系统总体规划书.docx
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系统总体规划书
华茂公司MES系统
总体规划书
文档编号:
Jxlgie001
版本编号:
0.1
分册名称:
总体规划
编制单位:
江西理工大学机电学院
生效日期:
2007-12-20
修改记录
版本号
变更控制
报告编号
更改条款及内容
更改人
审批人
更改日期
0.1
001
创建
余建国
2007-12-20
4.2.MES总体信息化模型9
1.企业概况
赣州华茂钨材料有限公司（简称华茂公司）座落在“世界钨都”江西省赣州经济技术开发区“江钨科技园”内，105国道、323国道、京九铁路连南接北，距飞机场仅几公里路程，赣粤、昆厦两条高速公路更是近在咫尺，交通十分便利。
“华茂公司”是由江西钨业集团有限公司和赣州华兴钨制品有限公司投资兴建的股份制企业。
江西钨业集团有限公司是由中国五矿有色金属股份有限公司控股的大型企业，实力雄厚，拥有丰富的钨矿产资源和自营进出口权，具有稳定的销售网络，产品远销美国、日本、韩国、印度、以色列等国家。
赣州华兴钨制品有限公司为国有控股企业，华兴公司于1997年10月建成投产，经过9年的不断发展，目前已成为江西省100户重点企业之一和赣州市重点企业。
其年生产规模已达到仲钨酸铵6000吨、氧化钨5000吨、偏钨酸铵800吨，产品深受国内外客户的好评，“HUAXING”品牌荣获“江西省名牌产品”称号。
随着市场的发展，为壮大企业实力，延伸产业链，赣州华兴钨制品有限公司提出了“三年再创业，建设新华兴”的发展战略，进一步向钨深加工产业延伸。
于2005年底进行钨粉项目易地技术改造，成立“赣州华茂钨材料有限公司”，一期主要产品和年产能力为：
氧化钨3000吨、钨粉2000吨、碳化钨粉1000吨。
“华茂公司”技术力量雄厚，并拥有全自动十四管还原炉、全自动节能型四管还原炉、高温钼丝碳化炉、高温中频碳化炉等国内先进的钨冶金生产设备和先进的化验检测设备（扫描电镜、高频碳硫仪、激光粒度分布仪、平均粒度仪等）。
其生产装备和工艺技术已达到国内先进水平。
2.企业诊断分析
二十一世纪是信息化、网络化、经济全球化的时代，是知识经济的时代，这给每一个企业都提供了新的机遇和挑战。
我国冶金行业的财力与信息化程度的相对落后形成了巨大的反差,就我国的冶金行业整体来讲，信息化建设仍处在普及和规范化发展阶段，信息化投资的绝大多数用在基础硬件设施的建设上,软件应用有所加强，然而，信息服务市场并没有形成规模。
国际冶金业正在加速向公司化、自由化、民营化、市场化方向发展。
面临经营环境和竞争环境的变化所带来的机遇和挑战，我国的冶金行业也加快了改革的步伐。
随着冶金市场竞争的国际化的发展趋势，行业信息化建设已经关系到冶金行业的生存和发展。
随着我国社会主义市场经济的不断推进，随着国内冶金行业的不断发展，企业的外部环境日趋复杂，市场竞争日益激烈，消费需求变化愈来愈快，我国冶金行业的竞争将逐步从原材料和设备的竞争转向市场、信息、人才和知识的竞争。
特别是我国加入WTO后，中国经济与世界经济的接轨已是大势所趋。
如果国外大型冶金公司进入中国市场，由于他们丰富的市场经验和大量的市场资金，将对中国冶金企业形成巨大的压力，在新的一轮竞争中，如何快速反应市场，占领和巩固国内市场，开拓国际市场，是企业必须考虑的重要问题。
但是，我国企业的核心竞争能力已不能满足下一轮的市场竞争需要，传统的、粗放式的管理思想、手段和方法，已不能适应下一步的市场经济的要求和发展，必须采取“以信息化带动工业化”的战略，加快信息化建设的步伐，以信息化为手段，全面提高企业的核心竞争力，促进经营战略、业务流程、组织结构、系统资源变革和实现。
企业信息化建设的实质就是建立现代化的企业管理体制，就是实施科学管理，不仅仅用企业信息系统代替传统的手工作业，关键在于增强核心竞争能力，企业获得管理所需的信息，在于加强企业与用户的联系，在于降低生产成本合交易成本，在于强化企业管理，提高劳动生产率，提高产品质量，降低库存、提高管理水平和工作效率，这也是适应国内国际形势的需要。
对于华茂公司来说，MES系统信息化包括生产过程信息化和管理信息化。
生产过程信息化是指利用计算机监控系统，来对公司各生产车间的有关数据进行实时采集、分析和挖掘，用于指挥和控制生产；管理信息化是指华茂公司的管理信息系统（ERP/MIS）、办公自动化系统（OA）、决策支持系统（DSS）、物流系统、营销系统。
如果将两个层面的信息系统结合起来，从生产信息监控到计算机辅助管理，并通过电子商务平台，衔接各个下属企业，就会形成一个基于供应链运作的完整有机的业务整体，
到目前为止，华茂公司生产环节，实现了计算机自动控制和数据系统；但企业销售管理系统、资源管理系统、计划统计系统等，涉及从财务、人事、物资、统计、生产、销售等企业管理的方方面面，大部分的报表和日常管理业务没有实现计算机化。
主要表现在：
●"模拟手工流程"的系统。
尽管企业建立了初步的MIS系统，但更大程度上仅仅是根据各部门的各自的需求，把以前手工业务用计算机来模拟实现的。
因此，只不过是当前企业管理的计算机翻版，无法实现管理上台阶、提高管理水平的目标，越来越不能适应激烈竞争的市场变化需要。
●数据不够规范。
各计算机应用系统相对独立，没形成一个完整的、网络化、智能化的计算机信息系统，以及规范化、标准化的基础管理数据，基本上是各做各的基础数据收集、录入、整理及应用。
●生产计划的制定不科学合理。
由于受管理手段的制约，各类信息不能及时有效地传送到制造中心，因此在制定计划时缺少足够的信息支持，往往优先考虑生产的均衡性，而对计划的优化缺乏研究。
对生产过程的掌握也不全面及时，在线控制和快速反应能力较弱。
●生产成本有很大的压缩余地。
成本是生产出来的，而不是核算出来的，冶金企业实行的是事后核算型的成本管理模式，不利于企业对成本进行管理和控制。
需要通过信息化手段，加强生产的在线控制，尽量减少废次品量，提高单位生产效益，通过在线定额控制实现成本控制的目标。
●质量数据采集自动化程度不高。
质量是生产出来的，不是检验出来的。
每分钟生产大量成品半成品，靠人工及时发现所有的质量问题是不可能的。
由于缺乏先进的手段，对生产过程中的质量数据没有及时的采集和保存，各级质量标准中的大量质量控制参数往往根据经验制定，缺乏科学的定量分析。
需要运用现代化的工具，采集生产过程的质量数据，进行科学的定量分析，使质量控制参数的制定科学严谨、更趋精确。
●设备管理停留在经验阶段。
由于缺少必要的设备管理有关信息，对设备的维修主要还是应急维修，先进的预防性维修难以实行。
维修主要依靠个人的经验和技能，缺乏标准化和专业支持，维修效率不高，设备效益难以充分发挥。
●"信息孤岛"问题。
各应用系统相对独立，各有对应的上级、下级业务关系，无形中增加了不必要的业务环节和业务量，造成不必要的资金、人力浪费，并使横向的跨部门的信息不能共享。
随着企业规模的扩大，部门之间需协调的因素越来越多、越来越复杂，部门间的沟通难度加大，使得局部目标与全局目标的偏差加大，阻碍了跨部门业务流程的顺利进行，多层次的组织结构和层层汇报无法实现信息的快速传递，在传递过程中，由于各种各样的原因，信息的准确性会大打折扣，这将使高层管理人员无法及时、真实、准确地了解下面发生的事情，而高层的信息也不能很好地传递下去，无法为第一线人员提供及时的应变响应信息，作业中过多部门和环节的设置以及人员间的牵制，使得效率难以提高，企业与最终用户之间缺乏沟通，影响了服务质量和客户的满意度，信息在企业中形成了一座座"信息孤岛"。
总之，由于以上问题，公司不能及时提供决策所需的信息，并由于内部的不统一和不协调，使得企业各部门对外部条件变化反应不一，互相牵制，总体来看，显得反应迟钝和缓慢，这就使企业适应外部条件的变化的能力下降，对外部环境的敏感度下降，从企业内部来讲，使得事前的计划及预测不准，事中的控制形同虚设，以及事后的反馈、分析和评价无法进行等等。
因此，只有构建以车间生产自动控制层、生产制造执行层（MES-ManufacturingExecutionSystem）、公司经营管理运作层（ERP-EnterpriseResourcePlanning）整体结构为目标的整体解决方案，将一个个信息孤岛集成起来，才能进一步保证数据的一致性，充分发挥企业信息系统的作用，才可以迅速提高企业的生产效率和对市场需求敏捷的应变能力；完成生产控制自动化、生产工艺和方案最优化、原料和能耗最低化、人员配置合理化，充分利用市场信息，建立订单敏捷反应机制，提高公司的市场竞争能力和抗风险能力；才能满足当前以及未来战略性发展的需要，才可以把信息变成知识，把知识变成行动，把行动变成利润，更有效地帮助企业抓住机遇。
3.MES的需求、目标与可行性
3.1.MES需求与目标
MES的总体目标是:
面向国际化市场竞争，以信息技术为基础，以技术研发体系和经营管理模式为核心，加强华茂公司发展战略研究，吸收精益生产、并行工程等先进思想和方法，充分激活企业现有资源，加强技术管理，健全技术创新环境，加强质量计划与控制、质量成本评价，改革和完善现有管理模式，并向产品开发与市场开拓两头延伸，将公司的人与组织、技术和信息集成为一个整体优化的系统，使公司在T,Q,C,S,E几个方面跃上新台阶，提高公司的核心竞争能力。
3.2.MES可行性分析
3.2.1.技术方面的可行性
（1）当前的计算机硬件发展水平、网络技术发展水平完全可以满足建立这样一个企业信息系统的需要。
（2）当前的系统软件、应用软件发展水平和开发技术完全可以满足建立这样一个企业信息系统的需要。
（3）公司已有一定的计算机应用基础，企业人员素质和文化水平较高，经过一定的培训可以满足管理和使用信息系统的需要。
（4）本项目的技术依托单位江西理工大学强大的科研实力和矿冶工程背景为项目的顺利实施提供了技术保障。
（5）参与本项目设计、开发、实施和服务的人员都是MES领域的专家，具有丰富的经验和强大的实力。
3.2.2.经济方面的可行性
（1）华茂公司经营效益良好，具有雄厚的经济实力。
（2）本项目建设成功后，将明显提高产品质量，缩短产品开发和生产周期，开拓产品销售渠道，增强市场竞争力;同时大量降低成本，提高企业盈利能力。
企业可望在系统建成后2到3年内收回项目投资，并带来长远的经济效益。
3.2.3.社会方面的可行性
信息化是历史的潮流，新世纪是一个信息世纪。
传统的制造业企业只有充分利用信息技术，抓住历史机遇，大幅提升自己的管理、技术水平，才能在新世纪立于不败之地。
MES是国家科技重点项目，它充分利用计算机提供的资源和自动控制技术实现企业的生产自动化，对于降低能耗、节约资源、提高产品质量等方面均有显著效果。
如果项目实施成功，不仅能大大提高公司的生产效率，降低产品成本，提高企业的市场适应和市场竞争能力，而且这种科技示范效应还可以促进赣州地区国有大中型企业的信息化改造进程。
有企业领导人的大力支持，有公司全体员工的热情参与和积极配合，有江西理工大学的长期合作，公司MES系统建设一定能成功，达到预期的战略目标。
4.MES的总体规划
4.1.MES规划总体原则
MES系统建设原则应符合华茂公司总体发展策略，以经营运作与业务发展需要为导向，信息技术管理体系的建设和完善为保证，信息技术应用与发展规划为主线，以内部网络环境和应用系统为基础，利用信息技术使公司的信息流在横向上向供应链的前端和后端环节延伸，在纵向上从业务操作层面向管理层和决策层提升，使信息技术在支撑公司经营运作的同时，成为企业快速、健康、稳步发展的强有力的推动力。
1．MES建设应高起点，考虑长远，着眼全局，不仅要考虑到当前公司的信息化水平，同时考虑到公司以后5-10年的建设和发展。
2．强调物流、资金、信息流的统一，不搞仅仅局限于某单一业务运作单元的信息系统，在规划时就尽可能避免信息孤岛，实现管理的实时控制性。
3．采用总体规划、分布实施的策略，集中优势兵力，从局部先突破，再逐步推广。
先从MES着手，把下层各生产过程信息集成上来；MES完成后，再建设企业资源规划系统（ERP）；构筑整个企业信息平台，实现信息共享。
4．解决方案模块化，适应分布的管理运作需要。
重点针对研发、营销、生产、物流、财务五个主要业务环节，实现功能的模块化。
5．达到技术先进、管理简单、适用易用、安全可靠、便于扩展、易于使用的应用效果。
4.2.MES总体信息化模型
4.2.1.信息处理流程分析
如图4-1所示，华茂公司MES系统销售业务流程从合同管理开始，已确认的合同将转化为订单，订单信息为主生产计划提供相应发票，系统将自动产生传票，进入财务应收账款。
生产制造流程以计划为核心通过销售和运作计划产生销售预测，与订单信息一并作为集团主生产计划的驱动，生成主生产计划，并进一部分解为工厂生产计划。
通过MES系统，工厂生产计划将自动下达到各车间，并作为车间厂物料配送的依据。
通过物料需求计划的运行，系统产生相应的原辅材料采购需求，这部分信息将被采购流程所使用。
待最终成品按计划要求完工入库后，相应的计划完结。
MES系统采购需求一部分来自于物料需求计划，对于一些重要的原料可以通过采购预测生成采购需求，在通过核准供应商的选择之后生成采购订单，采购入库、发票校验完成以后，系统将自动生成传票，进入财务应付账款。
系统的基础数据、产品工程管理以及销售支持为各个业务流程的正常运行提供基础信息保证，管理会计、财务会计贯穿于所有业务流程，并与其它系统完全集成，形成全面的企业信息仓库，作为决策分析的依据。
4.2.2.总体信息化模型
通过业务流程分析，公司MES总体信息化模型如图4-2所示：
5.MES网络设计
5.1.网络设计
5.1.1.网络设计主导思想
（1）全交换
交换技术有助于从联网技术中获取最大利益。
在大多数网络中，交换技术是一个关键因素，因为在最需要这种技术的网络区域内，它在分割通信量、提高性能、缩短的等待时间方面是最佳的选择。
交换技术与共享网络不同，共享网络的全部带宽经过整个网络分布到所有的附加设备;而交换技术可以使特定的个人计算机、工作组和服务器从网络的其它部分分离出来，并以网络上可达到的全部带宽进行它们的独自访问。
全交换技术可以使多机同时连接，且等待时间非常短，吞吐量是其它技术无法比拟的。
（2）全容错
采用多级容错技术实现服务器、交换机、网络主干及网管等各主要环节的容错，保证在网络中不存在单一故障点。
（3）全局实时网管
采用专用网络管理工作站来监控网络全局。
网络技术日益发展，新技术、新应用不断出现，网络在不断增大，必须采用先进的网络管理技术来处理急剧膨胀的管理事务。
（4）采用成熟的局域网技术
从网络的安全性、容错性、互操作性等多方面考虑，我们认为，采用的产品要具有更强的实用性和可靠性，并为未来的发展提供更宽广的发展空间。
5.1.2.网络安全管理
网络系统安全应建立在多层次、多侧面安全机制的基础上。
安全的获得，要依靠“技术+管理”的有效配合。
技术方面有包括网络系统硬件及软件两部分。
管理方面包括安全制度、人事管理、权限划分等。
下面分别进行讨论。
（1）防火墙技术
为了有效防御外在的安全威胁，网络用户都在积极寻求网络安全产品的保护。
防火墙是目前应用最广泛的网络安全产品，作为第一道安全防线，防火墙主要用来执行两个网络之间的访问控制策略，保护用户网络的安全。
市场上可供选择成熟的防火墙产品较多，本系统建议选用SonicWALL系列防火墙。
产品特点：
功能全面，性能强大，安全、稳定，安装、使用、维护都非常方便，性价比好。
（2）数据备份技术
备份您的系统无异于买了一张永远不会被抵赖的保险单。
一旦发生意外，您对备份的投资就会显出它的重要:
它将为您节省大量的时间与金钱。
因此，为了确保备份数据的安全，一定要选用质量可靠的介质。
同时操作系统通常包括一些基本的备份功能，但是为了达到更好的备份效果，最好使用专门的备份软件。
本系统建议采用OceanBackup1.5forServer软件。
OceanBackupforServer可将数据用于任意操作，从离线备份保护、灾难恢复切换、文件和内容发布，到决策支持数据仓库等其他无数应用。
它具有稳定可靠、占用系统资源少、不干扰运行的集中数据备份、高速备份、远程备份等特点、低成本的解决方案，可实现业务连续性、灾难数据恢复、数据移植和集中备份，是企业及用户的理想选择。
（3）病毒防护技术
网络系统如果没有病毒防护软件的保护，一旦染毒，就好像一个重病缠身的人却不知道去求医一样，在严重的情况下会降低网络系统的运行效率甚至导致整个网络系统的崩溃。
国产知名杀毒软件主要有瑞星系列、KV系列以及金山毒霸等。
其中瑞星公司针对企业推出了企业网络级的版本，较好保护了企业网络系统安全。
（4）安全管理制度
对网络系统安全来说，管理制度实际上是最重要的，也是最有效的措施，要加强计算机网络系统设计、应用、维护各个环节的行政管理功能，制定有效的规范和制度。
5.1.3.网络设计方案
根据公司的建筑群的地理位置的分布及工艺要求我们组建了一个先进、高效的分布式网络。
该网络以快速以太网为主干、以l0M/100M交换机为解决方案，整个网络采用分层的星形结构，使系统具有较好的可扩展性。
网络结构逻辑图如图5-1所示。
图5-1网络结构逻辑图
5.2.硬件选型
硬件选型参考硬件设备采购清单。
5.3.系统软件选型
5.3.1.操作系统选型
目前计算机网络与信息管理系统大多采用UNIX,WindowsNT（Windows2003SERVER）作为操作系统平台，它们均具有相当完备的操作系统安全管理机制与方法，可充分利用。
Unix主要用在对系统数据、安全性、可靠性有着极高要求的部门，如国防、军事、金融及高端的科学研究领域等高端市场上，它在维护上通常需要几个甚至更多的专职维护人员。
WINDOWS2003SERVER则多见于大的商用公司及企业等中低端的市场。
根据Unix与WINDOWS2003SERVER的特点的比较，结合公司的实际情况，推荐选用WINDOWS2003SERVER作为服务器的网络操作系统，WINDOWS2000SERVER作为工作站上的操作系统。
5.3.2.数据库管理系统选型
数据库适用于存放数据元素的集合，目前在商用及其他各个领域的数据库上占绝对地位的是关系数据库。
市场上大型关系数据库主要有：
微软公司的SQLSERVER数据库、甲骨文公司的Oracle数据库、国际商用机器公司（IBM）的公司DB2数据库以及SYBASE公司的Sybase数据库。
微软公司的WINDOWS2000SERVER虽然支持Oracle数据库、DB2数据库、Sybase数据库，但根据这些数据库在WINDOWS系列操作系统上及Unix系统上的运行效率测试结果、以及根据一些企业实际经验的表明，上述数据库在接口上并非与WINDOWS系列操作系统达到无缝融合的程度。
考虑到微软公司的SQLSERVER数据库在性能上与上述数据库比较并不逊色，同时由于SQL2000以及SQL2005具备的高度可扩展性，用户可通过数据库服务器的群集、服务器的共享磁盘阵列、分布式数据库系统的使用以及数据库管理系统的后台维护等结构及功能，将数据库层随时扩展到需要的等级。
此外，由于配备了基于Web的数据库维护工具，用户在没有专业的数据库管理员的帮助时，也能轻松地实现自我维护。
因此建议选择微软公司的SQLSERVER2005数据库。
5.3.3.WEB服务器选型
本系统WEB服务器采用Tomcat6.0。
Tomcat是Apache软件基金会（ApacheSoftwareFoundation）的Jakarta项目中的一个核心项目，由Apache、Sun和其他一些公司及个人共同开发而成。
由于有了Sun的参与和支持，最新的Servlet和JSP规范总是能在Tomcat中得到体现，Tomcat6支持最新的Servlet和JSP规范。
因为Tomcat技术先进、性能稳定，而且免费，运行时占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡与邮件服务等开发应用系统常用的功能等特点，因而深受Java爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的Web应用服务器。
6.MES应用系统设计
6.1.办公自动化系统
办公自动化系统的主要功能如图6-1所示。
图6-1办公自动化系统主要功能
6.2.基础信息系统
基础信息系统的主要功能如图6-2所示。
图6-2基础信息系统主要功能
6.3.销售管理系统
销售管理系统的主要功能如图6-3所示。
图6-3销售管理系统主要功能
6.4.产品工程系统
产品工程系统的主要功能如图6-4所示。
图6-4产品工程系统主要功能
6.5.库存信息系统
库存信息系统的主要功能如图6-5所示。
图6-5库存信息系统主要功能
6.6.动态数据监控
动态数据监控的主要功能如图6-6所示。
图6-6动态数据监控主要功能
6.7.生产计划管理
生产计划管理系统的主要功能如图6-7所示。
图6-7生产计划调度系统主要功能
6.8.统计分析系统
统计分析系统的主要功能如图6-8所示。
图6-8统计分析系统主要功能
6.9.设备管理系统
设备管理系统的主要功能如图6-9所示。
图6-9设备管理系统主要功能
6.10.流程处理系统
业务流程处理系统的主要功能如图6-10所示。
图6-10业务流程处理系统主要功能
6.11.质量管理系统
质量管理系统的主要功能如图6-11所示。
图6-11质量管理系统主要功能
7.项目实施计划
7.1.项目组织
管理软件项目是一项需要精心组织的系统工程，一套管理软件系统的启用往往会在近期给企业带来资金、人力等资源的压力，乃至风险。
管理软件项目的成功离不开企业各阶层（上至总经理，下至普通操作员）的协力参与。
为保证华茂公司各级人员的有效参与及本项目的成功实施，实施队伍从上往下由项目指导委员会、项目实施小组、关键用户和一般用户四个级别组成：
1）指导委员会
指导委员会的工作包括：
制订项目实施目标和计划、确定人员组织结构、从整体上监督项目的进度、提供足够的权利支持、帮助解决实施中所遇到的困难和问题、考评实施小组成员和企业相关员工的工作绩效。
由于实施系统涉及到企业的业务核心流程，对企业的影响巨大，实施的过程中也必然会调整和改变部分业务流程，而企业中只有高层领导具备足够的权威能够保证这项工作的顺利进行。
因此，指导委员会中必须要有企业高层领导，这是项目成功的前提条件。
指导委员会一般由实施方和
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