ERP與MES集成技術(shù)及其應(yīng)用研究

臧林 李林

摘要：隨著數(shù)字化的信息化的快速發(fā)展，為了滿足市場的需求和企業(yè)自身發(fā)展的水平提升，信息化也逐漸的應(yīng)用在了各個生產(chǎn)領(lǐng)域，可以大大的提升工作效率和運行質(zhì)量，更高的完成各項生產(chǎn)任務(wù)。為了搶占更大的市場份額，提升企業(yè)管理的規(guī)范化，企業(yè)可以從自身發(fā)展的實際情況出發(fā)，按照信息化的理念，重新梳理工作流程，將MES和ERP兩個系統(tǒng)進行集成應(yīng)用，本文針對企業(yè)信息化發(fā)展的MES和ERP系統(tǒng)的集成技術(shù)和應(yīng)用進行分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；信息化；MES系統(tǒng)；ERP系統(tǒng)；系統(tǒng)集成

1 引言

對于大型的制造企業(yè)，一般都具有連續(xù)生產(chǎn)的過程，產(chǎn)品按照工序進行流轉(zhuǎn)加工，在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中，可能會涉及到不同的工藝、不同的生產(chǎn)地點、不同的生產(chǎn)設(shè)備等，工藝制造質(zhì)量和生產(chǎn)條件要求高。而且，隨著數(shù)字化的信息的發(fā)展，大多數(shù)的設(shè)備都是自動化設(shè)備，包括產(chǎn)品流轉(zhuǎn)以及數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)歸集，都實現(xiàn)的信息化。根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的企業(yè)特點和工作業(yè)務(wù)流程，除了搭建業(yè)務(wù)層面的信息化系統(tǒng)之外，還要考慮與底層自動化設(shè)備之間的關(guān)系以及和生產(chǎn)管理系統(tǒng)之間的聯(lián)系，有助于企業(yè)內(nèi)部信息的整合和流程的創(chuàng)新，提升管理能力[1]。

2 企業(yè)信息化概述

本文以鋼鐵企業(yè)的信息化工作流程為例進行分析和研究，在任務(wù)流通方面來看，需要打通從訂貨到生產(chǎn)再到銷售的整個路徑，在這個過程中，可以實現(xiàn)產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量監(jiān)控，以及根據(jù)實際生產(chǎn)狀態(tài)的動態(tài)成本核算。從采購、銷售、運輸再到出廠，以及財務(wù)管理的綜合管理系統(tǒng)。在這個綜合系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，再附加設(shè)備信息、備件信息、人力資源信心以及辦公工作流程，就是企業(yè)中的ERP系統(tǒng)。

ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)非常的密切，MES系統(tǒng)可以為ERP系統(tǒng)提供生產(chǎn)成本和制造周期的進展情況，可以根據(jù)排產(chǎn)預(yù)算，推算出成品產(chǎn)出時間等信息。而ERP系統(tǒng)可以為MES系統(tǒng)提供實時的訂單狀態(tài)。根據(jù)當前的生產(chǎn)進度情況和人員的工作情況提供數(shù)據(jù)來源，具有一定的約束作用[3]。ERP系統(tǒng)可以根據(jù)客戶的狀態(tài)和MES系統(tǒng)的生產(chǎn)流轉(zhuǎn)情況，提供準確的交貨時間和相關(guān)財務(wù)方面的預(yù)算。

從ERP系統(tǒng)接收客戶的訂單開始，向MES系統(tǒng)下達生產(chǎn)制造計劃，通過MES系統(tǒng)中的工序流轉(zhuǎn)和生產(chǎn)調(diào)度，根據(jù)事實的物料信息和能源過程管理，將生產(chǎn)過程中的信息以采集和傳遞加工的處理方式，傳遞給ERP系統(tǒng)[4]。

為了能夠有效的適應(yīng)社會的發(fā)展，解決兩大系統(tǒng)之間的矛盾，需要根據(jù)MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的工作職能和數(shù)據(jù)傳遞方式，將兩大系統(tǒng)有機的集成起來，重新梳理工作流程，提高企業(yè)的生產(chǎn)運行和管理效率。

3 企業(yè)信息化體系結(jié)構(gòu)

一般情況下，企業(yè)的信息化結(jié)構(gòu)體系主要分為四層，分別是基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)級、過程控制系統(tǒng)的過程級、生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)的車間級以及企業(yè)資源計劃系統(tǒng)的管理級。其中基礎(chǔ)級和過程級主要面向生產(chǎn)過程包括生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控，是這個信息化體系的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

其中車間級是以優(yōu)化運行和管理為核心的，MES系統(tǒng)將生產(chǎn)過程中的信息進行收集、整合各轉(zhuǎn)換，進行下一步傳遞，是生產(chǎn)過程監(jiān)控和信息管理收集的重要紐帶。其中MES系統(tǒng)需要根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)和排產(chǎn)情況，結(jié)合過程成本控制和產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)控，對整個過程中的信息進行采集和處理。

其中的資源計劃系統(tǒng)管理級是整個企業(yè)的決策核心，主要面向產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售，處理與客戶之間的管理，直接面向管理層和決策層。

在以上談到的四級管理體系結(jié)構(gòu)中，需要各級之間的數(shù)據(jù)信息傳遞，具有嚴格的上級控制下級和下級向上級反饋信息的數(shù)據(jù)傳遞依賴關(guān)系[5]。

4 ERP和MES系統(tǒng)的集成技術(shù)

4.1 ERP和MES系統(tǒng)的集成方法

采用流程梳理和再造的方法將ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)進行集成，將原有的工作流程進行梳理和分析，結(jié)合已經(jīng)暴露出來的問題和矛盾，策劃和再造全新的符合生產(chǎn)要求的信息化流程，通過新的流程將兩大系統(tǒng)進行集成。在MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)中預(yù)留數(shù)據(jù)傳輸接口，設(shè)計基于數(shù)據(jù)流的集成系統(tǒng)。集成之后，由MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)共同來承擔企業(yè)的生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)過程控制和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控的職能，進而形成一個完成的數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)。通過兩大系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，來完成計劃和命令的傳遞和接收，實現(xiàn)集成系統(tǒng)體系的數(shù)據(jù)實時傳輸。其中MES系統(tǒng)在集成之后的系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，收集底層的生產(chǎn)加工信息并上傳，接收ERP的生產(chǎn)計劃任務(wù)并下達，實現(xiàn)信息及時傳輸，大大提升了整個生產(chǎn)效率和管理能力。

4.2 ERP和MES系統(tǒng)的集成信息流程

同樣以鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)為例，在MES系統(tǒng)中通常包括訂單管理、計劃管理、人員績效考核管理、質(zhì)量跟蹤、原料輔料管理、成品管理、庫房管理、發(fā)貨銷售管理、財務(wù)統(tǒng)計管理。系統(tǒng)管理以及通訊接口管理等業(yè)務(wù)。在ERP系統(tǒng)中，主要包括生產(chǎn)原料采購管理、生產(chǎn)過程管理。生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控、成本管理和財務(wù)管理等。在MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的集成信息流程中，有ERP系統(tǒng)根據(jù)客戶的生產(chǎn)訂單和銷售預(yù)測，制定生產(chǎn)計劃，并附加相關(guān)的質(zhì)量管理要求，一并下發(fā)給MES系統(tǒng)，MES系統(tǒng)根據(jù)接收到的信息，制定詳細的調(diào)度和排產(chǎn)計劃，并將實際生產(chǎn)信息反饋給ERP系統(tǒng)。

對MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的集成，其中的關(guān)鍵就是流程優(yōu)化和集成，可以最大限度的發(fā)揮兩大系統(tǒng)的優(yōu)勢。因為信息化系統(tǒng)的構(gòu)建目的就是為了更好的服務(wù)業(yè)務(wù)，在這個方面，MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)都解決了這一問題，將兩個系統(tǒng)集成，有利于企業(yè)業(yè)務(wù)的整體優(yōu)化。

5 ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)的解決方案

5.1 集成場景描述

基于MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的工作流程，通過設(shè)計SAP XI接口實現(xiàn)兩大系統(tǒng)的集成。本著一體化系統(tǒng)的研究方案設(shè)計，在保證系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)邏輯清楚的前提下，應(yīng)該盡量降低數(shù)據(jù)的傳輸量，減少SAP XI接口的工作負荷。將SPA和MES的功能進行劃分，可以保證集成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)暢通，各個部門的職責明確，工作方便快捷。

5.2 集成技術(shù)

從MES系統(tǒng)向XI系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，使用SOAP進行通訊，其中的XI是接收方，提供WSDL的接口描述文件，MES系統(tǒng)再根據(jù)XI提供的接口文件，將數(shù)據(jù)以SOAP的方式發(fā)送到XI上。當數(shù)據(jù)從XI返回到MES系統(tǒng)中時，采用JDBC進行通訊，通過執(zhí)行SQL語句對存儲過程進行調(diào)用，實時寫入MES的數(shù)據(jù)中間表格中。

在與ERP系統(tǒng)的通訊過程中，通過ABAP Proxy進行通訊。數(shù)據(jù)從XI發(fā)送到ECC的過程中，通過接口定義，實現(xiàn)在開發(fā)程序中的業(yè)務(wù)處理。

6 結(jié)語

在信息化高度發(fā)展的今天，企業(yè)中的信息化系統(tǒng)集成已經(jīng)成為了必然的發(fā)展趨勢。尤其是MES系統(tǒng)，在企業(yè)的真?zhèn)€信息化結(jié)構(gòu)中起到關(guān)鍵的承上啟下作用，通過對流程的重新梳理和再造，在MES系統(tǒng)中強調(diào)整個制造過程的優(yōu)化，來實現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期信息閉環(huán)，也為企業(yè)的管理和計劃提供里有效的基礎(chǔ)保障。根據(jù)兩大系統(tǒng)各自的特點，在實施過程中根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求和管理要求進行區(qū)別。本文針對一般企業(yè)的信息化發(fā)展現(xiàn)狀，提出了將ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)集成的技術(shù)方案，設(shè)計了SAP XI數(shù)據(jù)接口，對原有工作流程進行梳理，對工作職能和功能模塊進行重新劃分，解決了這兩大系統(tǒng)之間的矛盾和沖突，利用兩大系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸，大大的提升了管理水平和產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1]孟麗麗.淺析ERP與MES在冶金企業(yè)管理信息化中的作用[J].山東冶金，2014（5）：3537.

[2]裴俊.典型鋼鐵企業(yè)產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)研究[J].四川冶金，2016（3）：2831.

（1.作者身份證號碼：身份證號：1306361989****5410；

2.作者身份證號碼：身份證號：1306271983****1810）