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

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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%

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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）

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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）

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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）

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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%

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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

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文档特点：

1. 聚焦ROI：优先实现缩短交付周期、降低质量成本的模块
2. 渐进式建设：支持"基础版（6个月）→扩展版（12个月）"分阶段交付
3. 人机协同：保留人工覆盖入口（如设备异常时允许手工报工）