太陽能光伏組件行業是非常新興的行業，整個行業不過20來年的發展歷史，而我國的太陽能光伏行業企業也在紛紛擴大自己的投資，準備在未來的市場中分得杯羹。太陽能光伏行業是資源最豐富的可再生能源行業，具有獨特的優勢和巨大的開發利用潛力。太陽能光伏發電已廣泛用于航天、通訊、交通，以及偏遠地區居民的供電等領域，近年來又開辟了太陽能路燈、草坪燈和屋頂太陽能光伏發電等新的應用領域。

目前，中國已經成為世界上產量最大的太陽能消費品生產國之一，并呈現加速發展之勢。


太陽能光伏組件生產過程需要從半導體電池片(薄膜芯片)串焊、敷設、測試、層壓、組框、固化、分檔和包裝、發運等，該行業對產品譜系、物料批次管制、測試、自動化數據集成等環節要求特別嚴格，尤其在產品質檢環節需要進行周密、精確的測試和檢驗，另外產品的工藝路線柔性可變，為了追求更高的合格率，減少制造過程中的損失，降低不良率等，大量的太陽能電池板加工企業正在紛紛考慮導入MES系統。

基于條碼技術和自動化接口技術的MES生產執行系統是制造企業實現精益管理的基本工具，處于ERP計劃層和底層自動化控制（PLC/PCS）層的中間環節，MES系統起到了承上啟下的作用，尤其對于制造業生產過程的數據采集和質量管控，提高制造過程自動化和WIP在制品的透明管理，可有效幫助光伏制造業實現精益生產。

北京精誠智博科技有限公司是國內最專業的MES系統實施商，擁有7年生產現場管理系統研發和實施的經驗，在電子、汽車、機械和能源行業具有專業的領先優勢，通過與多家世界著名制造廠商的緊密合作，精誠軟件為客戶提供最先進和最實用的硬件、軟件、解決方案和技術服務。

二、需求概述

太陽能電池組件產品線組裝需要經過串焊、敷設、測試、層壓、組框、固化、分檔和包裝等工序，尤其在串焊、層壓、組框和分檔包裝工序是影響產品質量最關鍵的幾道工序，因現場采用了大量自動化設備和工控設備，要求系統能夠實現和現有自動化設備的自動接口，將各檢測設備數據通過工控機接口直接讀寫入MES系統，同時將每個關鍵產品的條碼信息和檢測數據一一關聯，形成完整的可追溯產品檔案，能夠實現原料批次、供應商、生產信息和銷售信息、客戶信息的全面追溯。



具體工位采集信息包括：

1、在原料采購入庫后打印原料批次條碼標簽，粘貼在原料包裝上，根據ERP的入庫單形成詳細的原料廠家、批次號、入庫時間、質檢信息。

2、在串焊開始之前，由ERP系統領料單導入MES系統，再由MES系統完成各工序原料的上料，記錄當日生產任務針對的原料批次信息和廠家信息、型號信息等。在串焊敷設和匯流條焊接工位掃描串焊機設備編號、焊接溫度和焊接工位員工號等信息。

3、層前檢測工位通過條碼掃描，記錄每塊產品的詳細序列號（條碼）信息，自動記錄紅外的檢測結果和檢測設備、檢測人員信息，并對返修的產品記錄返修時間、返修位置和返修操作工信息。

4、層后檢測自動記錄每塊產品的詳細序列號（條碼）信息，自動記錄紅外的檢測結果和檢測設備、檢測人員信息，并對返修的產品記錄返修時間、返修位置和返修操作工信息。

5、組框工位記錄原材料信息、組角壓力和設備編號粘接線盒員工號及外觀檢測的結果。

6、硅膠固化工位記錄固化室溫度濕度和固化時間等信息，同時基于RS232C數據接口，自動記錄組件的電阻測試結果，對不合格產品形成報警。

7、分檔工位基于自動化接口，實現檢測結果根據不同參數達到分檔的功能，同時根據分檔結果打印條碼標簽（銘牌），同時打印包裝箱條碼，形成包裝條碼和銘牌條碼的對應關系。

8、在裝箱工位設置裝箱條件判斷功能，對不符合客戶條件或工藝條件的產品提供報警功能，合格的打印裝箱清單，完成成品入庫。

9、后期可根據各工序的測量和掃描結果自動輸出各類統計分析報表。

三、系統概要設計

精誠軟件MES條碼追溯管理系統整體工作流程由原料采購入庫開始，對每批次原材料的采購信息進行詳細記錄，生成原料入庫質檢結果和批次信息的一一對應，在后期生產領料、串焊、敷設、測試、層壓、組框、固化、分檔和包裝入庫、出庫的整個環節采用條碼批次掃描，達到生命周期的全過程可追溯性。


精誠MES條碼系統整體由基礎條碼軟件（C#開發）、PDA終端模塊（.NET）、供應商WEB模塊（.NET）和ERP/CRM接口（Delphi/.NET）四部分構成，共同使用ERP系統的SQL Server數據庫。


條碼掃描支持PDA和掃描槍+PC平板電腦兩種方式，條碼打印支持本地和遠程網絡兩種方式，數據實時和ERP/CRM系統保持同步。


通過可行的技術手段實現與當前ERP系統的無縫數據交互，實現無線條碼數據采集系統與ERP系統的協同作業；

四、系統功能設計

基于豐富的生產現場和物流條碼解決方案實施經驗，精誠軟件設計了如下功能模塊來滿足公司的實際需求，具體功能包括：

1、系統基礎數據管理：包含了用戶管理及用戶權限管理、數據備份與恢復和操作日志查詢，接口設計，條碼標簽定義和各類基礎信息（人員、班組、車間、流水線、工位）等基本參數設置功能。

2、工藝數據維護：主要是為對工藝基礎數據中一些參數數據進行修改維護，并根據生產流程定義生產工序、工位參數、工藝BOM和工藝路線流程，KPI各項指標參數定義等。

3、產品工藝流轉卡打印：在物料中轉倉庫輸入定單信息，通過高速行式打印機打印出產品工藝流轉卡；打印工藝流轉卡后，將工藝流轉卡掛在相對應的物料小車上進行流轉；

4、生產計劃、排產及調度：根據ERP的生產計劃進行詳細的生產排程，完成車間任務安排、人員排班、設備排程等，并基于APS排產的算法，對多項生產任務進行優化運算，得出最優的排程方案。

5、車間物料管理：實現對原料的領料、備料、JIT上料、缺料報警和補料、換批等操作，并基于ERP庫存管理實現各類原料、成品和半成品的庫存管理，條碼出入庫掃描等。

6、生產現場數據采集：通過無線數據采集終端和工位的平板電腦、條碼掃描槍、看板等終端進行生產數據采集，包括在各類組裝工位、檢測工位、包裝工位、維修工位等的數據采集和工藝流轉。

7、質量管理：基于TQM全面質量管理的思想，對從供應商、原料到售后服務的整個產品的生產和生命周期進行質量記錄和分析，并在生產過程控制的基礎上對生產過程中的質量問題進行嚴格控制。能有效地防止不良品的流動，降低不良品率。

8、SPC統計分析和報表：基于生產現場各工位的質量標準和工藝要求，形成SPC的各類統計分析報表，包括各類合格率、波動率、廢品率和疵點率等。


9、ERP系統接口：基于WEB Services的中間數據交換方式，實現ERP/系統和條碼系統的數據同步，減少信息孤島。

五、實施效益

精誠MES生產執行系統整體結構應使用B/S架構，人機交互界面遵循“美觀、大方、簡潔、直觀”的原則，對于沒有計算機操作經驗或有少量經驗的用戶，通過簡單的培訓即可熟練掌握系統的操作和使用。

精誠MES生產執行系統對目前可以預測的各種變化，為系統的進一步擴充做好準備，避免在未來由于必須對系統的體系結構、實現方法進行大范圍調整，對生產和管理造成不利影響；做到所有代碼可維護，報表可維護，查詢輸出結果可維護。