中小企业MES系统需求文档
适用对象:中小型离散制造企业(年产值1-5亿,员工200-800人)
版本:V1.0
日期:2025年5月2日
一、业务背景与目标
1.1 现状痛点
- 生产黑箱化:车间进度依赖人工汇报,异常响应延迟>2小时
- 质量追溯难:产品缺陷无法定位到具体工序/设备,客诉处理耗时3-5天
- 设备利用率低:OEE<60%(停机占25%+)
- 纸质单据低效:SOP传递错误率>5%,换线准备时间>30分钟
1.2 系统目标
维度 | 目标值(上线12个月内) |
---|---|
生产透明度 | 实时进度可视(刷新频率≤10秒) |
质量追溯效率 | 缺陷根因定位≤30分钟 |
设备OEE | 提升至≥75% |
无纸化率 | 生产环节≥90% |
二、核心功能需求
2.1 生产执行管理
子模块 | 功能细则 |
---|---|
工单派发 | - ERP工单自动接收 - 基于设备状态的智能派工(支持人工干预) |
电子SOP | - 图文混排工序指导书 - 扫码换型自动推送版本 |
报工管理 | - 移动端扫码报工(支持异常工时填报) - 完工自动触发WMS出库 |
2.2 实时数据采集
数据类型 | 采集方式 |
---|---|
设备数据 | PLC/DCS(OPC UA协议) 老旧设备加装IoT传感器(Modbus RTU) |
人工数据 | 工位触控终端(强制校验:如良品数≤投入数) PDA扫码(物料批次/工序号) |
环境数据 | 温湿度传感器(MQTT协议报警) |
2.3 质量管理
- 防错机制:
# 示例:工序跳站检查逻辑 if 当前工序.code not in 工艺路线.允许工序:锁定设备并触发ANDON警报
- SPC分析:CPK自动计算(X-R控制图联动设备停机)
- 追溯矩阵:正向(批次→原料/工艺参数)&反向(缺陷品→关联批次)
2.4 设备管理
功能 | 要求 |
---|---|
维保计划 | 基于运行时长/产量的预防性维护提醒 |
故障知识库 | FTA树状分析模板(关联相似故障解决方案) |
备件管理 | 维保工单自动扣减库存(低库存预警至采购系统) |
三、非功能性需求
3.1 性能要求
场景 | 指标 |
---|---|
车间看板刷新 | ≤3秒(50并发) |
历史数据查询 | 1年数据聚合分析≤8秒 |
断网操作 | 本地缓存≥4小时 |
3.2 集成需求
系统 | 集成方式 | 数据示例 |
---|---|---|
ERP | 中间库定时同步 | 工单/物料主数据 |
WMS | WebService调用 | 库位状态/齐套检查 |
考勤系统 | 文件交换(CSV) | 班组人员信息 |
3.3 安全要求
- 权限颗粒度:控制到按钮级(如"质量放行"独立权限)
- 审计日志:关键数据修改记录修改前/后值+操作人
- 灾备方案:每日增量备份+每周全量备份(保留3个月)
四、实施约束
4.1 硬件环境
位置 | 配置要求 |
---|---|
车间 | 工业级触控终端(IP65防护/宽温-20℃~50℃) |
服务器 | 虚拟化集群(最低配置:8核/32GB/1TB RAID5) |
4.2 用户能力
- IT技能:具备SQL基础查询能力,可自主配置简单报表
- 培训要求:关键用户培训≥16课时(含模拟沙箱演练)
五、验收标准
阶段 | 验收项示例 | 通过条件 |
---|---|---|
UAT测试 | 跨班次工单连续执行 | 数据完整性≥99.9% |
压力测试 | 200设备同时上报数据(1分钟峰值) | 系统无崩溃/数据无丢失 |
用户验收 | 10个典型产品追溯路径验证 | 追溯准确率100% |
六、附录
- 术语表:OEE/CPK/ANDON等术语定义
- 修改记录:需求变更追踪表
文档特点:
- 聚焦ROI:优先实现缩短交付周期、降低质量成本的模块
- 渐进式建设:支持"基础版(6个月)→扩展版(12个月)"分阶段交付
- 人机协同:保留人工覆盖入口(如设备异常时允许手工报工)
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