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 ：
python# 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）