中國已經成為全球較大的移動通信市場。據工業和信息部統計，我國移動電話用戶總數在今年1月前達到6.49億戶，凈增長848.5萬戶。如此龐大的用戶群體對手機制造企業也提出了更高的要求。尤其是同時生產幾十個型號的大型手機廠商，如何控制產品質量成為關鍵。顯然，僅僅依靠ERP和現場自動化系統無法應付這種新局面。
MES系統能夠填補這一空白。MES系統可以為用戶提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造業環境，幫助企業減低成本、按期交貨、提高服務質量等。
有鑒于此，筆者所在企業決定采用一套手機生產執行系統MES系統以保障生產系統的準確性，提高手機的產品質量。
目標需求
本企業是一家大型的合資工廠，原有的系統和應用比較多，MES系統軟件需要盡可能與系統交互通信。
所以，我們研制MES系統軟件的目標是：與車間內的其他系統通信，與已有的異構系統相兼容；實現流程控制，包括產品和包裝管理等；結合BOM，適應靈活多變的產品類型；使用工單控制，掌握生產數據流的走向。
除此之外，系統能控制用戶權限，能夠快速生成各種統計報表。界面要易于操作。具體有幾個方面：
1.ERP負責整個企業的物流、訂單和財務系統。MES系統軟件需要給ERP預留接口，目標是使客戶訂單可以轉化為生產工單，然后由計劃部門直接分配到生產部門。
2.對手機直接測試的底層軟件F1裝在生產線的客戶端電腦中。測試站檢測的各種參數上傳到系統中，并與預設的參數值進行比較，如果不在要求的范圍內，程序會報錯，并且立即中止后面的測試。對于整個MES系統軟件來說，F1是重要的手機數據來源。
3.Vcheck和Package兩個軟件與F1一樣，是為系統提供手機參數的客戶端程序。手機不僅要通過測試儀器對其電子電路信號的自動檢測，還要通過外觀的檢查。當然，外觀檢查還無法由機器設備來完成，要由操作工人工完成并且按照固定的格式記錄在Vcheck里。
Package是用在包裝上的重要客戶端程序。操作工需要在Package的頁面里輸入手機的序列號(MSN)、重量、入網號(MII)、IMEI號等信息。這些信息會與序列號綁定，然后儲存在全球數據庫中。當客戶買到手機時，也會得到相應的MSN、MII和IMEI等信息。這對于客戶來說是維修和索賠的的依據；對于企業來說，也是產品質量追蹤和提供相應服務的依據。
Package的另一個重要功能是打印包裝標簽。當序列號被上傳到MES系統軟件中后，系統按照預先制定的包裝方式給每一個MSN分配包裝箱號，打印箱標。這也是保證發貨正確的重要依據。
MES系統軟件控制流程
幾個大體步驟，MES系統軟件主要是對這個過程進行控制：
1.手機生產的核心是電路板，所以在流程上，首先要對供貨商提供的電路板進行各種信號測試;
2.操作工在通過測試的電路板上進行各種配件的組裝，包括鍵盤、邊框、屏幕和攝像頭等;
3.手機運到包裝車間后，還要從服務器下載程序，包裝，入庫;
4.與手機發貨的實體操作相對應，所有生產數據要發到全局數據庫中保存，以備以后的查詢、維修或者返廠修理時用。如上所述，生產執行系統不可能單獨存在于企業之內，還需要其他系統或者軟件的配合。
流程控制的核心有兩個：一是測試站，二是測試路徑。首先要根據實際測試儀器的情況，在系統中創建相應的測試站。各類測試站都有一些特性，比如手機不能通過板級測試站，就要到板級維修處理；不能通過功能測試的，要返回生產線修理工修理；一些測試站測試完成后會改變工單的數量，還有的測試站并不返回測試數據，而是由修理工直接修改信息。
在測試站上可以進行一些特定的設置。當測試結果滿足一定的要求時，手機會根據情況選擇下一步的路徑。比如一個手機測試失敗有可能并不是手機本身的問題，這種情況操作工可以重新測試一遍。往往第二遍測試就沒問題了，這即是一個失敗到重測的邏輯路徑。
根據實際生產，需要制定手機經過各種測試儀器的順序，不能提前，也不能跳過。測試失敗的手機要按照一定的順序進行維修，否則不能進行下一道工序。對于不同產品型號的手機來說，由于一開始的設計不同，所以測試站的先后順序以及維修流程都是不相同的。不同產品應該在MES系統軟件中有僅僅屬于自己的控制流程(workflow)。物理流程中包含所有的測試站，系統的流程控制中也應該包含所有的測試站信息。如果不按照事先設定的順序走，MES系統軟件會通知測試站停止測試程序。
MES系統軟件控制產品結構
由于產品要銷售到不同的國家和地區的不同經銷商，所以手機安裝的軟件、箱子上的標簽、IMEI/IEEE號段以及包裝方式都不相同。這些內容要分門別類歸屬到product family下的product number下，所產生的樹型的結構如圖2所示。
手機需要根據自己所屬的product number，從系統得到相應信息，然后完成下載軟件，寫入對應的IMEI/IEEE號段等操作。不同型號的手機相關參數不同。比如每種電路板的設計不同，對應的測試標準也是不同的。每種軟件下載的軟件、IMEI號段、包裝的方式也都是不同的。這些內容需要流程工程師進行添加、更改等維護。系統再根據手機的序列號判斷型號，會在相應的工序中把安裝軟件、IMEI號段和包裝方式綁定。
每一種型號都定義一個單獨的product family，每一種物料包括手機軟件(一個手機里有幾個不同功能的軟件)、電路板型號、包裝方式、成品手機版本、標簽、IMEI號都需要在系統中分別定義。歸到相應的product family下面。因為產品型號的應用都要體現在工單里，所以對于維護的工程師來說，確保物料版本的正確是保證產品質量的關鍵之一。
MES系統軟件控制工單
工單是對一個批次手機的追蹤和生產管理。生產線的工人負責工單的創建、控制和管理。工單定義的內容包括工單名、產品類型(Product Family)、版本號、數量、發貨單號和包裝方式。工單被分配到邏輯生產線上，開始生產后，只要在用戶界面處選擇相應的邏輯生產線，就可以看見所有未關閉的工單。還可以監控工單的名字、開始數量、結束數量和正在維修中的數量等信息。
在實際生產中，當前生產的數量會記錄在優先級別高的工單上。所用的物料如果不符合第一位工單所包含的物料信息，系統會給出錯誤提示。工單檢查與實際數量檢查相結合，確保保證手機數量與各種物料的數量相互一致。
對于維修操作來說，操作工在客戶端界面查詢該手機以前的維修記錄，并且記入本次修理的方法和問題的原因。這樣便于其他維修者了解歷史維修情況，加快維修手機的速度。
解綁功能是把需要維修的手機從工單中解綁出去，這樣原來工單的完成數量會減掉一個數。同時，手機原來所在箱的數量也會減掉一個數，直到維修結束后再重新記入工單數量。這與上一個功能密切相關。流程是確定測試站的先后順序，規定手機在各種情況下的流動路徑。而邏輯生產線在于把物理設備與系統連接起來，使物理設備在系統中有確實的位置，真正使數據的傳輸有邏輯上的對應關系。
完整的工單數據會保存在企業的存儲器中，可供隨時調用，以利于日后的查詢、維修，非常方便。
MES系統軟件分析
F1、Vcheck和Package是系統重要的數據來源，每一步測試站的標記、測試操作和測試值都要返回系統。
流程工程師通過web界面對生產的邏輯和產品信息進行維護。由于不同型號和功能的手機設計理念不同，所以對應的生產過程也不相同，測試的物理流程也不同。因此，工程師對流程的邏輯設計也就有相應的變化。
對生產進行監控也是操作工通過web界面操作來實現的，包括工單數量、測試結果和維修記錄等。
系統管理員通過web界面或者第三方工具直接更改系統的邏輯，他是系統的幕后維護者。
當生產完成后，每個工單的手機信息可以按照一定的格式從生產數據庫倒入到文本文件中。這種文件是生產信息的重要依據之一。產品結構文件是產品結構的文本形式，可以通過倒入的BOM產生。通過對產品結構文件管理，使維護工作更加清楚和簡單。
MES系統軟件體系結構與環境配置
系統采用典型的B/S結構。所有的維護和管理工作都可以在客戶端上通過Web的形式進行，大大地利用企業內部局域網。
MES系統軟件組成
應用服務器(Application Server)：包含MES系統軟件的應用程序和應用邏輯。用戶可以使用預制的對象模塊管理流程邏輯。這些預制的對象模塊包括可配置數據對象(CDO)和可配置邏輯流程(CLF)。
與數據庫通信時，采用ODBC接口把系統邏輯轉化成對數據庫的操作。對于系統管理員來說，只需要考慮數據對象和方法問題，不需要直接面對復雜的數據庫編碼。
在與客戶端通信時，應用服務器通過XML端口，使用XML文件格式與客戶端程序通信。系統會一直偵聽并解析發送過來的XML文件。
MQ server：測試設備(測試站)在進行測試過程中要不斷和系統交互，接受啟動或者終止測試的命令，或者發送測試開始和完成的信息，把結果發送回系統。車間中可能有幾千個手機在測試，所以由測試站發送的信息需要先發送到MQ Server。經過排序后再發送到應用服務器進行處理。
客戶端：一種是測試站通過發送消息到MQ server;另一種Vcheck和Package是發送XML格式直接到應用服務器。
用戶界面：流程工程師和操作工都使用基于Web的界面進行配、操作和控制。Web客戶端通過Windows 2000 IIS服務器訪問服務器。
系統的管理：對于系統邏輯和數據的更改，管理員可以通過Web界面對底層數據進行更新。
MES系統軟件環境配置
軟件環境：數據庫采ODBC driver;App Server和MQ Server操作系統采用Windows Server系列版本；MME的管理工具需要安裝.NET Framework;
系統邏輯上可以分成三個層次：數據層主要由Oracle數據庫擔當，負責存儲數據;
業務層實現大部分的業務邏輯，主要由各種應用邏輯來實現；應用層是用戶界面，直接受用戶的操作，進行數據的收集和顯示。
從功能上劃分，集成MES系統主要包括用戶與安全管理、流程控制管理、包裝與出貨管理、工單管理、產品結構管理等幾個模塊。除系統邏輯維護模塊外，其它各個模塊都有獨立的數據庫，各模塊之間的數據聯系通過LINK SEREVR和STORE PROC。
