海尔智能工厂项目技术方案

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.

LISTEN.THINK.SOLVE.

Rightinformation,rightplacetreal-time.Turninformationintoknowledgeforimprovedbusiness

performance.

海尔(H4ER)

柳东发动机PT4

LISTEN.质量追溯系统

方案建议书

THINK.(Version1.01>

SOLVE:

罗克韦尔自动化中国有限公司

2012September

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE：Automation

文档修改历史

版本更新日期作者变更描述

V1.012012-9-3罗克韦尔自动化完成

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE：Automation

目录

1.投标说明6

1.1企业概况6

1.1.1罗克韦尔自动化中国公司6

1.1.2工程部门简介6

1.1.3罗克韦尔自动化在汽车行业内的MES业绩7

2.背景说明8

2.1项目信息8

2.2项目执行说明8

2.3方案设计依据8

2.4方案说明8

2.5所有权信息9

2.6软件开发项目管理方法9

3.技术方案12

3.1HAIER智能工厂项目项目概述12

3.2FactoryTalk™Productioncentre概述12

3.3系统架构15

3.3.1系统架构错误!未定义书签。

3.3.2与设备PLC的数据交互错误!未定义书签。

3.3.3与现场设备的数据交互17

3.4系统工作范围17

3.5质量追溯系统功能方案18

3.5.1生产订单管理及物流功能18

3.5.2质量功能37

3.5.3系统的公司级功能错误!未定义书签。

3.6系统运维监控54

3.7FTPCMES平台及其对系统特性满足57

3.7.1FTPCMES平台总体介绍57

3.7.2FTPCMES平台性能59

3.7.3FTPCMES平台灵活性60

3.7.4FTPCMES平台拓展性62

3.7.5FTPCMES平台冗余功能64

3.7.6FTPCMES平台与异构系统的集成66

3.7.7工作流管理67

3.7.8FTPCMES平台界面展示及交互68

LISTEN.

THINK.

SOLVE.

3.7.9FTPCMES平台工艺对象模型70

3.7.10FTPCMES平台二次开发环境71

3.8报表查询75

3.8.1报表及查询75

3.8.2FTPCMES平台内置的Jasperreport75

3.8.3采用罗克韦尔自动化智能报表软件，FactorytalkVantagepoint错误!未定义书签。

4.项目管理82

4.1项目管理方法和体系82

4.2项目实施规划84

4.2.1项目实施阶段、内容分类84

4.2.2项目实施主要里程碑、进度规划84

4.2.3项目实施的组织85

4.2.4项目实施的方法86

4.3项目工作范围87

4.3.1工程文档87

4.3.2出厂前验收测试88

4.3.3安装与现场调试89

4.4培训及知识转移89

4.4.1教育培训内容90

4.4.2教育培训的说明90

4.5ROCKWELL的职责90

4.5.1项目管理90

4.5.2项目计划91

4.5.3项目的组织91

4.5.4项目管理91

4.5.5项目跟踪和报告91

4.5.6项目检查会议92

4.5.7交付件92

4.5.8需求评估与系统设计92

4.5.9编码/配置及单元测试94

4.5.10系统测试和培训95

4.5.11系统部署和上线96

4.6HAIER的职责97

4.6.1监督协调项目实施97

4.6.2提供测试及生产数据98

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.Automation

4.6.3有关数据的有效性检查98

4.6.4报表和表格范围99

4.6.5应用软件源代码99

4.6.6网络99

4.7项目实施的保障措施99

4.7.1项目变更管理99

4.7.2风险管理101

4.7.3品质确保计划103

4.7.4沟通管理104

4.7.5项目交付件106

4.8完成标准107

4.8.1验收过程107

4.8.2项目完成标志108

5.附件错误!未定义书签。

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.Automation

1.投标说明

1.1企业概况

罗克韦尔自动化（罗克韦尔自动化）是年销售额逾60亿美元的北美最大的工业自动

化产品及MES供应商。罗克韦尔自动化设计，生产从最简单的开关按钮到高技术工业自

动化系统共50多万种工业自动化及控制产品，覆盖了整个自动化的范围。对于整厂自动

化系统及制造执行信息化，罗克韦尔自动化公司可以方便地提供一个完整的方案。

罗克韦尔在自动化生产领域的深厚经验使得其在信息化制造过程中成功地突破了

传统的自动化设备制造商的局限，在崭新的制造系统解决方案领域推出了极具行业优势

的FactoryTalk平台，对于在汽车制造执行系统方面成为业内佼佼者。

罗克韦尔自动化目前已将一批在工业自动化和信息系统领域中著名的产品和品牌

集合在一起。

1.1.1罗克韦尔自动化中国公司

罗克韦尔自动化中国是罗克韦尔自动化下属的全资子公司，在全国共有近1800

雇员分布在北京、上海、武汉、沈阳、厦门、广州、南宁及香港等办事处。罗克韦尔中

国的销售和技术服务工程师为中国的广大用户提供最佳的产品和最佳的技术支持。我们

的技术服务的内容包括工程服务和产品的技术支持。除了可以在国内几个培训中心进行

的产品技术培训外，我公司还提供现场培训，紧急现场维修服务，驻厂工程师及现场备

件管理服务。

1.1.2工程部门简介

随着罗克韦尔自动化控制和软件产品在中国市场应用的扩展，中国的工程部已逐

步建立起一支技术精良、经验成熟、响应快速的工程服务队伍。

罗克韦尔自动化工程部门为客户提供自动化控制和信息系统交钥匙工程。为用户

提供从最基础到最全面的系统工程服务和工程支持：项目调研，咨询顾问，设计，系统

集成，服务支持。

•3个工程中心，北京，上海，广州

•300多名专业工程师

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.Automation

•3年来100多个工程项目经验

•20多名具有认证的项目经理

1.1.3罗克韦尔自动化在离散制造行业内的MES业绩

以下列出罗克韦尔自动化近5年内部分国内离散制造行业MES系统案例：

•天津丰田总装AIS

•九江昌和总装MES

•海尔西部工厂四大工艺车间MES

•广州丰田总装AIS

•海尔东部涂装车间MES

•上汽仪征工厂总装、PBSMES

•上海通用发动机Andon,PM&C

•长丰汽车总装MES

•上汽临港工厂总装、PBSMES

•东风乘用车四大工艺车间全厂MES

•广汽乘用车四大工艺车间及发动机车间全厂MES

•一汽大众总装车间Andon系统

以下列出罗克韦尔自动化近5年内部分发动机基于FTPCMES平台的案例：

•广州汽车发动机车间MES系统

•徐工斗山发动机MES系统

•ALLeyland发动机MES系统

•VolvoEicher发动机MES系统

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.Automation

2.背景说明

2.1项目信息

本技术方案针对海尔冰箱、洗衣机、空调工厂，方案中所涉及到的技术文件内容和

供货范围是主要针对：

最终用户：海尔

系统名称：海尔智能工厂项目

2.2项目执行说明

罗克韦尔自动化公司将成立专门的项目小组负责整个项目的设计、软件开发、现场

安装管理、现场调试和系统培训I。整个系统主要部分的集成与出厂前测试地点为海尔。

2.3方案设计依据

本技术方案的设计是在海尔工厂IT项目组提供的如下内容的基础上完成的：

1.罗克韦尔在客户现场进行的参观和交流内容。

2.客户所以发的IT架构及工艺过程说明和图纸

2.4方案说明

本技术方案只供海尔（HAIER）在选择供应商时进行参考，并不作为我方设计依

据，任何与本项目有关的详细设计应等到双方合同签订后开始进行。考虑到将来系统实

际需求的变化，我方保留对本设计方案进行相应更改的权利，同时考虑到在详细设计阶

段和工程实施阶段所遇到的实际情况，我方保留对本技术方案中所涉及的系统硬件产品

品牌和规格型号进行更改的权利。这些变化将会使本技术方案的内容有所改变，在进行

上述变化之前我方会书面通知海尔工厂，并在双方协商、讨论和确认后进行变更。在进

行设计变更的同时，我方也会即时的更新本文档并向海尔工厂进行提交。

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.Automation

2.5所有权信息

本技术方案为罗克韦尔自动化（以下简称我方或RA）专为海尔工厂（以下简称

HAIER）智能工厂项目所设计。本文档的所有权归我方所有，在未经我方允许下，不得

将本技术方案或本技术方案中的任何章节进行拷贝并挪作它用。

本方案中所涉及到的任何技术细节的知识产权均归我方所有，如双方不能遵照本技

术方案来签订合同，或本方案不能被HAIER所接受，HAIER应将本方案返还给我方。在

没有我方书面同意的情况下，HAIER不能全部或部分地利用本方案中的技术内容。

2.6软件开发项目管理方法

对于MES项目的开发应用，Rockwell有对应的iPM项目管理工具，同时，罗克韦尔作

为通用体系的供应商之一，熟悉通用的SDP-21项目管理方法，我们也可将参照通用汽车

SDP-21的项目管理方法：

CategorySDP-21

WorkProductApprovalreport（工作产品批准报

告）

ProjectCharter（项目宪章，描述项目目标、范

围、主要章程等）

Estimation（项目估计，主要是工作量估计）

RiskmanagementPlan（项目风险管理计划,作

SDP21-PlanPhase为交付件是定义在项目计划文档中）

ProjectPlan（项目计划）

ProjectSchedule（项目进度）

ProjectRolesandTrainingPlan（项目成员培训

计划）

SupplierManagementPlan（供应商管理计划）

BusinessRequirements（业务需求）

SDP21-DefinePhase

SystemRequirementsSpecification（系统需求说

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.Automation

明书）

RequirementsTraceabilityMatrix（需求跟踪表）

ArchitecturalDesign（架构设计）

ITBOM（软硬件清单）

GapIdentification

GapsTraceabilityMatrix

ProjectQualityPlan（项目质量计划）

PrototypePlan（原型计划）

OperationsandSupportPlan（运维支持计划）

To-BeBusinessProcess（未来业务流程）

FinalizedProjectPlan（项目计划终稿）

SystemDesignDocument（系统设计文档）

SystemTestPlan（系统测试计划）

SystemTestCases（系统测试案例）

UserAcceptanceTestPlan（用户验收测试计

划）

UserAcceptanceTestCases（用户验收测试案

例）

SDP21-ConstructPahse

SystemDeploymentPlan（系统部署计划）

SiteDeploymentPlan（各基地部署计划）

SiteTrainingPlan（各基地培训计划）

FunctionalSpecifications（功能规格说明）

TechnicalSpecifications（技术规格说明）

ConfigurationDocument（配置文档）

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE：Automation

UserAuthorizationDocument（用户授权文档）

SourceCode（源代码）

TestReadinessReviewReport（测试准备状况审

阅报告）

SystemTestSummaryReport（系统测试总结报

SDP21-TestPhase

告）

UserAcceptanceTestSummaryReport（用户测

试总结报告）

PostProjectReviewQuestionnaire（项目完成调

查问卷）

SDP21-DeployPhase

PostProjectReviewReport（项目完成审阅报

告）

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.Automation

3.技术方案

3.1HAIER智能工厂项目项目概述

罗克韦尔自动化对通用汽车QC&A+系统进行仔细分析，结合海尔柳东工厂对质量追

溯系统的需求进行分析之后。智能工厂项目建设整体目标是建立一个稳定可靠，并且符

合已有操作习惯的系统；在这个基础之上，这个系统必须一个一个面向未来，可扩展的

系统，该系统还必须能适应HAIER对业务的改进，随着业务的发展而可以不断发展，健

全的系统。替代QC&A,超越QC&A

1.稳定可靠性，对于发动机工厂，质量追溯系统系统是最关键IT支撑系统

(Critical),应此系统的稳定可靠是摆在第一位的，发动机质量追溯系

统系统是个联接上下游系统的应用，其稳定可靠性不光在系统平台本身需

要稳定可靠，MES和底层设备，与上层ERP等关联系统的接口同样也需要稳

定可靠。

罗克韦尔自动化的对策：罗克韦尔自动化的MES,其特点就是采用商用化平

台(FactoryProductionCenter),罗克韦尔自动化作为一家车间现场控制

设备起家的公司，FTPC平台与PLC/CNC底层设备接口技术也是充分利用了罗

克韦尔自动化的技术积累，可以充分保障接口的可靠性。FTPC采用S0A技

术，可以通过Webservice和SAP等外围系统集成。

2.可扩展，系统应该是一个可以扩展的系统，在满足实现老系统既有功能的

基础之上，是不是可以根据业务的需求，将生产管理，物流管理，质量管

理一些业务急需的功能整合成一个系统。

罗克韦尔自动化的对策：通过采用商用化平台，可以充分支持系统的扩展

性，可以真正做到“一次规划，分布实施”，减少业务需求变化给系统架

构带来的冲击。罗克韦尔自动化的本地化的工程实施能力，也可以保证对

客户可扩展性的支持。罗克韦尔自动化的FTPC平台，是一个强大的制造管

理平台，可以提供涵盖制造管理，质量管理，物流管理等在内的功能。应

此，在质量追溯功能基础上，为用户带来更多的价值。

3.成熟性，发动机质量追溯系统项目存在工期相对较紧等挑战，需要采用成

熟的解决方案缩短项目启动时间，减低项目实施风险。

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.Automation

罗克韦尔自动化的对策：作为行业领先的商用化MES平台，罗克韦尔自动化

的FactorytalkProducitonCentre软件在国际国内已经有众多成功全厂级

MES案例（广州汽车发动机车间,徐工斗山发动机,AlLeyland,Volvo

等）。可以保证我们系统的高度成熟性，缩短项目启动时间，减低项目实施

风险。

3.2FactoryTalk™ProductionCentre概述

在本项目中我们采用罗克韦尔软件中的FactoryTalkMES技术平台FactoryTalk®

ProductionCentre（简称ProductionCentre）。ProductionCentre是一个关键任务平台，

同时又是集成化、模块化的制造执行软件解决方案。

FactoryTalk®软件套件中的ProductionCentre是一个MES平台，符合S95标准的企

业应用平台，提供完整的生产管理和可视化解决方案。ProductionCentre位于S88/S95

模型中的第3层，提供了生产排程、物料谱系和跟踪，工厂建模、资源管理，工艺管

理、数据采集、整合和同步，CAPA,HACCP,规则依从和报表，质量管理，SPC,报表

和数据分析工具，基于角色的操作员管理，物料状态查询，实时生产状态监控。通过

工单、批次、在制品和零部件的状态来跟踪生产质量、产量和性能，并生成报表、进一

步的数据分析和ERP的信息反馈。数据可以从多个生产现场采集汇总，来进行企业级的

质量和性能分析。ProductionCentre可以适应一个工厂到整个企业的解决方案应用。

为了达到有效利用现有网络和系统的设计目标，ProductionCentre采用独立于

Windows,Linux操作系统运行的三层J2EE架构。这一解决方法优化了对实时数据的访

问，同时改善了生产数据存储及绩效分析功能。对单工厂或整合多工厂企业而言，它是

一种灵活、安全、可升级的体系。

独特的双客户端架构允许ProductionCentre同时提供Java和http/https两种客

户端显示和脚本服务。这一方式支持以Java和HTML形式部署同一内容，以适用于快捷

和缓慢的网络，及便携式无线设备。支持的系统平台包括WebSphere、WebLogic、

JBosSo生产报告迅速、准确地以可操作的格式呈现。基于角色的访问形式支持多部门

的决策制定，并保护内部和外部报告的区分使用。它利用FactoryTalk面向服务的架构

（S0A）,与其他FactoryTalk-enabled的应用软件和硬件方便地共享信息资源，也能

轻松实现与第三方或传统系统的信息共享。

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.Automatioii

・小!1!”，乂!!」・3旧川！-Mx|

FitEQAccmiCortrai

0>H0d'XAlAB4*!汽，、

v«w|nBIED3QD0X

CARWo»Jtow

da.LrwSutui

dlt.LraSUlui

ECRWOAAM

lnadenlRA_$«<ii0

liTMEri«CMVtanl

I，•0Ert・FDA“a

NCRInadw4

Piocei*Deugnct-http:〃&*e”vrOI33«d・n

£“£&Y«w6ccwiC«riK>iWP

Da0axa―已“「」日」■」a，,，，

VEpm

国E-Dfi«wOQueue义Fomat

•int・，w»•

官,COATtDSTENT

超Ca*cfcr.PCBA»—►9'*O畴K>畴K>瑞一

例CRIMP03:Se<Up(MMaietMiGathcnng05Dhpcmmg06Sp(«j»PiepaiabonP

6)CSTfNT

名O—

088:2ndHaflB^«eCoalWetgh08A:2»»dHoMBaseCoatSptajnn(

8«rCoatngPtocexx|1/27/2003|

CyphetCasingPtocen(1/27/2OO3|

SmP)OC*M|1/?7/2OO3|

gwZr>0Ptocen(1/27/2003|

03AlitHaVIopC<MtSp*«rmgPhase098litHalllopCo4rtWe^jh

CypherCoafengPtocen|1/27/2003|

CythetCoatngPloceu|1/27/2083|

Figure1FTPC的MES是基于流程配置和开发的过程（区别于传统的代码开发）

LISTEN.

THINK.Rockwell

HaierSOLVE.Automation

3.3系统架构

3.3.1系统架构

3工

g

mo：

d一

。

p工

e二

g一

。

JA

P，一.M密庄

涔将照分,3

Figure2PT4质量追溯系统架构

上图是罗克韦尔自动化海尔智能工厂项目系统架构。

罗克韦尔自动化MESFactoryTalkProductionCentre支持VMWare,并且在全厂MES中有实际

案例。

LISTEN.

THINK.

上海汽车通用五菱LZ-PT4质量追溯系统Rockwell

上泛■用石■SOLVE：Automation

3.3.2系统软件架构

从充分保护利用已有投资的角度，首先需要保证IT层面的变化不会对ME产生影响。

因此，我方的软件架构底层设备接口构架和已有QC&A一样，通过PDU和MEPLC等设备进行通

讯。PDU程序及PDU与底层PLC数据映像遵循原有架构。从而保证对于ME的无影响，保护已有投资。

追溯系统与ERP的集成通过HAIEREAI实现。

追溯系统层

/MES层WebServerWeb客户端

Reporting报表客户端

Service

FTProductioncentre

•

W

KMES客

*

用户端

.H1.

n

O•g

N

Nfic

S

tOi

过程控制层,H

3.3.3与设备PLC的数据交互

罗克韦尔自动化的软件对车间现场底层数据有良好的集成性。FTPC软件支持通过0PC的方式和

车间的PLC,CNC进行直接连接。FTPC软件也支持通过Socket等接口与其它系统进行集成。

Doc.Version0.2

Page16of108

LISTEN.

THINK.

©上海汽车通用五菱LZ-PT4质量追溯系统Rockwell

SOLVE：Automation

为了保证和HAIER已有系统的架构一致性，以及对ME影响的最小化，我方建议和已有系统已

有，FTPC平台通过和PDU系统的Socket接口，PDU通过0PC技术各个生产线控制设备(Station

PLC)中的零件序列号，发动机号，检测结果值等数据。从而实现与底层PLC的数据交互。

AssemblyforQuaMy

质量追溯系统1MEngine

；Tracking

3.3.4与现场设备的数据交互

PDA设备，现场质量维修区域，发动机Racking区域，Shipping区域大量用至UPDA设备。和GM已

有系统一样，FTPC平台支持基于WindowCE,或者WindowMobile操作系统的PDA设备。

3.4系统工作范围

MES系统将包含对于发动机生产过程中的订单管理,生产跟踪，质量(门)管理,成品发运移库管

理,现场设备信息管理，报表管理,接口管理，生产数据归档。

以下不属于本系统工作范围：

＞服务器,存储备份等基础架构搭建

Doc.Version0.2

Page17of108

LISTEN.

©上海汽车通用五菱LZ-PT4质量追溯系统THINK.Rockwell

raiilCTfiBSOLVE：Automation

A现场无线网络布置

>CITI底层设备数据校验

>PDUCimplicity软件授权

>PDA设备

3.5质量追溯系统功能方案

质量追溯系统旨在追溯发动机生产过程中的重要工位信息，记录子零件和发动机的绑定信

息，以及返修和发运信息，以便业务部门及时发现问题和解决问题，提高生产质量。并且对关键

工位的质量状态进行记录和查询，阻止有问题的发动机发运出去，最大力度的保证了发运给客户

的产品的质量，减少因为返厂、召回而产生的费用和时间。与上游ERP系统的接口实现了产量和发

运信息的上传，帮助业务部门实现订单和库存管理。

通过FTPCMES平台建立一个基于GM/HAIER发动机质量体系要求的追溯系统，对于该质量平台

可以实现实时质量数据的采集，存储和判断，提供质量信息分析工具，支持业务发现，分析并跟

踪质量问题。

3.5.1生产订单管理及物流功能

总体生产管理模块流程：

Doc.Version0.2

Page18of108

LISTEN.

THINK.

©上海汽车通用五菱LZ-PT4质量追溯系统Rockwell

SOLVE：Automation

接口管理

装配线管理及控制模块提供界面，对于基本生产订单可以通过FTPC自带的XML接口从上游

ERP系统或者已有MES系统定时导入生产计划，操作人员也可通过该界面分别录入每条生产线、

工艺段的生产计划，通过Excel表格的形式导入生产计划。

生产相关同ERP接口内容包括

1.订单计划（ERP->MES）

2.标准工序信息（ERP->MES）

3.工作中心信息（ERP->MES）

4.发动机过点报工信息（MES-ERP）

Doc.Version0.2

Page19of108

LISTEN.

THINK.

上海汽车通用五菱LZ-PT4质量追溯系统Rockwell

SOLVE'；Automation

图表i接口数据维护和导入（标准工序维护和导入）

图表2工作中心维护和导入

Doc.Version0.2

Page20of108

LISTEN.

O上海汽车通用五菱—追溯系统THINK.Rockwell

SOLVE'；Automation

图表3发动机机型维护和导入

其中生产计划应该至少包括以下信息:

5.发动机