精诚MES条码生产追溯系统太阳能光伏行业解决方案

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精诚MES条码生产追溯系统太阳能光伏行业解决方案
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作者: 付红旭 来自: 精诚软件（EAS Software）

一、行业背景

& I* C) K" v( _. y$ q太阳能光伏组件行业是非常新兴的行业，整个行业不过20来年的发展历史，而我国的太阳能光伏行业企业也在纷纷扩大自己的投资，准备在未来的市场中分得杯羹。太阳能光伏行业是资源最丰富的可再生能源行业，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。太阳能光伏发电已广泛用于航天、通讯、交通，以及偏远地区居民的供电等领域，近年来又开辟了太阳能路灯、草坪灯和屋顶太阳能光伏发电等新的应用领域。目前，中国已经成为世界上产量最大的太阳能消费品生产国之一，并呈现加速发展之势。
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太阳能光伏组件生产过程需要从半导体电池片(薄膜芯片)串焊、敷设、测试、层压、组框、固化、分档和包装、发运等，该行业对产品谱系、物料批次管制、测试、自动化数据集成等环节要求特别严格，尤其在产品质检环节需要进行周密、精确的测试和检验，另外产品的工艺路线柔性可变，为了追求更高的合格率，减少制造过程中的损失，降低不良率等，大量的太阳能电池板加工企业正在纷纷考虑导入MES系统。
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基于条码技术和自动化接口技术的MES生产执行系统是制造企业实现精益管理的基本工具，处于ERP计划层和底层自动化控制（PLC/PCS）层的中间环节，MES系统起到了承上启下的作用，尤其对于制造业生产过程的数据采集和质量管控，提高制造过程自动化和WIP在制品的透明管理，可有效帮助光伏制造业实现精益生产。
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6 x& u) Y' j7 ?$ K% T/ }' Q北京精诚智博科技有限公司是国内最专业的MES系统实施商，拥有7年生产现场管理系统研发和实施的经验，在电子、汽车、机械和能源行业具有专业的领先优势，通过与多家世界著名制造厂商的紧密合作，精诚软件为客户提供最先进和最实用的硬件、软件、解决方案和技术服务。
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二、需求概述
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太阳能电池组件产品线组装需要经过串焊、敷设、测试、层压、组框、固化、分档和包装等工序，尤其在串焊、层压、组框和分档包装工序是影响产品质量最关键的几道工序，因现场采用了大量自动化设备和工控设备，要求系统能够实现和现有自动化设备的自动接口，将各检测设备数据通过工控机接口直接读写入MES系统，同时将每个关键产品的条码信息和检测数据一一关联，形成完整的可追溯产品档案，能够实现原料批次、供应商、生产信息和销售信息、客户信息的全面追溯。
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具体工位采集信息包括：
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( Q) T' u: W" H: _- {! e4 M1、在原料采购入库后打印原料批次条码标签，粘贴在原料包装上，根据ERP的入库单形成详细的原料厂家、批次号、入库时间、质检信息。
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1 ?: B- b& {; L/ u! W2、在串焊开始之前，由ERP系统领料单导入MES系统，再由MES系统完成各工序原料的上料，记录当日生产任务针对的原料批次信息和厂家信息、型号信息等。在串焊敷设和汇流条焊接工位扫描串焊机设备编号、焊接温度和焊接工位员工号等信息。
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3、层前检测工位通过条码扫描，记录每块产品的详细序列号（条码）信息，自动记录红外的检测结果和检测设备、检测人员信息，并对返修的产品记录返修时间、返修位置和返修操作工信息。
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4、层后检测自动记录每块产品的详细序列号（条码）信息，自动记录红外的检测结果和检测设备、检测人员信息，并对返修的产品记录返修时间、返修位置和返修操作工信息。

; _! F& o  S0 N1 [# M( s  E7 W5、组框工位记录原材料信息、组角压力和设备编号粘接线盒员工号及外观检测的结果。
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6、硅胶固化工位记录固化室温度湿度和固化时间等信息，同时基于RS232C数据接口，自动记录组件的电阻测试结果，对不合格产品形成报警。

7、分档工位基于自动化接口，实现检测结果根据不同参数达到分档的功能，同时根据分档结果打印条码标签（铭牌），同时打印包装箱条码，形成包装条码和铭牌条码的对应关系。
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9 @6 W3 Q. K8 z! o9 [+ }& g8、在装箱工位设置装箱条件判断功能，对不符合客户条件或工艺条件的产品提供报警功能，合格的打印装箱清单，完成成品入库。
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9、后期可根据各工序的测量和扫描结果自动输出各类统计分析报表。

三、系统概要设计
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3 P- w# Y3 S% i: q精诚软件MES条码追溯管理系统整体工作流程由原料采购入库开始，对每批次原材料的采购信息进行详细记录，生成原料入库质检结果和批次信息的一一对应，在后期生产领料、串焊、敷设、测试、层压、组框、固化、分档和包装入库、出库的整个环节采用条码批次扫描，达到生命周期的全过程可追溯性。

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精诚MES条码系统整体由基础条码软件（Delphi开发）、PDA终端模块（.NET）、供应商WEB模块（.NET）和ERP/CRM接口（Delphi/.NET）四部分构成，共同使用ERP系统的SQL Server2000数据库。
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条码扫描支持PDA和扫描枪+PC平板电脑两种方式，条码打印支持本地和远程网络两种方式，数据实时和ERP/CRM系统保持同步。


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通过可行的技术手段实现与当前ERP系统的无缝数据交互，实现无线条码数据采集系统与ERP系统的协同作业；

$ \& J/ }+ N0 `; z, ^- _3 T四、系统功能设计
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基于丰富的生产现场和物流条码解决方案实施经验，精诚软件设计了如下功能模块来满足公司的实际需求，具体功能包括：
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1、系统基础数据管理：包含了用户管理及用户权限管理、数据备份与恢复和操作日志查询，接口设计，条码标签定义和各类基础信息（人员、班组、车间、流水线、工位）等基本参数设置功能。
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  i5 U' a$ S& H5 o3 A/ T8 ]2、工艺数据维护：主要是为对工艺基础数据中一些参数数据进行修改维护，并根据生产流程定义生产工序、工位参数、工艺BOM和工艺路线流程，KPI各项指标参数定义等。
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3、产品工艺流转卡打印：在物料中转仓库输入定单信息，通过高速行式打印机打印出产品工艺流转卡；打印工艺流转卡后，将工艺流转卡挂在相对应的物料小车上进行流转；

+ ~& Y6 c9 f! N! a. Z4、生产计划、排产及调度：根据ERP的生产计划进行详细的生产排程，完成车间任务安排、人员排班、设备排程等，并基于APS排产的算法，对多项生产任务进行优化运算，得出最优的排程方案。

5、车间物料管理：实现对原料的领料、备料、JIT上料、缺料报警和补料、换批等操作，并基于ERP库存管理实现各类原料、成品和半成品的库存管理，条码出入库扫描等。
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6、生产现场数据采集：通过无线数据采集终端和工位的平板电脑、条码扫描枪、看板等终端进行生产数据采集，包括在各类组装工位、检测工位、包装工位、维修工位等的数据采集和工艺流转。


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7、质量管理：基于TQM全面质量管理的思想，对从供应商、原料到售后服务的整个产品的生产和生命周期进行质量记录和分析，并在生产过程控制的基础上对生产过程中的质量问题进行严格控制。能有效地防止不良品的流动，降低不良品率。
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8、SPC统计分析和报表：基于生产现场各工位的质量标准和工艺要求，形成SPC的各类统计分析报表，包括各类合格率、波动率、废品率和疵点率等。
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2 I$ P) T" i0 K+ A- v8 G! J! q9、ERP系统接口：基于WEB Services的中间数据交换方式，实现ERP/系统和条码系统的数据同步，减少信息孤岛。

' ?& `) P" V+ v! R五、实施效益
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  d6 R7 j/ d& a$ n精诚MES生产执行系统整体结构应使用B/S架构，人机交互界面遵循“美观、大方、简洁、直观”的原则，对于没有计算机操作经验或有少量经验的用户，通过简单的培训即可熟练掌握系统的操作和使用。
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精诚MES生产执行系统对目前可以预测的各种变化，为系统的进一步扩充做好准备，避免在未来由于必须对系统的体系结构、实现方法进行大范围调整，对生产和管理造成不利影响；做到所有代码可维护，报表可维护，查询输出结果可维护。