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多工廠模式，印刷集團(tuán)公司如何規(guī)劃M(mǎn)ES架構(gòu)？下周起（2016.11.07）小編帶您一起探討：多工廠模式下，MES系統(tǒng)如何做到全程監(jiān)管，滴水不漏？如果您感興趣，請(qǐng)將此文分享至朋友圈，給小編鼓勵(lì)！

2016.11.07    第一期：MES服務(wù)器架構(gòu)如何構(gòu)建

2016.11.08    第二期：MES功能如何劃分

2016.11.09    第三期：如何做到多地的數(shù)據(jù)傳輸與穩(wěn)定

2016.11.10    第四期：如何進(jìn)行多工廠建模

注：本文旨在給集團(tuán)公司工程部和職業(yè)經(jīng)理人或其他系統(tǒng)工程師提供建模分析，具備一定程度專(zhuān)業(yè)性，建議先收藏后再仔細(xì)閱讀，如需探討或定制開(kāi)發(fā)可在后臺(tái)聯(lián)系管理員。

隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)MES認(rèn)知的提升，越來(lái)越多的制造企業(yè)已不滿(mǎn)足單個(gè)工廠實(shí)施MES，而是考慮如何規(guī)劃集團(tuán)MES架構(gòu)。對(duì)比國(guó)外MES產(chǎn)品和案例，關(guān)于集團(tuán)MES架構(gòu)的案例并不多，這說(shuō)明中國(guó)是當(dāng)之無(wú)愧的制造業(yè)大國(guó)，其制造業(yè)的復(fù)雜度，制造業(yè)的體量，已促進(jìn)了中國(guó)制造業(yè)的各行業(yè)領(lǐng)頭羊企業(yè)率先思考如何布局集團(tuán)MES，多工廠MES。

本文就如何構(gòu)建集團(tuán)MES，多工廠架構(gòu)，做一些經(jīng)驗(yàn)分享，給相關(guān)企業(yè)一些參考。

 

①多工廠業(yè)務(wù)模型

Multi plant business mode

 

集團(tuán)多工廠模型復(fù)雜，因?yàn)楦鞴�廠、車(chē)間生產(chǎn)形態(tài)可能不一樣、生產(chǎn)線(xiàn)不同、管理方法不同，以下是一個(gè)多工廠業(yè)務(wù)模型：如圖1所示。

圖1 多工廠業(yè)務(wù)模型

 

②多工廠服務(wù)器架構(gòu)

Multi factory server architecture

企業(yè)IT一般考慮投資效益，希望一套服務(wù)器能支持多個(gè)工廠的應(yīng)用，每個(gè)工廠之間用專(zhuān)線(xiàn)或VPN方式連接，這樣的好處是運(yùn)維相對(duì)簡(jiǎn)單，由集團(tuán)的IT專(zhuān)業(yè)人員對(duì)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)做運(yùn)維，能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定；如圖2所示。

圖2 多工廠集中式部署方案

如果集中一套服務(wù)器部署，服務(wù)器配置要求高，且要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)冗余，包括數(shù)據(jù)庫(kù)集群、應(yīng)用服務(wù)器集群、接口服務(wù)器集群；特別是應(yīng)用服務(wù)器需要2臺(tái)以上做集群；網(wǎng)絡(luò)必須支持冗余，交換機(jī)雙節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)冗余（例如電信或聯(lián)通雙網(wǎng)絡(luò)），通過(guò)這樣的配置才能確保MES系統(tǒng)的高可用性，避免服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，導(dǎo)致停線(xiàn)。如圖3所示。

圖3 多工廠集中式部署方案

如果每個(gè)工廠部署一套服務(wù)器，服務(wù)器可以精簡(jiǎn)，部分應(yīng)用集中部署在一臺(tái)服務(wù)器上，例如報(bào)表與歷史數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；分布式部署，極大降低了服務(wù)器問(wèn)題導(dǎo)致的停線(xiàn)，一旦服務(wù)器、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)有問(wèn)題，也僅僅是一個(gè)工廠出現(xiàn)異常。

但是分布式部署產(chǎn)生的問(wèn)題是，集團(tuán)IT希望運(yùn)維能簡(jiǎn)易，數(shù)據(jù)能集中，否則某些區(qū)域的工廠不具備MES運(yùn)維能力，缺乏運(yùn)維人員，當(dāng)MES系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不能及時(shí)解決；另外分布式部署，MES系統(tǒng)也難統(tǒng)一版本，各個(gè)工廠自主一套MES系統(tǒng)，重復(fù)開(kāi)發(fā)與部署，代碼和管理混亂；系統(tǒng)運(yùn)維不標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)控與備份也難每日確保執(zhí)行；除了硬件投資翻了幾倍外，數(shù)據(jù)庫(kù)與MES授權(quán)費(fèi)也是翻倍，無(wú)論是Oracle/Sqlserver數(shù)據(jù)庫(kù)，還是MES授權(quán)，如果是多工廠分布部署，必定會(huì)產(chǎn)生服務(wù)器授權(quán)費(fèi)，這樣極大增加了企業(yè)實(shí)施MES的費(fèi)用。

多工廠的數(shù)據(jù)交互復(fù)雜，需要增加接口開(kāi)發(fā)來(lái)匯總集團(tuán)需要的數(shù)據(jù)，例如集團(tuán)的排產(chǎn)和計(jì)劃監(jiān)控、各工廠人員、設(shè)備的效益分析、各工廠的生產(chǎn)效率、產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)，還有研發(fā)中心的工藝文件發(fā)布，都需要頻繁的接口來(lái)匯集和分發(fā)數(shù)據(jù)；如圖4所示。

圖4 多工廠服務(wù)器架構(gòu) 

那么MES能否像DMS銷(xiāo)售系統(tǒng)、WMS倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、甚至ERP那樣，做到集中部署呢？或稱(chēng)為云MES呢？我們知道MES屬于車(chē)間層，和車(chē)間控制層、設(shè)備層緊密結(jié)合，如果MES服務(wù)器放在異地，遠(yuǎn)隔成百上千公里，即使有企業(yè)專(zhuān)線(xiàn)，是否能和車(chē)間控制器、車(chē)間設(shè)備高速集成呢？一些多工廠企業(yè)，工廠之間已經(jīng)架構(gòu)了專(zhuān)線(xiàn)，把全國(guó)各個(gè)工廠連接在一個(gè)大的“局域網(wǎng)”內(nèi)，只要通過(guò)防火墻或企業(yè)路由器，開(kāi)放幾個(gè)MES服務(wù)器IP和端口，即可簡(jiǎn)單接入MES，例如在新疆工廠，客戶(hù)端電腦輸入一個(gè)IP 172.168.x.x地址，就能連接到遠(yuǎn)在北京的MES服務(wù)器，那么在確保網(wǎng)絡(luò)速度和穩(wěn)定性都很可靠時(shí)，異地車(chē)間設(shè)備通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)去集團(tuán)MES服務(wù)器，會(huì)有什么問(wèn)題呢？

不少集團(tuán)IT在規(guī)劃M(mǎn)ES時(shí)，提出了剛才的問(wèn)題，而且看似找不到這樣做的弊端，但這樣的思路方式，是沒(méi)有站在MES所處的企業(yè)信息層級(jí)來(lái)思考的，因?yàn)镸ES是緊密和車(chē)間層結(jié)合的，雖然MES有部分功能是車(chē)間排產(chǎn)、車(chē)間物料配送、車(chē)間工藝指導(dǎo)，但更多的是車(chē)間設(shè)備集成，車(chē)間數(shù)據(jù)采集等，需要與設(shè)備大量進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。這么頻繁的數(shù)據(jù)交互，不是ERP、WMS系統(tǒng)能比擬的，因?yàn)镋RP等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，大部分是人工操作產(chǎn)生，并非如MES來(lái)自設(shè)備高頻率產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；當(dāng)然有些工廠會(huì)使用生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，例如Rockwell FT History、Wonderware Historian、GE Fanuc iHistorian，但如果要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析計(jì)算，例如輪胎參數(shù)采集后，要立即根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行輪胎等級(jí)判斷，立即傳輸給輪胎分揀系統(tǒng)，那還是需要Oracle/Sqlserver這種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行計(jì)算；那么在高頻率的MES與設(shè)備數(shù)據(jù)交互時(shí)，VPN專(zhuān)線(xiàn)的集中服務(wù)器部署是否就滿(mǎn)足了呢？其實(shí)剛才的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)說(shuō)明了答案，我們都知道服務(wù)器有I/O瓶頸，內(nèi)存瓶頸，CPU瓶頸，磁盤(pán)讀寫(xiě)瓶頸，如果一個(gè)輪胎集團(tuán)企業(yè)，把全國(guó)4個(gè)工廠集中在一個(gè)MES部署，那每小時(shí)會(huì)產(chǎn)生12萬(wàn)筆數(shù)據(jù)寫(xiě)入或讀取；而那我們制造業(yè)有多少成本構(gòu)建一個(gè)小型的12306機(jī)房，或一個(gè)門(mén)戶(hù)網(wǎng)站的機(jī)房呢？而且MES平臺(tái)是否要發(fā)展類(lèi)似SAP的Hana內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)解決高速訪問(wèn)的問(wèn)題呢？所以當(dāng)一個(gè)制造業(yè)集團(tuán)的工廠越來(lái)越多時(shí)，集中式服務(wù)器部署，勢(shì)必會(huì)遇到性能瓶頸而無(wú)法突破。

另外集中式部署，也增加了工廠停線(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，大家都知道MES是支持智能制造、工業(yè)4.0的基礎(chǔ)系統(tǒng)，一旦MES系統(tǒng)出問(wèn)題，生產(chǎn)線(xiàn)就會(huì)停線(xiàn)，而多工廠集中部署，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致所有工廠停線(xiàn)；另外MES功能和工廠的設(shè)備類(lèi)型，生產(chǎn)線(xiàn)布局，管理模式緊密相關(guān)，我們?nèi)绾卧谝惶准瘓F(tuán)MES服務(wù)器內(nèi)，部署6套不同形態(tài)的MES系統(tǒng)呢？是否要在一套MES內(nèi)，通過(guò)參數(shù)配置實(shí)現(xiàn)6個(gè)制造形態(tài)，那么MES功能會(huì)變得非常復(fù)雜。雖然ERP能通過(guò)配置實(shí)現(xiàn)多個(gè)行業(yè)的功能，但畢竟ERP標(biāo)準(zhǔn)化程度比MES高很多。。。

下一期，筆者帶您了解集團(tuán)公司MES系統(tǒng)功能如何劃分，敬請(qǐng)期待！

······THE END······

關(guān)鍵詞：智慧印刷管理系統(tǒng)