SaaS 版 MES 系统业务文档

一、文档概述

1.1 文档目的

本文档旨在明确 SaaS 版制造执行系统（MES）的业务目标、核心功能、架构设计及实施规范，为系统开发、部署及运营提供指导依据。

1.2 系统定义

SaaS 版 MES 系统是基于云原生架构，以多租户模式为制造企业提供生产执行全流程数字化管理的服务平台，通过按需订阅模式降低企业部署成本，支持多工厂、多业态制造场景。

二、业务背景与目标

2.1 行业痛点

• 传统 MES 部署周期长、成本高，中小型企业难以负担
• 多工厂企业数据孤岛严重，集团级生产协同困难
• 生产数据实时性不足，决策滞后
• 设备、物料、质量等环节协同效率低
• 难以快速响应个性化生产与柔性制造需求

2.2 系统目标

• 提供轻量化、低成本的 MES 解决方案，降低制造业数字化门槛
• 实现生产全流程数据实时采集与可视化
• 支持多租户数据隔离与集团级数据汇总分析
• 构建标准化与定制化结合的柔性生产管理体系
• 打通 ERP、WMS、设备管理系统等上下游系统数据链路

三、目标用户与场景

3.1 目标用户

• 中小型离散制造企业（电子、机械、汽车零部件等）
• 多工厂集团型企业
• 需快速部署 MES 系统的新建工厂
• 具有柔性生产需求的定制化制造企业

3.2 典型应用场景

• 多工厂生产计划协同与进度跟踪
• 车间实时数据采集与生产异常预警
• 产品全生命周期质量追溯
• 设备 OEE 分析与维护管理
• 物料拉动与在制品跟踪
• 客户订单生产进度可视化查询

四、核心业务模块

4.1 租户管理模块

• 租户配置：租户信息管理、订阅套餐管理、功能权限配置
• 数据隔离：基于 schema 或行级权限的多租户数据隔离机制
• 个性化配置：租户级流程模板、表单字段、报表样式定制

4.2 生产计划管理

• 计划接收与分解：对接 ERP 生产订单，分解为车间作业计划
• 排程管理：基于设备产能、物料齐套性的智能排程
• 计划调整：支持手动调整与自动重排，同步反馈至 ERP
• 进度跟踪：实时展示计划完成率、工序进度看板

4.3 车间执行管理

• 工单管理：工单创建、下发、暂停、关闭全生命周期管理
• 工序管理：工序流转控制、工艺参数指导、防错校验
• 报工管理：手动 / 自动报工、工时记录、产量统计
• 异常管理：生产异常上报、分级处理、闭环跟踪

4.4 数据采集模块

• 设备数据采集：支持 OPC UA、MQTT 等协议，实时采集设备状态与参数
• 人工数据采集：移动端 / PC 端录入、条码 / RFID 扫描采集
• 数据转换：标准化处理异构数据源，形成统一数据格式
• 实时看板：车间生产状态、设备 OEE、质量指标实时展示

4.5 质量管理模块

• 检验管理：来料检验、过程检验、成品检验流程管理
• 异常处理：不合格品判定、隔离、返工 / 报废流程
• SPC 分析：关键质量参数统计过程控制，异常预警
• 质量追溯：基于批次 / 序列号的全流程质量数据追溯

4.6 设备管理模块

• 设备台账：设备基本信息、技术参数、维护记录管理
• 维护管理：预防性维护计划、维护工单、维护记录
• OEE 分析：设备综合效率计算、停机原因分析、产能分析
• 备品备件：备件库存、申领、更换记录管理

4.7 物料管理模块

• 物料追溯：物料入库、领用、消耗、流转全流程跟踪
• 齐套分析：基于生产计划的物料齐套性检查
• 库存预警：物料低库存、呆滞料预警
• 批次管理：支持先进先出（FIFO）、批次追溯

4.8 报表与分析模块

• 标准报表：生产进度、质量指标、设备效率等预设报表
• 自定义报表：租户级报表设计工具
• 数据分析：产能分析、成本分析、质量趋势分析
• 可视化看板：管理层驾驶舱、车间电子看板

五、多租户架构设计

5.1 租户隔离机制

• 数据隔离：采用共享数据库、独立 schema 模式，确保租户数据安全隔离
• 配置隔离：租户级流程配置、表单配置、权限配置独立存储
• 资源隔离：基于容器化技术的计算资源隔离，避免租户间性能干扰

5.2 租户生命周期管理

• 租户注册→资质审核→套餐订阅→系统配置→正式使用→续费 / 注销
• 支持租户数据归档与迁移

5.3 权限管理体系

• 系统级权限：平台管理员对租户的管理权限
• 租户级权限：租户管理员对内部用户的权限分配
• 功能级权限：模块操作权限（查看 / 新增 / 编辑 / 删除）
• 数据级权限：基于部门、工厂、产品线的数据访问控制

六、系统集成规范

6.1 集成目标系统

• ERP 系统：SAP、用友、金蝶等（对接生产订单、物料主数据、完工入库）
• WMS 系统：对接物料库存、入库 / 出库指令
• 设备管理系统：对接设备台账、维护记录
• PLM 系统：对接 BOM、工艺路线
• SCADA 系统：对接设备实时数据

6.2 集成方式

• 标准 API：RESTful API 接口（支持 JSON 格式）
• 消息队列：基于 RabbitMQ 的异步消息交互
• 文件接口：CSV/XML 格式文件导入导出
• 数据库直连：针对特殊场景的数据库级集成（需严格权限控制）

6.3 数据交互规范

• 定义统一的数据字典与编码规则
• 建立数据校验与异常处理机制
• 关键数据交互日志记录与追溯

七、安全策略

7.1 数据安全

• 传输加密：采用 HTTPS 协议加密传输数据
• 存储加密：敏感数据（如工艺参数、质量数据）加密存储
• 备份策略：每日全量备份 + 增量备份，跨区域备份存储

7.2 访问安全

• 身份认证：支持 OAuth2.0、LDAP 集成，多因素认证
• 权限控制：基于 RBAC 模型的精细化权限管理
• 操作审计：记录所有用户操作日志，支持追溯

7.3 应用安全

• 定期安全漏洞扫描与渗透测试
• 防 SQL 注入、XSS 攻击等安全防护措施
• 服务器安全加固与防火墙配置

八、部署与运维

8.1 部署架构

• 基于 Kubernetes 的容器化部署
• 多区域部署支持，实现灾备与负载均衡
• 自动扩缩容机制，应对业务峰值

8.2 运维管理

• 监控告警：系统性能、租户使用情况、异常事件实时监控
• 版本管理：支持灰度发布、版本回滚
• 租户支持：在线客服、问题工单、知识库

九、实施流程

1. 需求调研：租户业务流程梳理、个性化需求收集
2. 方案设计：基于标准模块的定制化方案设计
3. 配置实施：租户环境配置、流程配置、表单配置
4. 数据迁移：历史数据清洗与导入
5. 集成对接：与上下游系统集成调试
6. 测试验收：功能测试、性能测试、用户验收测试
7. 培训上线：用户培训、试运行、正式上线
8. 运维支持：持续优化与问题解决

十、版本规划

十一、附录

• 术语定义
• 数据字典
• 接口文档
• 权限矩阵