MES和ERP集成

    笔者主要介绍了MES和ERP集成，包括MES和ERP集成背景、MES与ERP集成的好处、MES和ERP集成相关问题、MES和ERP集成实例。制造执行系统MES是企业制造信息化集成的纽带,是实施企业敏捷制造战略和实现企业敏捷车间生产的基本技术手段。企业资源计划系统ERP是以信息技术为基础，为企业管理层提供决策的管理系统，反映了时代对企业资源需要合理调配的需求。

    一、MES和ERP集成背景

    1.市场需求决定着集成技术的进步

    从生产加工的市场需求来看，中国市场整个的发展趋势世界是同步的，虽然如纺织、石油化工、烟草和食品等行业的发展目前都不均衡，但普遍的状况是客户的要求越来越高，希望供应商能够提供从PLC、DCS到MES、ERP层的全套产品和解决方案的趋势也越来越明显。这种需求对ERP和MES系统集成趋势也是一种促进，所以对于供应商来说，技术开发这个环节很重要。

    目前，一个致力于国际化的企业需要满足全球市场竞争的挑战，这就往往需要企业进行精益化生产，同时，企业的仓储、物流等环节也必须进行相应的改变。例如：一个现代化的企业可能需要随时会接受到一个消费者的订单，并把这个订单传达到生产线上。为了实现这个目标，会对企业的各个层面有要求。需要企业中这个流程里的所有相关业务参与者都要彼此保持联系，这就对各个层面的标准有一个要求，ERP的标准、MES的标准以及自动化层面的标准都必须要彼此能够相互联系。

    在精益生产的要求下，企业优化生产过程成为必然。MES和ERP的协同工作能力也要提高。市场往往要求企业要改进生产流程、提高生产率、改善生产产品的质量。这就意味着，ERP层面需要借助于MES的力量才能更好的帮助制造企业。

    2.技术发展是重要促进因素

    实际应用的时候，ERP与MES之间会进行大量的数据交换，尤其是ERP层要向MES层无障碍地抓取大量的实时数据。这都需要自动化技术来实现。也就是说，ERP和MES之间的无缝对接离不了自动化技术的进步。

    另外，影响ERP和MES集成的主要因素还有IT技术。随着IT技术在自动化领域中的应用越来越广泛，供应商也将这种日渐成熟的技术应用在MES上，主要实现将ERP层、MES层和自动化控制层很好的串连在一起，实现数据实时交换、命令下达等。

    在自动化和IT技术的推动下，MES的功能也日趋强大，可以实现更多以前ERP层、控制层才能实现的功能。如今，MES与ERP、控制层之间的界线已经越来越模糊了。

    3.人的思想带动集成的进步

    除了市场推动和技术促进外，还有一个重要的因素就是人的想法。首先我们要让企业的董事会和管理层对ERP和MES集成的概念更加重视起来，ERP固然很重要，但还是需要MES的驱动。这就好比我们去买一辆跑车，车一定要漂亮、性能要好，但里面的发动机也很重要，MES就好比这个发动机。

    对于MES和ERP的集成，还有一点就是必须要了解生产过程中的知识。企业要达到精益生产的目的，就必须要求所有的参与者对过程控制的知识有所了解，因为如果企业的管理者只知道商业标准，而对生产过程中的知识不熟悉的话，他就不能够得到真正想要的控制能力。总纳得之，人的想法在各个部门、各个环节都得以实现的话，ERP和MES才能发挥最大的效用。 

    二、MES与ERP集成的好处

    1.ERP的不足

    虽然ERP能够很好地解决生产计划问题，但是在车间这一层次的控制却往往不够完善。例如，ERP里面的车间控制模块计划功能一般很弱，主要是执行MRP计划。它把MRP计划变换为车间加工单和调度单，并按车间加工单和调度单执行，同时对计划执行情况进行反馈，并进行投入与产出控制。

    ERP系统车间加工单和调度单的时间跨度(或计划期)常常比较长，通常为周。车间加工单和调度单中的设备资源，则是以工作中心为单位的，但对工作中心的定义往往没有严格规定，完全根据系统的实施要求和控制细度来确定的。通常，工作中心在ERP中被定义为一组设备资源，所有信息的反馈与成本的核算等都是以工作中心为单位进行的。ERP通常采集主要工序现场信息的时候，基本靠手工录入，不仅效率低、易出错，而且输入的数据基本上是前一个班或前一天的数据，信息滞后。

    2.MES的优势

    MES的计划调度功能与ERP车间层的功能有些类似，但MES的计划调度的功能比较强，制定的计划也比较详细。

    MES一般按车间层和单元层分级制定作业计划，并对车间的每一台设备或操作人员分派任务。MES中的车间加工单与ERP的类似，MES中的调度单是对车间加工单在时间和空间范围内的进一步分解，通常会细化到计划期内每个单元每台设备每天的生产任务。同时，以分派工单的形式把第二天或下一班的生产任务分派到每一个操作人员(或设备)上。

    MES系统反馈的数据不仅包括每台设备、每个工序和每个操作人员的数据，还包括加工过程中的状态数据，而且由于采用自动化数据采集技术，使状态数据可实时采集。采集的数据经过层层汇总，最后可得到整个工厂的生产现场数据。

    把MES与ERP集成起来，不仅能充分发挥它们各自的优势；同时，可使MES系统的生产计划更合理，使ERP系统的数据更及时有效，工作效率更高。MES与ERP间的集成数据与MES、ERP间的界面划分有关。一般而言，既可以由MES来承担所有车间层和单元层的功能，也可以由ERP承担车间层的功能，由MES来承担单元层的功能。但从系统的集成角度看，由MES来承担所有车间层和单元层的功能实施比较容易。

    二、MES与ERP集成的特点

    尽管你的软件已很成熟、很强大，可是客户的需求是多元化的，这是各种系统集成就应运而生了。系统集成有如下几个特点：

    1.系统集成要以满足用户的需求为根本出发点。

    2.系统集成不是选择最好的产品的简单行为，而是要选择最适合用户的需求和投资规模的产品和技术。

    3.系统集成不是简单的设备供货，它体现更多的是设计、调试与开发的技术和能力。

    4.系统集成包含技术、管理和商务等方面，是一项综合性的系统工程。技术是系统集成工作的核心，管理和商务活动是系统集成项目成功实施的可靠保障。

    5.性能性价比的高低是评价一个系统集成项目设计是否合理和实施是否成功的重要参考因素。

    今天，信息系统几乎涵盖了企业生产经营的各个方面，每个领域都有针对性的应用系统如：PLM、ERP、CRM、SCM、MES、DMS、OA等来支持工作流程。很多的企业内部实施了多种系统来支持各环节的运做，但整体系统的运行效果却不好，很多时候并不是所采用的系统有题目，也不是缺少集成，而是集成的效果不好造成的，这样，导致的结果反而是“1+1<2”。比较典型的就是ERP和MES的集成。

    三、MES和ERP集成相关问题

    我们知道ERP做为企业资源治理系统，侧重于企业内部主要经营环节的运做治理，偏重治理控制；MES做为制造执行系统是为生产制造环节服务的，偏重于制造与执行。这样，在治理与执行之间必然存在自上而下及自下而上的信息传递，因此，ERP系统与MES系统之间的集成是必然也是必须的。判定系统间集成是否成功的关键有两点：信息在集成后的系统中衔接是否顺畅、不冗余以确保各项业务可以高效地进行；集成后的系统是否能真正有效地进行信息的决策支持分析。因此，我们在考虑如何进行ERP与MES的集成、整合的时候，重点考虑以下几个题目：

    1.整合后要实现的功能、目标是什么？

    2.整合后哪些业务流程要发生变化？

    3.这些变化对原有ERP、MES系统有哪些冲击？需要如何进行调整？

    4.需要在ERP和MES中通过哪些数据建立关联关系？

    5.两套系统中原来有哪些数据是重叠、冗余，需要删减的？如何进行删减以避免资源的浪费、进步业务的处理效率？

    6.治理者重点关注哪些数据？集成后的系统希看提供哪些方面、何种形式的数据分析以辅助治理上的分析、决策？

    目前，ERP、MES类产品越来越趋于标准化，实际上这种标准化只是将系统的基本构成组件实现标准化，通过基本组件的不同配置和组合来满足各种不同企业的实际需求。因此，即便是相同的ERP、MES系统在不同的企业实施，其集成的方案和实现的结果也会有很大的差异。有的企业会注重系统集成后业务的快速反应能力；有的则会注重制造环节中的本钱控制，而且，流水线作业模式和单件定制模式下的集成方式也会不同。

    四、MES和ERP集成实例

    下面举一实例来进一步阐述如何进行ERP与MES的对接。某制造企业的生产组织特点是：原材料价格波动比较频繁或幅度比较大、客户个性化需求的产品占总体生产比例比较高。原有的系统模式下ERP和MES是相互独立的，彼此之间没有信息交互。ERP系统负责生产计划的制定，天天手工输进物料消耗信息，月末手工维护完工产品信息，月末进行本钱核算，本钱核算过程中无法将定制产品和标准产品进行区分，无法正确把握定制产品的盈利能力。同时，MES系统中需要天天手工输进生产计划、跟踪记录产品的生产过程、完工情况。

    随着竞争的日趋激烈，本钱高低成为产品是否具备竞争力的一个重要因素。如何在生产中实时、正确把握生产本钱就显得非常重要。因此整合后的信息系统的目标之一就是要能够支持公司实时统计生产本钱，能够快速、正确地对生产本钱进行分析、控制。

    在实际的生产组织过程中，ERP系统中的生产计划是MES系统的拉动信息，MES系统可以根据这些生产计划指令来平衡生产能力、分解并执行任务。而MES系统中生产完工信息是进行本钱核算的依据。我们可以通过系统的对接将生产计划信息直接从ERP中传递到MES中，同时MES的生产完工信息也可以实时地传递到ERP中。那么如何实现实时进行本钱统计呢？

    在ERP系统中有产品BOM、有从MES中传递的完工产品信息，我们可以利用反冲的功能由ERP系统自动进行本钱核算。通过这一方式当天完工产品的本钱当天即可统计完成。在原材料波动比较大的情况下，能够及时了解产品本钱的真实情况。同时，系统可以实现对客户定制产品与标准配置产品分开，单独进行本钱统计，使本钱核算更为正确。

    在这种模式下，企业原有的物资治理流程、本钱核算模式和流程均发生变化。天天物资的消耗不再需要职员手工进行维护，而是由系统根据BOM及完工产品信息自动更新。按标准BOM反冲结果与实际消耗之间的差异将成为治理分析、控制、改进的重点。本钱核算的工作也由以往集中在月末进行而部分地分散在天天进行，不再需要专业的职员进行材料的核算、统计等工作，而是由系统自动记录、汇总，本钱核算的效率和正确性均进步。财务职员从繁重的本钱核算中解脱出来，而专注于本钱的分析和控制。同时MES系统也可以直接从ERP中接收生产指令计划，而不必由专人进行维护。

    五、最后

    无论在何种情况下进行ERP和MES的整合，都会不同程度上改变现有的业务模式。ERP和MES系统的功能都比较多，两者适用的领域固然不同，但却有很多的交叉点。系统的对接不必要对所有的交叉点都实现集成，关键是首先要明确集成的目的和要实现的目标，而后有的放矢地分析、调整系统及相关的业务流程，相信实施结果一定不会错的。