如何有效利用上層的 ERP 與下層的 PCS 之間的數據,提高計劃、調度的實時性和靈活性,已成為企業現代化管理過程中關注的核心問題。
1 、企業 ERP/MES/PCS 的三層結構ERP 軟件缺少足夠的底層控制信息, 無法實現與控制系統緊密相連; PCS (過程控制系統: Process Control System )各種組態軟件等控制軟件又缺乏足夠的上層控制信息, 不能實現對生產的管理與控制,造成了企業內部的信息傳遞瓶頸。為此,美國先進制造研究機構( AMR )提出了 " MES制造執行系統" 的概念, MES 是位于上層的計劃管理系統( ERP )與底層的過程控制系統 (PCS) 之間的面向車間層的管理信息系統。
一個設計良好的MES 系統可以在統一平臺上集成生產調度、產品跟蹤、質量控制、設備故障分析、網絡報表等管理功能,使用統一的數據庫和通過網絡聯接可以同時為生產部門、質檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息服務。因此,如何實現底層生產信息實時反饋以及 ERP 計劃信息實時地下達是企業實施完整的閉環生產, 建立一體化和實時化的 ERP/MES/SFC 信息體系,提高生產管理與調度效率的關鍵環節。
2 、 MES 與 ERP 的信息流分析
2.1 從 ERP 到 MES 系統的信息傳遞
1 )物料信息物料信息 ( 包含物料代碼、名稱、單位、成本等 ) 是 MES 系統非常重要而且維護工作量很大的基礎數據。 這部分數據正常應該在 MES 系統中生成和進行維護, 但是已經實施 ERP 的企業可以把物料數據從 ERP 系統直接導入到 MES 系統中。
2 )采購 / 庫存信息MES 系統在進行排產計算的過程中需要提取物料的預計庫存數量, 才能保證原材料的供應滿足生產需求。 用戶可以從ERP 的采購模塊中的采購單信息將原材料的預計到貨數量和時間直接導入到 MES 系統。
3 )銷售單信息
MES 系統在做排產的時候首先需要 " 什么時間? 生產什么?生產多少? " 這樣的信息。 這些信息一般都保存在 ERP 系統中的銷售訂單,或者是主生產計劃等模塊中。 可以直接把這些信息從ERP 系統取過來,經過加工,就可以直接下達排產,得到具體的生產計劃。
綜上可知, MES 從 ERP 中得到的數據主要是物料、采購、銷售等與生產管理相關的基礎數據。
2.2 從 MES 到 ERP 系統的信息傳遞
1 ) 物料需求計劃MES 系統能向 ERP 提供細化到分鐘級別的、滿足生產能力限制、 多種生產約束條件和優化排產提高生產效率要求的物料需求計劃。 這個數據可以極大提高 ERP 系統中采購和庫存模塊信息一起傳遞給 ERP 系統的財務模塊,可以完善財務的成本管理功能。
2 )作業計劃(工序計劃)與人事工資、設備管理、質量管理。由于 MES 產生詳細的作業計劃或者工序計劃,并因此產生生產資源的計劃,而每道工序包含很豐富的信息,可能與一定的人員、工資管理相聯系;也可能與設備、班組等資源相聯系;還可能與質量管理等相聯系。 有了作業計劃,就可以完善 ERP 對這些模塊的管理。綜上所述, MES 系統可以為 ERP 提供與生產現場相關的很多關鍵信息,這些信息可以改進 ERP 的采購、銷售、成本、設備、質量等模塊的功能,提高 ERP 中數據的精確性與完整性 。
3 、 ERP 與 MES 的接口分析ERP 與 MES 在進行信息交換的過程主要涉及如下接口 :
3.1 從 ERP 到 MES 的接口
1 )原料物料編碼對于 ERP 和 MES 系統來說,原料和物料的編碼( BOM)是最重要的基礎數據, 只有在確保二個系統中原料物料編碼一致的基礎上,才有可能進行系統之間的信息交換。因此, 可首先將 ERP 中現存原料物料編碼導人 MES 系統中, 再將 ERP 中新增的原料物料編碼同步到 MES 中相對應的
原料物料表中即可。
2 )工單信息客戶訂單信息首先在 ERP 中被轉換成工單計劃,然后通過接口傳送到 MES 系統中, MES 由此生成工序詳細調度信息。詳細的工單信息可通過將 ERP 中 WIP(Works In Process:在制品 ) 狀態工單所包含的生產日期、時間、生產線、產品、工藝路線等信息導入 MES 系統。
3.2 從 MES 到 ERP 的接口
1 )工單實際產量這個接口可以將 MES 實時采集到的生產線中制成品與半成品數據及時反饋到 ERP 工單模塊中。
2 )工單原料物料消耗這個接口可以將 MES 實時采集到的生產過程中各種原料和物料的實際使用量及時反饋到 ERP 工單模塊中
4 、 ERP 與 MES 集成的應用
隨著電子行業市場競爭的日益激烈, 廣東某電子科技集團公司為了實現以低成本快速滿足顧客多樣化、 個性化的產品需求,在已有 ERP 系統的基礎上引入 MES 系統。 在二個系統的并行運行過程中要經常性地進行數據的交換,因此,在 MES 端根據所需數據及 ERP 所定義數據接口設計了數據導入程序,定期自動將數據導入 MES 系統中。 通過數據的及時互聯較好地解決ERP( 計劃層 ) 與 MES( 車間執行層 ) 無法進行良好的雙向信息流交互的問題,提高了企業管理過程的實時反應能力。
5 、小結
1 )MES 是處于 ERP 和 PCS 之間的執行層,將經營目標轉化成生產過程中的操作目標,通過反饋執行結果,不斷調整和優化,形成一個周期性的從生產經營到生產運行和過程控制的高效閉環系統。 ERP 與 MES 的集成對于制造業信息化的發展是一個必不可少的階段, 通過二者之間實時的數據互聯完全可以實現企業信息的全方位、高效率的集成。的管理效率。
2 ) 產成品產出計劃MES 系統的物料計劃同時生成需求和產出計劃。 MES 的產成品產出計劃同樣滿足多種約束并且精確到分鐘, 企業可以以此制定詳細和精確的銷售計劃、運輸計劃等。
3 )成本計劃、成本分攤數據MES 系統根據生產作業計劃以及物料成本和單位時間的資源成本,自動生成生產成本計劃。 MES 系統還可以根據實際生產執行數據把成本分攤到每道工序,得到實際的發生成本。