MES與ERP集成模式與方法

發布時間 : 2022-03-01     來源 : 深圳效率科技有限公司

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  ERP與MES集成模式與方法 在智能工廠建設過程中,有兩大關鍵軟件,ERP系統與MES系統,這兩大軟件是實現企業數字化、網絡化、智能化的關鍵軟件,建設智能工廠,這兩大軟件不可缺少且相互集成,是企業實現工業化與信息化融合的重要抓手,是衡量一個企業是否是智能工廠的一個重要指標。

  一、企業資源計劃

  企業資源計劃(ERP)是MRP(企業制造資源計劃)下一代的制造業系統和資源計劃軟件。除了MRP已有的生產資源計劃、制造、財務、銷售、采購等功能外,還有質量管理、人力資源管理、實驗室管理、業務流程管理、產品數據管理、存貨管理、分銷與運輸管理和定期報告系統。目前,我國的ERP已經跳出了傳統企業邊界,從供應鏈范圍去優化企業的資源,是基于網絡經濟時代的新一代信息系統。它主要用于改變企業業務流程,以提高企業的核心競爭力。

  ERP匯合了離散型生產和流程型生產的特點,面向全球市場,包羅了供應鏈上所有的主導和支持能力,協調企業各管理部門圍繞市場導向,更加靈活或“柔性”地開展業務活動,實時地響應市場需求。為此,我們需要重新定義供應商、分銷商和制造商之間的業務關系,重新構建企業的業務、信息流程及組織結構,使企業在市場競爭中有更大的能動性。ERP是一個以管理會計為核心,可以提供跨地區,跨部門甚至跨公司整合實時信息的企業管理軟件,也是針對物流、財流、人流、信息流集成一體化的企業管理軟件。

  ERP把客戶需求和企業內部的制造活動以及供應商的制造資源整合在一起,形成一個完整的供應鏈,其核心管理思想主要體現在以下三個方面:對整個供應鏈資源進行管理,精益生產、敏捷制造和同步工程,事先計劃與事前控制。

  二、生產制造執行系統

  生產制造執行系統(MES)是通過信息傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優化管理,當工廠發生實時事件時,MES能對此及時作出反應、報告,并用當前的準確數據對它們進行指導和處理。這種對狀態變化的迅速響應使MES能夠減少企業內部都沒有附加值的活動,有效指導工廠的生產運作,從而既能提高工廠的及時交付能力,改善物料的流通性,又能提高物料的流通性,還能提高生產的回報率。MES還通過雙向的直接通信在企業內部和整個產品的供應鏈中提供有關產品行為的關鍵任務信息。

  MES的關鍵作用是優化整個生產過程,它需要收集生產過程中大量的實時數據,并對實時事件進行即時處理,同時雙與計劃層與控制層保持雙向通信能力,從上下兩層接收相應的數據并反饋處理結果和生產指令。

  三、ERP與MES集成優點與模式

  在大多數同時實施ERP與MES的制造企業中,其最上層為管理決策層(ERP層),中間層為計劃調度層(MES層),底層為控制層。這種典型的三層結構在實際生產中也會存在一些不可忽視的問題,主要原因是ERP本身并不能對工廠生產瓶頸進行分析,無法改進和控制產品的質量,無法對具體的產品進行排產。此外,MES解決方案為企業提供的是一個相對狹窄的視野,從企業角度看,管理層在廣度和深度上缺乏為進行決策支持所需要的生產執行數據。因此,對ERP與MES系統進行集成,可以不斷完善ERP與MES的自身功能,同時為制造業信息化提供有效手段。

  ERP與MES集成的優點主要有:(1)生產計劃以實時數據為依據,能夠及時準確地反應整個生產情況;(2)可以有效地改善信息技術基礎設施,幫助企業實現內部信息和數據的集中管理,從而從根本上減少信息和數據在內部流通的時間;(3)可以實現財務數據當日更新和管理報表能夠及時統計的功能;(4)可以配合供應鏈管理系統,從而減少供應鏈成本,對顧客需求具有快速反應能力;(5)可以改進現有的操作流程,對企業管理層和車間管理層進行一體化標準化運作,有效地縮短產品生產周期,大幅度提高勞動效率。

  ERP與MES集成有三種模式:封裝調用集成模式,間接集成模式和直接集成模式。

  四、ERP與MES的集成分析

  作為管理決策層與控制層之間的一個中間層,MES起到為ERP層和控制層傳遞相關計劃與控制信息的作用。

  1)ERP系統自上而下的驅動數據主要來源于客戶訂單和銷售預測兩個方面,在ERP進行處理后將生成采購訂單和自制的工作訂單。生成的采購訂單可以直接下達給相關采購部門,或者可以與SCM系統進行集成,從而可以及時跟蹤、監控相關物流狀態。生成的自制件的工作訂單一般會下達到相關車間的MES中,工作訂單中包含物料、生產數量、完工時間等相關信息。

  與自制件的工作訂單同時下達到MES中的還會有相關的標準物流BOM、標準生產工藝、相關設計文檔等,MES根據這些相關信息,對相關資源進行分配,對相關工序進行梳理,對生產調度進行安排,并將產生的工作指令下達給底層控制的工人、設備或控制系統,同時將控制系統需要的控制系統參數發送給控制層。

  2)自下而上的信息流將底層控制系統的相關信息實時傳送到MES層,再經MES處理后傳送到ERP層,控制層會在工作的同時或者工作完成后將底層的相關信息實時傳輸給MES。MES在得到底層信息后,將對某些信息進行處理,并將處理結果反饋給ERP系統,這些反饋信息對ERP系統至關重要。

  由此可見,MES、ERP以及底層控制系統的信息流是整個制造業信息化的基礎。

  五、ERP與MES集成方法

  封裝調用集成模式,ERP與MES封裝以后通過接口調用就可以有效地實現ERP與MES系統的集成,比較典型的方法有:基于API的函數調用方法,JDBC-ODBC方法等。

  基于API的函數調用方法,在這個集成系統中,ERP中的BAPI函數可以將MES想要訪問的數據從ERP系統中提取出來,并轉換成數據文件,再將數據文件轉換成符合MES API函數的數據結構傳遞到MES中。一般的ERP產品并不提供API的封裝調用集成模式。

  間接集成模式主要是通過中間文件,中間數據庫以及XML數據流等實現ERP與MES之間的集成。這種集成方法主要是通過將ERP及MES的數據格式統一為相同的文件格式來實現。系統通過數據輸出程序將MES中的相關數據讀入文件庫中,再由數據讀入程序將文件庫中想要的相關數據讀入ERP中,從而實現ERP與MES的集成。反之亦然,最終實現數據的雙向輸入輸出,以及系統的完成集成。這種系統集成比較適合于完整的ERP與MES的自行開發與實施。其關鍵是多數據庫集成技術的應用。

  實現直接集成模式的最好方法是將MES的數據存放在ERP數據庫中,從而實現兩個系統數據庫的真正共享。由于這種集成方法緊密度較高,故將ERP與MES作為整體系統開發是比較好的,但大多數公司一般均采用不同公司的軟件,因此,這種集成方法有局限性。

  六、結語

  ERP與MES是智能工廠建設的兩個重要軟件,既相互獨立,又相互集成,相互交付,只有深入研究ERP與MES的特點與規律,才能用好ERP與MES集成的模式與方法,更好地為智能工廠建設服務。

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