依據(jù)ISA-95標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)多年單晶硅行業(yè)解決方案經(jīng)驗(yàn)，建立單晶硅數(shù)字化工廠總體架構(gòu)如下：

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MES總體設(shè)計(jì)架構(gòu)中包含裝備層（各工序生產(chǎn)加工所用設(shè)備）、中控層（ANDON、PLC、SCADA等）、操作層（進(jìn)度監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量管理等）、管理層、決策層5個(gè)層級。通過底端到頂端的縱向集成，打通各環(huán)節(jié)的設(shè)備、信息系統(tǒng)之間的信息流，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造提供保障。

西門子Camstar MES既支持集團(tuán)集中部署、各分工廠分布式應(yīng)用，又支持分工廠獨(dú)立部署等多種靈活部署架構(gòu)。MES系統(tǒng)通過集成服務(wù)器對各分廠MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取 、整合、計(jì)算匯聚到集團(tuán)數(shù)據(jù)庫中，形成有利于決策層和管理層的數(shù)據(jù) ，在集團(tuán)層的MES數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 ，通過大屏方式進(jìn)行集中監(jiān)控 。

?多工廠部署架構(gòu)

提供各類應(yīng)用編程接口供外部系統(tǒng)連接集成使用，其支持標(biāo)準(zhǔn)如：SCADA、 OPC 、TIA、OAG、S95/B2MML等，其互通性平臺使用可擴(kuò)展標(biāo)記語言基礎(chǔ)設(shè)施，能夠輕松實(shí)現(xiàn)企業(yè)應(yīng)用集成框架或其他應(yīng)用程序（SAP、Oracle、用友、金蝶、鼎捷等ERP）之間的直接連接。?

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按照“整體設(shè)計(jì)，分步實(shí)施”原則，設(shè)計(jì)時(shí)需要整體考慮業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和未來應(yīng)用，MES系統(tǒng)相關(guān)功能如下：
? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理：
基于SOA架構(gòu)實(shí)現(xiàn)靈活的物理建模和處理建模，對各種業(yè)務(wù)對象和邏輯結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程、表單架構(gòu)等進(jìn)行靈活的配置和部署，以適應(yīng)靈活多變的業(yè)務(wù)，并在此基礎(chǔ)上形成完善的系統(tǒng)安全管理機(jī)制、授權(quán)和日志監(jiān)控機(jī)制、靈活的語言配置功能等
? 生產(chǎn)計(jì)劃管理
對生產(chǎn)過程的規(guī)劃與控制，是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)達(dá)到的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、產(chǎn)量和產(chǎn)值等生產(chǎn)方面指標(biāo)、生產(chǎn)進(jìn)度及相應(yīng)的布置安排，是指導(dǎo)企業(yè)計(jì)劃期內(nèi)生產(chǎn)活動的綱領(lǐng)性方案。
? 現(xiàn)場執(zhí)行管理
系統(tǒng)以批次為主線實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制，以工藝路線和物料清單（BOM）為核心，對產(chǎn)品生產(chǎn)過程及物料使用等情況實(shí)現(xiàn)可選擇的防錯(cuò)、防漏、防呆功能，以工藝路線作為橫向限制，保證每個(gè)產(chǎn)品按照既定工藝路線嚴(yán)格執(zhí)行。
? 生產(chǎn)質(zhì)量管理
通過工藝指定檢驗(yàn)工序進(jìn)行工序檢驗(yàn)，并記錄實(shí)際值進(jìn)行采集自動預(yù)警。此部分信息包括SCADA集成采集的質(zhì)量信息和手動檢驗(yàn)采集的質(zhì)量信息。工序檢驗(yàn)是指為防止不合格品流入下道工序，在生產(chǎn)過程中伴隨檢驗(yàn)的方式。檢驗(yàn)人員對各道關(guān)鍵工序進(jìn)行的檢驗(yàn)。其作用是根據(jù)檢測結(jié)果對產(chǎn)品做出判定，即產(chǎn)品質(zhì)量是否符合規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的要求，檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不良時(shí)，先進(jìn)行不良記載，包括產(chǎn)品名稱、零件圖號、批次、工序、不良原因、檢驗(yàn)人等信息，對于一次抽檢未達(dá)標(biāo)，加嚴(yán)檢測升級抽檢不能通過觸發(fā)質(zhì)量事件。
? 生產(chǎn)設(shè)備管理
通過設(shè)備聯(lián)機(jī)，自動統(tǒng)計(jì)每臺設(shè)備、核心部件使用次數(shù)，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)防保養(yǎng)，操作人員使用手持PDA及時(shí)掌握維護(hù)和點(diǎn)檢的信息，根據(jù)維護(hù)計(jì)劃及時(shí)提醒設(shè)備保養(yǎng)人員實(shí)施全面的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)活動。
? 數(shù)據(jù)采集管理
生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)采集信息是制造過程生產(chǎn)信息和質(zhì)量信息監(jiān)控及跟蹤的關(guān)鍵因素，主要通過SCADA數(shù)據(jù)采集及MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集。
生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集是面向車間一線完成所有過程數(shù)據(jù)收集、質(zhì)量信息記載和歷史數(shù)據(jù)查詢的功能模塊，生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集也是系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊，利用條碼自動識別技術(shù)快速準(zhǔn)確采集相關(guān)數(shù)據(jù)，采集過程無須手工輸入，所有采集程序都在后臺運(yùn)行，結(jié)合條碼掃描和自動采集方法可大力提高現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的效率和準(zhǔn)確率。
? 生產(chǎn)看板管理
1) 生產(chǎn)進(jìn)度實(shí)時(shí)看板支持將工廠數(shù)字化模型、車間/產(chǎn)線生產(chǎn)計(jì)劃、計(jì)劃產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量、質(zhì)量、合格率、報(bào)警等信息通過智能電視顯示屏展示出來，以供車間、生產(chǎn)調(diào)度室、調(diào)度指揮中心、職能部門及高層領(lǐng)導(dǎo)辦公室先關(guān)人員使用。
2) 設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)看板可以通過智能電視顯示屏，以車間、產(chǎn)線布局為背景實(shí)時(shí)反映產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并通過不同顏色醒目顯示出設(shè)備的不同狀態(tài)，顯示報(bào)警信息。
3) 倉儲配送看板支持實(shí)時(shí)反饋各類物料的庫存以及配送狀態(tài)，通過看板形式醒目提示原材料庫以及生產(chǎn)管理人員。
? 生產(chǎn)報(bào)表管理
生產(chǎn)報(bào)表是基于各車間數(shù)字化生產(chǎn)管理的需求出發(fā)，結(jié)合實(shí)施車間生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的基礎(chǔ)，將各類生產(chǎn)計(jì)劃信息、進(jìn)度信息、完工信息、產(chǎn)量信息和圖形分析等以直觀、實(shí)時(shí)、統(tǒng)一的方式展現(xiàn)給所有人員。
? 系統(tǒng)集成管理
用Web Service服務(wù)方式來滿足本次項(xiàng)目的數(shù)據(jù)集成需要，ERP系統(tǒng)將生產(chǎn)訂單信息及工序參數(shù)卡信息下發(fā)Camstar MES，MES將生產(chǎn)過程中7個(gè)關(guān)鍵工藝點(diǎn)信息回傳ERP，包括報(bào)工數(shù)量、報(bào)廢數(shù)量等。同時(shí)MES與ERP備品備件模塊集成，能夠?qū)崟r(shí)獲取ERP中備品備件庫存信息。
? 用戶權(quán)限管理
MES系統(tǒng)安全管理綜合考慮各方面的安全、權(quán)限配置、菜單管理、用戶定制化需求問題。全面s分析整個(gè)系統(tǒng)，并保證各部門在進(jìn)行制造，運(yùn)行的決策時(shí)可正常使用。
1) 員工管理
以員工為中心，對、考勤、工時(shí)等進(jìn)行全面管理。包括維護(hù)車間人員的基本信息，建立車間人員崗位情況表，設(shè)置員工所屬班組、工段以及登錄和操作的權(quán)限。
2) 角色管理
角色權(quán)限定義可授予操作人員訪問的全部或部分的系統(tǒng)固有的工作職能。系統(tǒng)管理員可將權(quán)限分配給員工，授予他們工作職責(zé)范圍內(nèi)的操作權(quán)限。
3) 菜單管理
系統(tǒng)支持按角色登陸，根據(jù)用戶定義菜單權(quán)限，并可創(chuàng)建子集目錄菜單。以便不同權(quán)限人員訪問。提供了可靠的安全訪問、審核跟蹤、錯(cuò)誤檢測、數(shù)據(jù)持久化和特有的用戶名/密碼增強(qiáng)功能以及簽名事件捕獲功能。
4) 字典定義
提供多語言支持功能，包括中文、英文、日文等環(huán)境。只需要通過系統(tǒng)將對應(yīng)字典導(dǎo)入系統(tǒng)中，然后，關(guān)聯(lián)到用戶，就可實(shí)現(xiàn)不用語言環(huán)境的切換。
5) 日志管理
系統(tǒng)可提供詳細(xì)的操作日志，記錄登陸用戶每一次登陸，每一次操作，在日志中都有明確記載?？梢噪S時(shí)通過日志管理窗口對可疑操作進(jìn)行查詢。