一、行业背景

太阳能光伏组件行业是非常新兴的行业，整个行业不过20来年的发展历史，而我国的太阳能光伏行业企业也在纷纷扩大自己的投资，准备在未来的市场中分得杯羹。太阳能光伏行业是资源最丰富的可再生能源行业，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。太阳能光伏发电已广泛用于航天、通讯、交通，以及偏远地区居民的供电等领域，近年来又开辟了太阳能路灯、草坪灯和屋顶太阳能光伏发电等新的应用领域。目前，中国已经成为世界上产量更大的太阳能消费品生产国之一，并呈现加速发展之势。

太阳能光伏组件生产过程需要从半导体电池片（薄膜芯片）串焊、敷设、测试、层压、组框、固化、分档和包装、发运等，该行业对产品谱系、物料批次管制、测试、自动化数据集成等环节要求特别严格，尤其在产品质检环节需要进行周密、精确的测试和检验，另外产品的工艺路线柔性可变，为了追求更高的合格率，减少制造过程中的损失，降低不良率等，大量的太阳能电池板加工企业正在纷纷考虑导入MES系统。

基于条码技术和自动化接口技术的MES生产执行系统是制造企业实现精益管理的基本工具，处于ERP计划层和底层自动化控制（PLC/PCS）层的中间环节，MES系统起到了承上启下的作用，尤其对于制造业生产过程的数据采集和质量管控，提高制造过程自动化和WIP在制品的透明管理，可有效帮助光伏制造业实现精益生产。

北京精诚智博科技有限公司是国内最专业的MES系统实施商，拥有7年生产现场管理系统研发和实施的经验，在电子、汽车、机械和能源行业具有专业的领先优势，通过与多家世界著名制造厂商的紧密合作，精诚软件为客户提供更先进和最实用的硬件、软件、解决方案和技术服务。

二、需求概述

太阳能电池组件产品线组装需要经过串焊、敷设、测试、层压、组框、固化、分档和包装等工序，尤其在串焊、层压、组框和分档包装工序是影响产品质量最关键的几道工序，因现场采用了大量自动化设备和工控设备，要求系统能够实现和现有自动化设备的自动接口，将各检测设备数据通过工控机接口直接读写入MES系统，同时将每个关键产品的条码信息和检测数据一一关联，形成完整的可追溯产品档案，能够实现原料批次、供应商、生产信息和销售信息、客户信息的全面追溯。

具体工位采集信息包括：

1、在原料采购入库后打印原料批次条码标签，粘贴在原料包装上，根据ERP的入库单形成详细的原料厂家、批次号、入库时间、质检信息。

2、在串焊开始之前，由ERP系统领料单导入MES系统，再由MES系统完成各工序原料的上料，记录当日生产任务针对的原料批次信息和厂家信息、型号信息等。在串焊敷设和汇流条焊接工位扫描串焊机设备编号、焊接温度和焊接工位员工号等信息。

3、层前检测工位通过条码扫描，记录每块产品的详细序列号（条码）信息，自动记录红外的检测结果和检测设备、检测人员信息，并对返修的产品记录返修时间、返修位置和返修操作工信息。

4、层后检测自动记录每块产品的详细序列号（条码）信息，自动记录红外的检测结果和检测设备、检测人员信息，并对返修的产品记录返修时间、返修位置和返修操作工信息。

5、组框工位记录原材料信息、组角压力和设备编号粘接线盒员工号及外观检测的结果。

6、硅胶固化工位记录固化室温度湿度和固化时间等信息，同时基于RS232C数据接口，自动记录组件的电阻测试结果，对不合格产品形成报警。

7、分档工位基于自动化接口，实现检测结果根据不同参数达到分档的功能，同时根据分档结果打印条码标签（铭牌），同时打印包装箱条码，形成包装条码和铭牌条码的对应关系。

8、在装箱工位设置装箱条件判断功能，对不符合客户条件或工艺条件的产品提供报警功能，合格的打印装箱清单，完成成品入库。

9、后期可根据各工序的测量和扫描结果自动输出各类统计分析报表。

三、系统概要设计

精诚软件MES条码追溯管理系统整体工作流程由原料采购入库开始，对每批次原材料的采购信息进行详细记录，生成原料入库质检结果和批次信息的一一对应，在后期生产领料、串焊、敷设、测试、层压、组框、固化、分档和包装入库、出库的整个环节采用条码批次扫描，达到生命周期的全过程可追溯性。

精诚MES条码系统整体由基础条码软件（Delphi开发）、PDA终端模块（.NET）、供应商WEB模块（.NET）和ERP/CRM接口（Delphi/.NET）四部分构成，共同使用ERP系统的SQL Server2000数据库。

条码扫描支持PDA和扫描枪+PC平板电脑两种方式，条码打印支持本地和远程网络两种方式，数据实时和ERP/CRM系统保持同步。

通过可行的技术手段实现与当前ERP系统的无缝数据交互，实现无线条码数据采集系统与ERP系统的协同作业。

四、系统功能设计

基于丰富的生产现场和物流条码解决方案实施经验，精诚软件设计了如下功能模块来满足公司的实际需求，具体功能包括：

1、系统基础数据管理：包含了用户管理及用户权限管理、数据备份与恢复和操作日志查询，接口设计，条码标签定义和各类基础信息（人员、班组、车间、流水线、工位）等基本参数设置功能。

2、工艺数据维护：主要是为对工艺基础数据中一些参数数据进行修改维护，并根据生产流程定义生产工序、工位参数、工艺BOM和工艺路线流程，KPI各项指标参数定义等。

3、产品工艺流转卡打印：在物料中转仓库输入定单信息，通过高速行式打印机打印出产品工艺流转卡；打印工艺流转卡后，将工艺流转卡挂在相对应的物料小车上进行流转。

4、生产计划、排产及调度：根据ERP的生产计划进行详细的生产排程，完成车间任务安排、人员排班、设备排程等，并基于APS排产的算法，对多项生产任务进行优化运算，得出更优的排程方案。

5、车间物料管理：实现对原料的领料、备料、JIT上料、缺料报警和补料、换批等操作，并基于ERP库存管理实现各类原料、成品和半成品的库存管理，条码出入库扫描等。

6、生产现场数据采集：通过无线数据采集终端和工位的平板电脑、条码扫描枪、看板等终端进行生产数据采集，包括在各类组装工位、检测工位、包装工位、维修工位等的数据采集和工艺流转。

7、质量管理：基于TQM全面质量管理的思想，对从供应商、原料到售后服务的整个产品的生产和生命周期进行质量记录和分析，并在生产过程控制的基础上对生产过程中的质量问题进行严格控制。能有效地防止不良品的流动，降低不良品率。

8、SPC统计分析和报表：基于生产现场各工位的质量标准和工艺要求，形成SPC的各类统计分析报表，包括各类合格率、波动率、废品率和疵点率等。

9、ERP系统接口：基于WEB Services的中间数据交换方式，实现ERP/系统和条码系统的数据同步，减少信息孤岛。

五、实施效益

精诚MES生产执行系统面向众多太阳能光伏行业企业客户提供专业的信息化咨询、规划和解决方案设计、软件开发、项目实施等服务，是国内最专业的MES厂家之一，实施精诚MES系统可有效改善生产作业，大力提升产品质量和服务水平，是企业实现“精益生产、敏捷制造”的更佳解决方案。