依据ISA-95标准，根据多年单晶硅行业解决方案经验，建立单晶硅数字化工厂总体架构如下：

 

MES总体设计架构中包含装备层（各工序生产加工所用设备）、中控层（ANDON、PLC、SCADA等）、操作层（进度监控、数据采集、质量管理等）、管理层、决策层5个层级。通过底端到顶端的纵向集成，打通各环节的设备、信息系统之间的信息流，为企业实现数字化制造提供保障。

西门子Camstar MES既支持集团集中部署、各分工厂分布式应用，又支持分工厂独立部署等多种灵活部署架构。MES系统通过集成服务器对各分厂MES系统的数据进行抽取 、整合、计算汇聚到集团数据库中，形成有利于决策层和管理层的数据 ，在集团层的MES数据统计分析 ，通过大屏方式进行集中监控 。

 多工厂部署架构

提供各类应用编程接口供外部系统连接集成使用，其支持标准如：SCADA、 OPC 、TIA、OAG、S95/B2MML等，其互通性平台使用可扩展标记语言基础设施，能够轻松实现企业应用集成框架或其他应用程序（SAP、Oracle、用友、金蝶、鼎捷等ERP）之间的直接连接。 

 

按照“整体设计，分步实施”原则，设计时需要整体考虑业务关联和未来应用，MES系统相关功能如下：
 基础数据管理：
基于SOA架构实现灵活的物理建模和处理建模，对各种业务对象和逻辑结构、业务流程、表单架构等进行灵活的配置和部署，以适应灵活多变的业务，并在此基础上形成完善的系统安全管理机制、授权和日志监控机制、灵活的语言配置功能等
 生产计划管理
对生产过程的规划与控制，是企业在计划期内应达到的产品品种、质量、产量和产值等生产方面指标、生产进度及相应的布置安排，是指导企业计划期内生产活动的纲领性方案。
 现场执行管理
系统以批次为主线实现生产过程的控制，以工艺路线和物料清单（BOM）为核心，对产品生产过程及物料使用等情况实现可选择的防错、防漏、防呆功能，以工艺路线作为横向限制，保证每个产品按照既定工艺路线严格执行。
 生产质量管理
通过工艺指定检验工序进行工序检验，并记录实际值进行采集自动预警。此部分信息包括SCADA集成采集的质量信息和手动检验采集的质量信息。工序检验是指为防止不合格品流入下道工序，在生产过程中伴随检验的方式。检验人员对各道关键工序进行的检验。其作用是根据检测结果对产品做出判定，即产品质量是否符合规格标准的要求，检验发现不良时，先进行不良记载，包括产品名称、零件图号、批次、工序、不良原因、检验人等信息，对于一次抽检未达标，加严检测升级抽检不能通过触发质量事件。
 生产设备管理
通过设备联机，自动统计每台设备、核心部件使用次数，实现智能预防保养，操作人员使用手持PDA及时掌握维护和点检的信息，根据维护计划及时提醒设备保养人员实施全面的设备维护保养活动。
 数据采集管理
生产线上的数据采集信息是制造过程生产信息和质量信息监控及跟踪的关键因素，主要通过SCADA数据采集及MES系统数据采集。
生产数据采集是面向车间一线完成所有过程数据收集、质量信息记载和历史数据查询的功能模块，生产数据采集也是系统的基础数据模块，利用条码自动识别技术快速准确采集相关数据，采集过程无须手工输入，所有采集程序都在后台运行，结合条码扫描和自动采集方法可大力提高现场数据采集的效率和准确率。
 生产看板管理
1) 生产进度实时看板支持将工厂数字化模型、车间/产线生产计划、计划产量、实际产量、质量、合格率、报警等信息通过智能电视显示屏展示出来，以供车间、生产调度室、调度指挥中心、职能部门及高层领导办公室先关人员使用。
2) 设备实时状态看板可以通过智能电视显示屏，以车间、产线布局为背景实时反映产线设备运行状态，并通过不同颜色醒目显示出设备的不同状态，显示报警信息。
3) 仓储配送看板支持实时反馈各类物料的库存以及配送状态，通过看板形式醒目提示原材料库以及生产管理人员。
 生产报表管理
生产报表是基于各车间数字化生产管理的需求出发，结合实施车间生产执行系统的基础，将各类生产计划信息、进度信息、完工信息、产量信息和图形分析等以直观、实时、统一的方式展现给所有人员。
 系统集成管理
用Web Service服务方式来满足本次项目的数据集成需要，ERP系统将生产订单信息及工序参数卡信息下发Camstar MES，MES将生产过程中7个关键工艺点信息回传ERP，包括报工数量、报废数量等。同时MES与ERP备品备件模块集成，能够实时获取ERP中备品备件库存信息。
 用户权限管理
MES系统安全管理综合考虑各方面的安全、权限配置、菜单管理、用户定制化需求问题。全面s分析整个系统，并保证各部门在进行制造，运行的决策时可正常使用。
1) 员工管理
以员工为中心，对、考勤、工时等进行全面管理。包括维护车间人员的基本信息，建立车间人员岗位情况表，设置员工所属班组、工段以及登录和操作的权限。
2) 角色管理
角色权限定义可授予操作人员访问的全部或部分的系统固有的工作职能。系统管理员可将权限分配给员工，授予他们工作职责范围内的操作权限。
3) 菜单管理
系统支持按角色登陆，根据用户定义菜单权限，并可创建子集目录菜单。以便不同权限人员访问。提供了可靠的安全访问、审核跟踪、错误检测、数据持久化和特有的用户名/密码增强功能以及签名事件捕获功能。
4) 字典定义
提供多语言支持功能，包括中文、英文、日文等环境。只需要通过系统将对应字典导入系统中，然后，关联到用户，就可实现不用语言环境的切换。
5) 日志管理
系统可提供详细的操作日志，记录登陆用户每一次登陆，每一次操作，在日志中都有明确记载。可以随时通过日志管理窗口对可疑操作进行查询。