光明乳业ESC系统概要设计

光明乳业股份有限公司产线赋码系统概要设计说明书版本记录版本号版本描述责任人修订日期V1.0初版胡文杰2017-09-24……V4.0……V7.0目录第一章 引言 11.1 编写目的 11.2 项目背景 11.3 业务词汇 1第二章 系统总体设计 22.1总体设计思路 22.2总体架构设计 2总体逻辑 2部署架构 3第三章 生产线赋码方案 43.1 赋码方式 43.2 包材设计 43.3 赋码关联原理 63.4 包装线改造 7设备布局示意图 7流程概述 8第四章 赋码系统概要设计 124.1 服务端概要设计 124.2 客户端概要设计 26引言编写目的光明乳业股份有限公司ESC生产生产赋码系统概要设计说明书，在系统层面上描述赋码系统在在整个企业管理体系中的定位，及如何实现生产线包装过程中数据的形成、相关数据的流通，该文档的主要使用者是详细设计人员和编码人员。项目背景光明乳业股份有限公司基于业务发展的需要，计划建立一套有效易用的产品赋码系统，以实现对产品从计划、生产、仓储、销售数据的追溯管控。业务词汇为了更好的对本文档进行说明，方便用户和技术人员阅读和理解，我们对在需求文档中出现的一些业务名词进行说明。缩写、术语解释ESC产线赋码管理系统MES生产执行系统WMS仓储管理系统TTS产品追溯服务系统工单MES系统生产工单任务单ESC系统生产任务单生产数据ESC系统任务执行过程中创建的包装关系系统总体设计2.1总体设计思路赋码系统的建设分为：服务端、客户端生产管理部分（服务端）：采用Browser/Server模式，为企业生产管理提供集中的数据展示、分析。生产执行部分（客户端）：结合服务端、硬件设备等建立的生产执行程序。生产执行程序在工控机（生产线）上运行，负责前端生产执行过程中的数据关系组建、异常处理、设备管理、数据上传等。系统将生产管理、生产执行功能分离。同时，两部分建立可靠的通讯机制，以保证管理与执行两端能有效地进行消息通讯及数据传递。2.2总体架构设计总体逻辑ESC系统在整个生产数据流程中的定位：ESC系统通过MES系统接口，将MES工单导入，并在包装生产线上将产品的各级包装追溯码建立关联关系，最终将数据上传WMS、TTS，为整个追溯环节提供生产数据基础。部署架构生产线赋码方案赋码方式莫斯利安：需要对奶包（预赋二维码）、奶提（预印二维码）、箱（预赋二维）和托盘（RFID+二维码标签）。致优（盒装）：需要对奶包（瓶盖预赋二维码）、框（RFID+二维码标签）和托盘（RFID+二维码标签）致优（杯装）：要对奶杯（预贴/预印二维码）、箱（预赋二维码）和托盘（RFID+维码标签）进行二维码位置形式设计以及描述文案建议。包材设计莫斯利安奶包致优（盒装）致优（杯装）（喷码）（不干胶）纸箱（二维码）框（二维码+RFID）托盘（二维码+RFID）赋码关联原理通过各级包装追溯码的采集，实现追溯码数据与产品、生产信息的关联。通过各级包装追溯码的采集，实现各级包装追溯码建立一一对应关系，关联示意图如下：莫斯利安致优（盒装）致优（杯装）包装线改造设备布局示意图莫斯利安致优（盒装）致优（杯装）流程概述莫斯利安奶包码内外道6个一组一次采集，采集成功系统存储，形成奶12个一包数据组，采集不成功的系统补码。自动装提机完成装提后，奶提码采集视觉对奶提码进行读取，读取成功，系统自动完成奶包码与提码关联；奶提码采集失败，或者奶包码数据组中有虚拟码在线自动剔除。奶提在进入自动装箱机之前，奶提码二次采集相机对奶提码在一次进行采集，采集成功，奶提码存入系统形成待提箱待关联队列，采集不成功在线自动剔除自动装箱完成后，在线自动采集箱码，采集成功，箱码进入待关联托盘码队列，采集失败声光报警停线，人工补扫。人工装托，当大箱码采集成功数量达到箱托包装比例时，人工扫描托盘码，系统完成箱托关联。托盘绕膜，生产入库。致优（盒装）奶盒在线自动分盒，盒码采集视觉对奶盒盖上的进行采集，采集成功奶盒码存入系统，并形成盒码待关联队列，采集失败，在线自动剔除。人工进行装框，单盒码采集数量达到装框数量时，人工扫描框码，系统自动完成盒码与框码关联，工位显示屏显示框码采集计数。完成装框产品人工转移至框运输输送线，框码二次采集读码器对框码进行二次采集，采集成功，框码存入系统形成框待关联托盘数据队列，采集失败声光报警，人工补扫描。人工装托，当框码采集数量达到框托包装比例时，人工扫描托盘一维码，系统自动完成框托关联。生产入库。致优（杯装）杯码采集视觉对杯盖标签码进行在线采集，采集成功，系统自动存储，并形成杯码待关联箱码数据队列；采集失败在线自动剔除。读取成功的奶杯通过后面的分流装置进行左右分流（左边一箱，右边一箱）。人工装箱，封箱人员对箱码进行采集，采集成功系统自动完成奶杯与箱码关联。完成装箱产品人工转移至箱运输输送线，箱码二次采集读码器对箱码进行二次采集，采集成功，箱码存入系统形成框待关联托盘数据队列，采集失败声光报警，人工补扫描。箱码扫描数量达到箱托比例时，人工扫描托盘码，系统自动完成箱托关联。人工码托，生产入库。赋码系统概要设计赋码系统的建设分为：服务端、客户端服务端主要模块：基础信息管理、数据管理、生产管理、系统管理。客户端主要模块：常用功能、异常处理、系统管理。4.1 服务端概要设计服务端功能结构图：4.1.1基础信息管理4.1.1.1产品管理主要在系统中管理产品的规格和名称等产品信息。用户可以通过此模块来维护需要赋码生产的产品信息。同时，产品信息也可以通过数据文件或TTS追溯服务平台导入系统。需要对产品设置对应的包装比例及包装规格。业务数据：业务名称涉及数据项数据属性备注产品信息产品编码必填，数字或字母；product节点的productCode属性产品名称必填，汉字或英文product节点的productName属性产品子类必填，数字或字母subType节点的typeNo属性状态1使用0停用默认“使用”包装规格非必填，字符串类型subType节点的packageSpec属性计量单位计量单位subType节点的packUnit属性创建人默认为当前用户，不能修改创建日期默认为当前日期，可以修改备注product节点的comment属性编码长度16/20位码包装规格信息产品编码必填，从产品信息中取得产品子类资源码必填resCode节点的内容包装规格必填subType节点的packageSpec属性业务规则说明：1.增加产品信息时，产品编码和子类编码作为联合主键，不能重复2.修改产品信息时，产品编码和子类编码不能修改3.如果产品信息在生产任务中使用，则该产品信息不能被删除，需要程序给出准确的提示。如：提示该产品信息在生产任务中使用，请先删除该产品生产任务，然后再删除该产品信息的提示（删除操作和业务操作中的生产任务相联系，在下面会有详细介绍）4.1.1.2包装规则管理每种产品对应一种或多种包装规范，生产前在系统中建立每种产品的包装规范，即有几级包装，每一包装中包括多少小包装。在生产任务中，需要指定所生产产品的对应的包装规范。生产过程中赋码系统根据产品对应的包装规范，通过显示屏幕指导现场包装人员进行包装作业，并控制各级包装层次的追溯码关联。名词解释：规则编码：就是为一个包装规范定义的一个编号；包装级别：就是定义某种产品分几级包装数量：后面级别号“数量”就是说需要多少个产品才能形成下级包装（输入10，就说明够10个小盒才能形成2级包装…）；业务数据说明：业务名称涉及数据项备注包装规则主信息规则编码必填，60位数字或字母不可重复规则名称必填，60为汉字或英文状态使用、停用包装级别必填，整型数字包装比例根据包装规则明细中的各个级别的数量自动生成，不可修改，各级别数量用逗号隔开，例如：1，10，100创建人默认当前用户创建日期默认当前日期备注包装规则明细级别号根据包装级数从1开始顺序生成数量必填各级数量必须大于0，最大级的数量必须是1备注业务规则说明：1.包装明细数量要与包装级数相等2.修改时，包装规则主信息中只能修改规范名称、状态、创建日期和备注；3.如果包装规则已在任务中被使用，该条包装规则不能删除4.1.1.3工控机管理维护实际生产中所有工控机信息。工控机是部署在生产线上执行生产的PC。在后续设置生产线时，需要指定是由哪个工控机来控制该生产线的。业务数据说明业务名称涉及数据项备注工控机信息编号IP地址状态4.1.1.4生产线管理生产线管理：设置产品生产时所使用的生产线的信息。包括车间信息，生产线信息，定义生产线的工位数量，定义每个工位有哪些输入设备和输出设备。每个工位之间以什么方式关联。在执行生产任务的时候，系统按照生产线信息建立关联关系。生产线设置包含两个重要组成部分，一个是设置工位，另一个是设置工位所对应的输入和输出设备。其中生产线是树型结构，工位是生产线树型结构的叶节点。生产线包含若干种工位级别。每种工位级别包含若干个工位。每个工位包含输入输出设备。业务数据说明业务名称涉及数据项备注生产线信息生产线编码必填，不可重复生产线名称必填父生产线编码直接取得上级节点的生产线编码，不可修改，根节点的父生产线编码为空生产线状态0停用1使用生产线负责人必填生产线备注工位信息工位编码必填，不可重复工位名称必填工位级别自动生成，不可修改，一个生产线上增加的第一个工位级别是1，之后每增加一个工位，级别加1工位状态0停用；1使用负责人必填备注输入设备信息设备编码只显示，不可修改设备名称只显示，不可修改设备类型只显示，不可修改所属IP只显示，不可修改所属端口只显示，不可修改是否使用只显示，不可修改设备属性只显示，不可修改波特率可以修改，修改的参数只对当前生产线有效奇偶校验位可以修改，修改的参数只对当前生产线有效停止位可以修改，修改的参数只对当前生产线有效等待时间可以修改，修改的参数只对当前生产线有效数据位可以修改，修改的参数只对当前生产线有效是否测试打印只显示，不可修改输出设备输出设备编码只显示，不可修改输出设备名称只显示，不可修改设备类型只显示，不可修改延迟时间可以修改，修改的参数只对当前生产线有效所属IP只显示，不可修改端口号只显示，不可修改工控机信息通讯地址IP地址工控机操作员指定某用户业务规则说明1.对于一个工位，需要先添加输入设备，在输入设备的基础上添加输出设备，输入设备和输出设备是一对多的关系。2.如果1、2工位都有多个输入设备，要考虑1、2工位输入设备的关联3.剔除设备与错误取消项不能同时使用4.不能增加重复的输入或输出设备5.当生产线有下级生产线或工位时，不能删除4.1.2数据管理4.1.2.1包装关系导出通过该功能将本系统中所建立的关联关系按照中信提供的接口要求导出为XML文件格式。（只有任务为结束状态的才可以导出）4.1.2.2包装关系下载查看已经导出的任务数据关联关系文件，并下载到本地。4.1.3生产管理4.1.3.1任务管理通过生产任务管理，用户确认或完善导入任务（通过MES系统接口导入生产工单）信息，审核任务，查看任务的状态，包括生产线名称，产品名称，任务批号，包装规格，开始时间，有效期至，班组编号等信息。系统根据生产任务对生产过程进行控制，通过执行生产任务建立监管码之间的关联关系。业务数据说明业务名称涉及数据项备注生产任务信息任务编码必填，任务的唯一编码，不可重复任务描述必填任务状态0初始创建时默认初始1审核2开始3暂停4结束5导出6确认完成订单编号非必填，从订单信息中选择包装规则必填，从包装规则信息中选择包装比例由包装规则带出，不可编辑产品编码必填，从产品信息中选择子类编码由产品编码带出，不可编辑包装规格从包装规格信息中选择任务批号必填，该任务的批次号亚批次号非必填，用以区别一个批次的若干个亚批次责任人必填，该生产任务的责任人生产日期必填有效期至必填班组编号必填,是指生产这个任务的团队称呼计划产量如果填写，在执行任务时系统用以判断任务是否完成完成数量不可编辑，有系统在生产任务执行过程中计算生产线选择执行该任务的生产线，可以是一条或多条生产线，同时将生产线对应的工位信息显示出来开始时间任务第一次执行的时间，系统计算，不可编辑结束时间任务完成的时间，系统计算，不可编辑创建人创建任务的操作人，系统自动记录，不可修改创建日期任务创建的时间，系统自动记录，不可修改审核人审核任务的操作人，系统自动记录，不可修改审核时间任务审核的时间，系统自动记录，不可修改备注业务规则说明1.修改初始状态的任务时，任务编码、任务状态、包装比例、创建人、创建时间、审核人、审核时间不可修改，其他都可以修改2.审核后只有生产日期、有效期至、创建日期可以修改3.导出后，班组号可以修改4.删除任务时，如果任务下已经设置了生产线，需要先删除生产线，再删除任务5.只能删除初始状态的任务4.1.3.2任务监控生产过程监控是指在生产的过程中，显示任务的执行情况和各项数据统计。显示的信息包括生产线信息、生产任务信息和异常信息三类。应可以监控生产执行端在各个生产线上正在生产的情况。生产执行端根据系统配置按照约定的方式将生产过程情况反馈到生产管理系统。4.1.3.3任务异常查询查询任务生产过程中产生的消息提示的记录。可根据需要选择查询条件，如：选择消息类型。4.1.4监管码管理4.1.4.1监管码查询监管码查询：该功能实现了通过监管码名称，产品编码，生产任务信息等内容查询系统内监管码。查询条件包括：监管码、父监管码、包装规格、生产任务、包装任务、包装标志、级别号、状态、打印批次等。4.1.4.2包装关系通过本功能实现在非生产状态下（生产任务暂停或者结束状态）对关联关系的手工维护。包括移除关联关系，创建关联关系和替换码。实现取消上级关系，取消所有关系，以及监管码的替换。通过扫入父级监管码和子级监管码验证实际包装与系统建立的包装关系是否一致。4.1.5系统管理4.1.5.1系统配置用于配置包装关系导出方式、导出格式、导出路径、上传地址等系统全局信息。4.1.5.2用户管理该功能用于维护系统用户信息，用户通过此模块建立的帐号登录系统，只有在该模块中添加的用户才允许操作赋码系统。业务数据说明业务名称涉及数据项备注用户信息用户编码必填，不可重复用户名称必填备注创建人当前操作用户，系统显示，不可修改创建时间创建用户的当前时间，系统显示，不可修改业务规则说明1.用户编码是唯一标识，不可重复，修改用户信息时不能修改用户编码4.1.5.3角色管理该功能用于维护角色信息。用户关联角色后才能够分配对系统的使用权限。角色权限分为资源权限和操作权限。资源权限：指用户对功能模块的访问权限。操作权限：指用户对功能模块下操作元素的操作权限。业务数据说明业务名称涉及数据项备注角色信息角色编码必填，不可重复角色名称必填备注用户角色关联关系用户编码从用户信息中取得角色编码从角色信息中取得权限信息角色编码模块树型结构显示，复选框方式勾选元素ID模块对应的所有元素的ID，由系统列出，不可编辑元素名称元素ID对应的名称，系统列出，不可编辑权限设置单选按钮：全部、只读、隐藏业务规则说明1.一个用户可以有多个角色，一个角色可以赋予多个用户2.权限信息包括角色所能访问的模块和模块中对应界面元素的控制权限4.1.5.4密码修改用户修改自己的登录密码。系统对用户密码进行特殊加密。4.1.5.5设备管理设备管理是对生产过程中需要用到的各种硬件设备的信息维护，包括采集设备、显示设备、打印设备、剔除设备、分流设备和停线设备等。业务数据说明业务名称涉及数据项备注设备类型信息（应该是基础配置信息，根据系统所支持的设备类型决定）设备类型编码1采集设备2显示设备3打印设备4剔除设备设备类型名称波特率奇偶校验位数据位停止位延迟时间输入输出设备类型0输入设备1输出设备采集设备类型0单输入1光栅网络标识1串口2网口备注设备信息设备编码必填，不可重复设备名称必填设备IP设备的网络IP地址，必填，不可重复设备状态0停用1使用设备类型从设备信息中选择设备端口从端口列表中选择，不可重复设备备注业务规则说明1.设备类型信息是指系统支持的硬件设备的类型以及技术参数等信息。由系统所支持的硬件种类决定，用户不可修改。2.设备信息是指某种设备类型下的具体设备，由设备编码唯一标识，增加设备时，设备编码不可重复，修改时设备编码不可修改3.设备IP和设备端口不可重复4.1.5.6系统日志4.2 客户端概要设计客户端功能结构图：4.2.1常用功能4.2.1.1生产任务该模块主要是控制生产过程，包括开始任务、暂停任务、结束任务、任务看板。在此界面只显示任务状态为已审核、开始、已暂停的任务。业务数据说明业务名称涉及数据项备注生产任务信息任务编码必填，任务的唯一编码，不可重复任务描述必填任务状态0初始创建时默认初始1审核2开始3暂停4结束5导出6确认完成订单编号非必填，从订单信息中选择包装规则必填，从包装规则信息中选择包装比例由包装规则带出，不可编辑产品编码必填，从产品信息中选择子类编码由产品编码带出，不可编辑包装规格从包装规格信息中选择任务批号必填，该任务的批次号亚批次号非必填，用以区别一个批次的若干个亚批次责任人必填，该生产任务的责任人生产日期必填有效期至必填班组编号必填,是指生产这个任务的团队称呼计划产量如果填写，在执行任务时系统用以判断任务是否完成完成数量不可编辑，有系统在生产任务执行过程中计算生产线选择执行该任务的生产线，可以是一条或多条生产线，同时将生产线对应的工位信息显示出来开始时间任务第一次执行的时间，系统计算，不可编辑结束时间任务完成的时间，系统计算，不可编辑创建人创建任务的操作人，系统自动记录，不可修改创建日期任务创建的时间，系统自动记录，不可修改审核人审核任务的操作人，系统自动记录，不可修改审核时间任务审核的时间，系统自动记录，不可修改备注业务规则说明1.修改初始状态的任务时，任务编码、任务状态、包装比例、创建人、创建时间、审核人、审核时间不可修改，其他都可以修改2.审核后只有生产日期、有效期至、创建日期可以修改3.导出后，班组号可以修改4.删除任务时，如果任务下已经设置了生产线，需要先删除生产线，再删除任务5.只能删除初始状态的任务开始任务启动任务生产时，可以选择码垛工、入库确认，班组和生产模式。生产模式分为正常模式、返工模式和摇包模式。生产任务信息看板在该页面可以实时查看任务扫描情况，查看并处理工位报警，同时还能移除监管码、暂停任务、取消所有关系、替换和查询。工位配置可以在此处配置工位显示项，包括：工位基本设置、工位计数设置、工位信息显示。包装关系异常处理在生产过程中进行移除、校准和清