工厂MES系统完整解决方案.docx
工厂MES系统完整解决方案简介项目背景 某工厂一期MES项目改造，主要为适应MES系统基础设施建设、需要对公司现有网络系统进行适当改造和对公司主要生产工位和办公地点进行无线覆盖，以满足MES系统对网络的硬性需求。同时从生产车间工作站数据采集，显示监控，数据网络传输及后台数据存储处理进行整体架构系统的布局和建造，要求整个系统必须稳定顺畅运行，同时满足后台存储服务器系统不间断运行服务。面临挑战 客户工厂在不同时期进行不同系统改造,各系统在规划时,并没有考虑后续整合运营，造成现今数据汇整困难,另外,随着业务发展,过去旧有设备性能不足,无法满足现今产能需求,计算机运行速度不够快,无法同时多任务处理,而导入MES系统之后,现有的生产线规划不敷使用,也需要进行整体架构升级,而原有的网络架构,属于单核处理,一旦传输设备发生故障,连带影响整体数据上传,对生产影响巨大。此外,客户部分车间分布较大,又使用许多移动终端设备,过去的网络建设,并没有针对无线覆盖进行规划,因此这次建立一个良好的无线覆盖网络,是客户首要的目标之一。系统需求网络改造第一、 无线覆盖：1. 区域：本次无线覆盖区域包括公司重要生产车间（联合厂房、康嘉互感器车间、金属结构车间、硅钢片车间），2个露天货物存栈区，东楼办公区与办公大楼公共区。2. 管控：要求无线用户进行可控管理和认证3. 漫游和回传：无线的设计需充分考虑移动终端的不同使用地点，考虑通信的漫游和回传效果。4. 点位数量：预估点位约为130个AP点，结合现场情况，设计满足使用要求的AP数量。5. 无线网络要求无丢包，延迟率不高于50ms,信号强度要求-30dbm至-70dbm之间，要求下行速率不得低于2Mb/s，上行速率不得低于512Kb/s。第二、 主体网络结构升级：优化建立网络双核心运行机制（目前为单核心），并根据工厂网络运行情况和公司汇聚交换机（共5个）进行合理更换和实现网络优化。从而达到MES系统及其他信息化系统对网络的使用要求。硬件需求1. 出具车间终端及无线网络的配置方案，保证网络信号稳定，系统数据运行顺畅，同时便于后期维护。2. 出具系统后台数据支持方案，保证系统运行速度、以及异常情况的应对测试方案。3. 服务器、存储的配置和架构需保证系统能够稳定、顺畅的运行，存储应保证不低于3年的数据存储空间。4. 出具生产监控平台方案，用于MES系统集中管控使用。解决方案此次研华出具的工厂MES系统方案主要由 工控机 交换机 无线AP 以及容错服务器四部分组成。首先针对无线覆盖设计部分：由于客户此次需要进行无线环境改造的区域为大型厂房车间,并为金属结构建筑,与客户沟通后,我们推荐使用研华EKI-6332工业级无线,作为无线环境覆盖选择。研华EKI-6332无线,拥有工业级设计,针对工业现场能提供较高的防护等级与抗干扰表现。此外,由于客户要求对所有无线登入客户进行管控,终端设备必须确保上传与下载带宽,漫游与数据回传时效性等,整体网络方案中,搭配研华EKI-6520无线控制器,可管理EKI-6332无线,提供登入者管控,并且能使间的联机附载均衡,优化整个漫游表现,确保客户端的上传与下载带宽,满足客户在无线环境改造的需求。其次针对网络改造设计部分：因客户要求双核心网络架构,着重在整个网络冗余备份,所以我们推荐使用研华EKI-7712系列工业级管理型交换机,通过研华特有的X-ring环网冗余协议,避免数据传输中断,小于20ms的自愈时间,完全能满足客户需求。另外,客户在网络改造的同时也要求后续的网络系统维护管理,研华专利IXM技术-自动布建,交叉网管专利协议,能实现客户在管理运营上的需求。在核心层部分,我们同样推荐客户使用EKI-9728G三层网管交换机,作为不同系统之间汇聚角色,并且负责与服务器数据处理系统串连。各车间的数据,透过两路光纤与核心层交换机连接,避免当端口出现故障,而造成数据丢失,另外,一旦发生核心层交换机故障时,研华EKI-9728G配有端口Auto pass的功能,能在设备故障时,仍进行数据通讯,为整个网络架构提供最稳定的保障!后台服务器系统采用研华Always-on 方案来实现系统运行服务不中断要求。这套方案由研华存储服务器+Stratus ever Run 软件组成，系统架构中2台服务器由一个虚拟通道连接，可藉由单一控制台进行设定与操作。两台服务器之间同步彼此完整的数据，确保任意一台服务器故障时，另外一台服务器将在一秒钟之内自动接手进行中的工作，不会有任何终端或数据遗失的状况发生。在此次项目中客户要求虚机数量不低于6台，数据处理部分有高效能低延迟需求和大量数据长期保留归档需求，所以我们推荐使用4U24热插拔盘位存储服务器搭载双路Intel Xeon E5-2658V4 14CORE 2.3G主频CPU，配置SSD盘做数据的高效能处理，企业级SAS盘运行OS以及容错 ever-Run 软件，企业级硬盘做大量数据的存储归档。整套系统除硬件架构简洁清晰，可以最大程度为客户节约成本，软件安装操作也十分简单，30分钟可以完成设置，同时支持中文版，易于客户技术学习上手使用。工厂产线硬件配置的部分根据现场不同工站需求，为客户推荐IPC 和平板类的工控机，做现场数据收集和预处理动作。系统架构 （图一：研华无线覆盖方案）（图二：研华容错解决方案 Always-on）结论研华此次为客户提供了整体的解决方案,包含数据采集分析到数据传输,有线/无线网络布局,到后台服务器数据处理方案,完整的解决方案,优先解决客户兼容性问题.在此项目方案中,研华靠着高可靠稳定的产品方案，不仅满足客户针对工业计算器平台,无线网络覆盖,整体网络架构升级改造,后台服务器数据处理等需求,更重要的是有效降低客户成本,提高运营效率。导入产品PPC-3150S15寸纯平面电阻触摸一体机Intel Baytrail 平台Atom N2930四核处理器，E-eye 监控设计支持双GbE LAN口，1个RS232串口，一个RS232/422/485 串口，三个USB支持12-24V宽压输入CE, FCC Class B, BSM CB, CCC, BSMI, UL 等认证 WebAcess 软件可客制化HPC-84244U 24盘位存储服务器支持24个热插拔3.5寸或者2.5寸SAS硬盘，使用转接卡可以支持4个NVMe硬盘支持双路E5-2600V3/V4 CPU ，支持2个万兆网络接口支持ECC REG 内存 Max 512M支持800W 1+1 白金级冗余电源EKI-9728G-4X8CI上架三层网管型交换机16千兆 RJ-45 ports + 4 万兆SFP ports + 8 x 千兆 combo portsSFP插槽可进行简单灵活的光纤扩展EKI-7712E-4F4光8百兆电口网管型交换机IXM技术支持快速布建冗余: X-Ring Pro (自愈时间 < 20ms)EKI-6332-GN2.4G无线AP/网桥/客户端整合IEEE 802.11 a/n 和802.11 b/g/n高功率输出/快速漫游IP55防护等级EKI-6520无线控制器可管理256台AP，支持AP集中化管理2*RJ 45 千兆WAN port, 2* RJ45 千兆LAN port, 1*RJ45 Console Port
