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
WMSWebService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

  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)

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