車行業(yè)未來的發(fā)展方向。廣汽埃安新能源汽車股份有限公司（簡稱“廣汽埃安”）是廣汽集團(tuán)（世界500強(qiáng)，A+H股上市）新能源汽車事業(yè)的核心載體，位于廣州市番禺區(qū)。2017年4月27日，占地面積7500畝的廣汽智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車生態(tài)園正式奠基，園區(qū)以廣汽智能網(wǎng)聯(lián)新能源整車工廠為龍頭，建設(shè)新能源汽車整車和零部件智能制造基地、創(chuàng)客服務(wù)區(qū)、高檔生活區(qū)、智能駕駛體驗(yàn)區(qū)等，并匯聚全球優(yōu)秀人才，打造成為世界智聯(lián)新能源汽車的“硅谷”。
廣汽埃安成立于2017年7月28日，是廣汽集團(tuán)發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車的戰(zhàn)略核心載體。廣汽埃安成立以來，堅(jiān)持“EV（純電動(dòng)）+ICV（智能網(wǎng)聯(lián)）”，堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng)，建成了國內(nèi)首家新能源純電專屬工廠，塑造了國際領(lǐng)先的埃安品牌，推出了五款世界級產(chǎn)品。經(jīng)過五年發(fā)展，廣汽埃安已成為全球新能源汽車頭部企業(yè)，擁有兩個(gè)工廠、40萬輛/年產(chǎn)能，年均復(fù)合增長率超120%，產(chǎn)銷穩(wěn)居行業(yè)前三。面向未來，廣汽埃安將聚焦EV+ICV技術(shù)路線，圍繞研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈、智造與質(zhì)量、營銷服務(wù)與組織文化五大領(lǐng)域，全面提升品牌價(jià)值，致力于提供世界級的移動(dòng)智能新能源產(chǎn)品和服務(wù)，成為世界領(lǐng)先和社會(huì)信賴的綠色智慧移動(dòng)價(jià)值創(chuàng)造者。
項(xiàng)目目標(biāo)
根據(jù)廣汽埃安(第二工廠)建設(shè)需求，擴(kuò)展第一工廠生產(chǎn)管理服務(wù)，進(jìn)行多工廠建模，使生產(chǎn)計(jì)劃適配多工廠模式;增加多工廠生產(chǎn)追溯模塊，部署二工廠生產(chǎn)執(zhí)行應(yīng)用，使工廠執(zhí)行層相互隔離，互不影響；增加二工廠數(shù)據(jù)同步接口和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)多工廠之間數(shù)據(jù)互通。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)充分考慮到多工廠系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和新工廠的建設(shè)，使得MES系統(tǒng)在將來能夠很容易地、低成本地實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展和遷移。
考慮整體的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)，各工廠執(zhí)行層服務(wù)器部署在各廠內(nèi)，總部管理層服務(wù)器與各工廠服務(wù)器通過專線進(jìn)行通信。
要求在一廠功能基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多工廠及二廠功能，并保證一廠功能的正常使用。
1.支撐能力：支撐廣汽埃安年產(chǎn)60萬臺(tái)生產(chǎn)對應(yīng)的業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)處理能力，并預(yù)留擴(kuò)展，有適應(yīng)發(fā)展規(guī)劃的能力。
2.生產(chǎn)組織模式：多工廠，多品種批量共線，兼容推式計(jì)劃和拉式柔性化生產(chǎn)。
3.工作制度：滿足最高負(fù)荷每周7天3班制生產(chǎn)，8小時(shí)/班。
多工廠MES系統(tǒng)總體規(guī)劃
MES系統(tǒng)分總部管理層和工廠執(zhí)行層、OT層三層架構(gòu)，MES系統(tǒng)按多工廠協(xié)同（兩個(gè)或以上）的制造、質(zhì)量業(yè)務(wù)需求，打造以總-分方式為核心，智能、高效的制造、質(zhì)量管理系統(tǒng)，系統(tǒng)需滿足多工廠的特征：
1. 總部管理層集中部署，生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化，總部管理層建立制造數(shù)據(jù)中心，對各工廠數(shù)據(jù)可視化管控；
2. 總部管理層 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)一管理，下發(fā)至各工廠；
3. 各工廠分布式部署，可以獨(dú)立運(yùn)行，保證現(xiàn)場生產(chǎn)；
4. 各工廠生產(chǎn)文檔無紙化，實(shí)現(xiàn)高效、綠色制造；
5. 各工廠生產(chǎn)過程透明化，對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)追溯；
6. 各工廠執(zhí)行層通過OPC與OT層設(shè)備等進(jìn)行通訊；
7. 系統(tǒng)整體架構(gòu)，每層部署獨(dú)立應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用之間由接口連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。層級功能標(biāo)準(zhǔn)化，方便日后快速實(shí)施部署。
多工廠MES系統(tǒng)服務(wù)器架構(gòu)
本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)系統(tǒng)服務(wù)器架構(gòu)時(shí)，充分考慮多工廠架構(gòu)，考慮MES系統(tǒng)對現(xiàn)場審查的重要性，以及業(yè)務(wù)發(fā)展，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)做到高可靠性，高可用性、高擴(kuò)展性和靈活性。
整體部署 3 套環(huán)境，滿足以下要求：
總部管理層 與 各車間執(zhí)行層，采用分布式部署應(yīng)用的方式，各部署一套環(huán)境，可獨(dú)立運(yùn)行
總部管理層 與 各車間執(zhí)行層，通過 OGG 進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，各個(gè)環(huán)境可獨(dú)立運(yùn)行，互不影響
數(shù)據(jù)庫可以用Oracle，也可以用SqlServer，采用雙機(jī)熱備；
應(yīng)用服務(wù)器采用JBoss集群，雙機(jī)熱備；
接口服務(wù)器負(fù)責(zé)和ERP進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；
OPC服務(wù)器負(fù)責(zé)和現(xiàn)場硬件設(shè)備、PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；
多工廠MES系統(tǒng)功能
總部-管理層：對廣汽埃安而言，生產(chǎn)計(jì)劃管理、主數(shù)據(jù)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、工廠建模、工藝路線、接口等管理功能等歸于管理層，采用集中式部署，應(yīng)用對主機(jī)本地、以及異地生產(chǎn)工廠提供服務(wù)，即各地生產(chǎn)工廠基地系統(tǒng)入口會(huì)統(tǒng)一。其中總部與工廠之間的數(shù)據(jù)傳輸必須保證1小時(shí)內(nèi)，工廠和現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸1分鐘內(nèi)。
工廠-執(zhí)行層：對于各個(gè)子工廠，執(zhí)行層定義為現(xiàn)場造作類功能，例如隊(duì)列接收、車輛跟蹤、質(zhì)量管理、生產(chǎn)防錯(cuò)、生產(chǎn)指示、ANDON集成、生產(chǎn)追溯、生產(chǎn)可視化、無紙化等，采用分布式部署。這些功能無論是對總部管理層，或是對另外工廠，每個(gè)工廠執(zhí)行層功能需要互不干擾，避免MES管理層應(yīng)用異常時(shí)，相互影響，造成停線。
工廠-OT層：通過OPC與現(xiàn)場的生產(chǎn)控制PLC、RFID、ANDON、生產(chǎn)設(shè)備、檢測設(shè)備等進(jìn)行通訊。
1、多工廠系統(tǒng)管理
多工廠系統(tǒng)管理，各工廠車型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、工廠模型，維護(hù)分配各基地生產(chǎn)車型；
多工廠建模、多工廠工藝路線、車間、生產(chǎn)線、站點(diǎn)等建立；
多工廠用戶、權(quán)限、角色等管理；
多工廠工作日歷、關(guān)鍵操作日志、監(jiān)控等。
2、多工廠計(jì)劃管理
多工廠生產(chǎn)計(jì)劃模塊是核心的業(yè)務(wù)功能模塊。在生產(chǎn)計(jì)劃總體協(xié)調(diào)的前提下，通過系統(tǒng)精細(xì)化手段，提升“生管品質(zhì)”，建立強(qiáng)化統(tǒng)籌、準(zhǔn)時(shí)化、精細(xì)化、高效的生管模式。生產(chǎn)計(jì)劃模塊作為將總部管理層系統(tǒng)執(zhí)行模塊，將從總部ERP計(jì)劃接口獲得帶工廠字段區(qū)分的生產(chǎn)計(jì)劃，結(jié)合本地生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)邏輯，按各多工廠模塊主數(shù)據(jù)的產(chǎn)能、排班、車型等限制性條件初始化排產(chǎn)數(shù)量。
3、制造管理
制造管理模塊基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在總部管理層管控，具體生產(chǎn)執(zhí)行由各工廠管理，將實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)跟蹤和過程記錄、校驗(yàn)、防錯(cuò)的功能。 從計(jì)劃處下達(dá)生產(chǎn)訂單開始，通過現(xiàn)場識(shí)別設(shè)備，自動(dòng)采集和跟蹤車間內(nèi)車體在各個(gè)工位的移動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)車體數(shù)據(jù)的自動(dòng)推送與下發(fā),全面發(fā)揮協(xié)調(diào)、集成底層系統(tǒng)和設(shè)備的數(shù)據(jù)與信號(hào)，獲取工序結(jié)果反饋直到完工入庫為止。完整紀(jì)錄、保存車輛所有生產(chǎn)信息,按照采集反饋循環(huán)精準(zhǔn)指示生產(chǎn)一線員工裝配作業(yè)，防錯(cuò)，防漏，實(shí)現(xiàn)各信息點(diǎn)工位信息自動(dòng)錄入、自動(dòng)讀取、VIN碼自動(dòng)分配與打印; 各生產(chǎn)批次車輛生產(chǎn)狀況跟蹤; 一車一檔跟蹤追溯等。包括對現(xiàn)有工廠制造管理功能的優(yōu)化，及二工廠RFID、線體、設(shè)備等集成。
4、質(zhì)量管理
質(zhì)量管理應(yīng)用在工廠執(zhí)行層，主要包括現(xiàn)場質(zhì)量信息缺陷輸入和查詢管理、現(xiàn)場整車質(zhì)量信息缺陷輸入和查詢管理、車輛測試系統(tǒng)及缺陷管理和跟蹤系統(tǒng)、防錯(cuò)系統(tǒng)、車輛流程卡管理系統(tǒng)。質(zhì)量數(shù)據(jù)是非常重要的數(shù)據(jù)，它包含車輛制造信息，可追溯件信息，缺陷信息及測試信息等，針對二工廠的車輛測試系統(tǒng)、質(zhì)量檢測設(shè)備的集成等
5、法規(guī)管理
公告車型、環(huán)保、一致性、燃料、照片、備注信息等在總部管控層集中進(jìn)行維護(hù)管理；
各法規(guī)打印分工廠獨(dú)立打印，互相不干涉；
各工廠法規(guī)證書打印完成后都需要將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到總部層進(jìn)行上傳；具體功能如下：
合格證、一致性證書、燃料消耗量標(biāo)簽?zāi)芡还の贿B續(xù)打印
合格證信息向國家監(jiān)管部門數(shù)據(jù)庫上傳、管理
一致性證書向國家監(jiān)管部門數(shù)據(jù)庫上傳、管理
燃料數(shù)據(jù)向國家監(jiān)管部門數(shù)據(jù)庫上傳、管理
環(huán)保數(shù)據(jù)向國家監(jiān)管部門數(shù)據(jù)庫上傳、管理
車型公告數(shù)據(jù)錄入、審核、管理
車體照片、備注等維護(hù)打印。
6、打印管理
維護(hù)車輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行藍(lán)卡打印，在焊裝、涂裝、總裝上線點(diǎn)位掃描藍(lán)卡將車輛信息寫入到RFID標(biāo)簽中；現(xiàn)場懸掛工位指示屏幕，在系統(tǒng)中維護(hù)作業(yè)指導(dǎo)書、作業(yè)要領(lǐng)等相關(guān)信息；系統(tǒng)則結(jié)合現(xiàn)場崗位，進(jìn)行展示對應(yīng)信息，用以指導(dǎo)現(xiàn)場員工進(jìn)行生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)無紙化指導(dǎo)操作。
7、生產(chǎn)監(jiān)控及可視化
可視化管理分總部管理層可視化和各工廠可視化管理，按照生產(chǎn)/質(zhì)量/設(shè)備緯度監(jiān)控現(xiàn)狀的監(jiān)控界面菜單配置定時(shí)/實(shí)時(shí)從各工廠獲取生產(chǎn)進(jìn)度，實(shí)時(shí)匯總各工廠數(shù)據(jù)進(jìn)行展示；總部集控中心顯示看板生產(chǎn)其他類KPI；一、二工廠KPI、生產(chǎn)指標(biāo) 、能耗指標(biāo)、 設(shè)備性能指標(biāo)等
8、報(bào)表管理
在總部管理層建設(shè)統(tǒng)一的報(bào)表中心，可以實(shí)時(shí)展現(xiàn)各個(gè)工廠的生產(chǎn)制造狀況，并通過數(shù)據(jù)分析手段,可以對各工廠的生產(chǎn)制造、質(zhì)量及設(shè)備進(jìn)行預(yù)警，為各工廠提供持續(xù)的數(shù)據(jù)服務(wù)支持。
9、接口集成
上位系統(tǒng)接口在總部管理層統(tǒng)一管控，包括但不限于ERP、i-LMS、WMS、DMS、GQS、TSP、售后、QA、溯源系統(tǒng)、中機(jī)中心、華城、中認(rèn)環(huán)宇等；
工廠層級接口在各工廠管控，包括但不限于PLC、設(shè)備、涂裝CCR、ANDON等車間系統(tǒng)。
