探究企業(yè)ERP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的集成發(fā)展

樊小勇

（江蘇東大建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引言

ERP系統(tǒng)是企業(yè)資源計(jì)劃，簡(jiǎn)而言之，它是對(duì)企業(yè)的各種資源進(jìn)行計(jì)劃配置的系統(tǒng)。ERP系統(tǒng)最初是作為應(yīng)用軟件使用的，后來得到了進(jìn)一步的推廣和發(fā)展，成為現(xiàn)代企業(yè)管理和運(yùn)營(yíng)的重要理論之一。發(fā)展到現(xiàn)在，ERP系統(tǒng)不僅僅是一個(gè)操作系統(tǒng)，更是一個(gè)思維的概念。它是一個(gè)非常復(fù)雜的項(xiàng)目，經(jīng)過五個(gè)階段的發(fā)展，才能發(fā)展成熟。該系統(tǒng)以企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為根本目標(biāo)，以用戶體驗(yàn)為根本競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，有機(jī)整合管理企業(yè)各種資源，將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)平臺(tái)。ERP系統(tǒng)在企業(yè)管理中的應(yīng)用，可以在最大程度上提高了企業(yè)管理效能，成為企業(yè)運(yùn)營(yíng)中其他工作有效發(fā)展和高效運(yùn)行的支撐。

MES系統(tǒng)是生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)，以一般的企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃分析，先是ERP系統(tǒng)制定，MES的不同點(diǎn)在于，它的生產(chǎn)計(jì)劃是建立在訂單的基礎(chǔ)之上，考慮到各種時(shí)間因素，按照日期的先后性進(jìn)行排列，是一種無限產(chǎn)能的訂單計(jì)劃方案，MES系統(tǒng)將生產(chǎn)物料和設(shè)備結(jié)合在一起，將生產(chǎn)單元為整體的編排對(duì)象，建立在執(zhí)行和引導(dǎo)的基礎(chǔ)之上，將ERP系統(tǒng)的訂單重新計(jì)劃，這樣能更及時(shí)通暢地進(jìn)行產(chǎn)能的安排。

1 ERP和MES的協(xié)同發(fā)展優(yōu)勢(shì)

1.1 提升ERP的管理效能

雖然ERP系統(tǒng)有著生產(chǎn)執(zhí)行的功能，但是現(xiàn)在的EPR系統(tǒng)不能更新生產(chǎn)的每一個(gè)產(chǎn)品。從“實(shí)時(shí)”的含義上解釋來看，ERP系統(tǒng)不同于MES系統(tǒng)的地方在于，ERP系統(tǒng)一般從企業(yè)戰(zhàn)略管理的角度來解釋，MES是生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)概念。但是我們所需要的企業(yè)管理系統(tǒng)，是一個(gè)可以滿足客戶、機(jī)構(gòu)、供應(yīng)商等多方面需求的無縫整體，這個(gè)需求隨時(shí)在變化。從級(jí)別和水平上來說，ERP系統(tǒng)戰(zhàn)略和市場(chǎng)的變化帶來的影響是生產(chǎn)水平的10倍以上。因此從這一角度上看，需要制造一個(gè)可以對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)量、速度進(jìn)行管理的生產(chǎn)系統(tǒng)。通過在企業(yè)的調(diào)查研究，采用了MES系統(tǒng)的企業(yè)，在生產(chǎn)管理的效率上是更高的，而本質(zhì)上因?yàn)镸ES是ERP的下層系統(tǒng)，優(yōu)化整體的協(xié)同發(fā)展事實(shí)上也是在提升ERP系統(tǒng)的整體管理效能。

1.2 做好多樣化數(shù)據(jù)顯示

傳統(tǒng)ERP項(xiàng)目界面是專門為分析者和決策者設(shè)計(jì)的。因?yàn)樯a(chǎn)部門的變化更加快速，因此，有必要更快地顯示這種變化。通常，生產(chǎn)過程不分析過時(shí)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，而是需要分析發(fā)生的信息和趨勢(shì)。同時(shí)，由于位置的不同，系統(tǒng)呈現(xiàn)的信息類型和呈現(xiàn)方式也不盡相同。MES就符合這一特點(diǎn)，將ERP和MES一起協(xié)同形成一個(gè)完整的閉環(huán)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)整體的控制和指令顯示的及時(shí)、順暢交互。

1.3 整合資源做好工作部署

生產(chǎn)效率能夠?qū)ζ髽I(yè)戰(zhàn)略和商業(yè)層面進(jìn)行改善，更是對(duì)整條供應(yīng)鏈的一種改善。對(duì)信息進(jìn)行整合只有從車間級(jí)別開始，在車間各個(gè)層次開展整合手段，只有保證信息的及時(shí)、準(zhǔn)確性，才能讓供應(yīng)鏈高校運(yùn)轉(zhuǎn)。ERP是用于指定策略的，而MES則是對(duì)層面上的一些指令進(jìn)行操作，MES將上層ERP系統(tǒng)的指令接收，并傳遞到排產(chǎn)階段，讓ERP可以了解到工廠的實(shí)時(shí)信息，以開展倒沖和排產(chǎn)。兩者之間具有密切的聯(lián)系，并且是相互依存的關(guān)系。

2 ERP和MES的系統(tǒng)集成和設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)分析

基于當(dāng)下MES和ERP系統(tǒng)的交互性、多變性，建立在合理、科學(xué)的基礎(chǔ)之上提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體規(guī)劃方案。整體的架構(gòu)圖如下：用戶可以直接應(yīng)用ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)，而ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)能進(jìn)行交互，ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)都有單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)之間是雙向信息溝通，既能進(jìn)行信息的存儲(chǔ)也能進(jìn)行信息的查詢，將MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)聯(lián)系起來的是交互系統(tǒng)，這也是我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)中要注意的要點(diǎn)。

圖1 MES 和ERP 集成系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 功能和需求分析

在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，ERP是面向公司的系統(tǒng)，是根據(jù)財(cái)務(wù)、設(shè)備和物資配套等，進(jìn)行資源的調(diào)度，因此應(yīng)當(dāng)做好以下準(zhǔn)備：

（1）生產(chǎn)計(jì)劃。根據(jù)最小包裝原則，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行預(yù)測(cè)和排放，形成物料短缺的需求計(jì)劃。在這個(gè)過程中，計(jì)劃部門通過ERP系統(tǒng)安排生產(chǎn)，編制整體生產(chǎn)計(jì)劃，在這一基礎(chǔ)之上，將排產(chǎn)信息傳到MES，MES會(huì)將排產(chǎn)信息轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)清單，生產(chǎn)清單就是該企業(yè)在該生產(chǎn)流程下最終要完成的生產(chǎn)任務(wù)，能引導(dǎo)整體的生產(chǎn)和發(fā)展；（2）生產(chǎn)執(zhí)行。在這一階段MES會(huì)將生產(chǎn)信息進(jìn)行傳遞，生產(chǎn)計(jì)劃員根據(jù)信息輸入數(shù)據(jù)，MES系統(tǒng)中有一個(gè)質(zhì)量控制和檢驗(yàn)?zāi)K，再上傳到ERP進(jìn)行審核反饋，該過程實(shí)際上需要信息的確認(rèn)和生產(chǎn)的加工重組，在ERP上統(tǒng)籌整體的信息，在MES中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的信息管理。（3）倉庫數(shù)據(jù)集成，在該階段，制造執(zhí)行系統(tǒng)負(fù)責(zé)成品入庫指令的執(zhí)行。入庫前由質(zhì)量模塊進(jìn)行抽檢，記錄產(chǎn)品合格信息，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)，并反饋到ERP系統(tǒng)。產(chǎn)品入庫時(shí)，觸發(fā)入庫服務(wù)，傳遞ERP數(shù)量、倉庫、產(chǎn)品型號(hào)、生產(chǎn)部門等信息。只有入庫產(chǎn)品型號(hào)與實(shí)際生產(chǎn)型號(hào)一致，才能通過驗(yàn)收。

2.3 接口設(shè)計(jì)

（1）銷售訂單生成。將數(shù)據(jù)錄入訂單，成功之后，MES系統(tǒng)會(huì)收到訂單的ID，這個(gè)過程中需要算法的設(shè)計(jì)，以傳遞銷售訂單方法為例，在該階段需要確定三個(gè)參數(shù)，qty是數(shù)量、stornumber是產(chǎn)品編碼、holdstatus是庫存狀態(tài)，使用Public String Syc_SalesInfomation為算法，如果需要 校驗(yàn)銷售訂單是否重復(fù)，就調(diào)用Syc_SalesInfomation，輸入以上三個(gè)數(shù)據(jù)，返回一個(gè)字符串類型，以此判斷整體的業(yè)務(wù)開展情況，如果是同類型的訂單，則確定訂單號(hào)不重復(fù)為正確，ERP和MES系統(tǒng)按照正常情況來說，兩個(gè)系統(tǒng)有接口互傳數(shù)據(jù)，那返回的數(shù)據(jù)是不重復(fù)的，這樣才能滿足一個(gè)生產(chǎn)者、一個(gè)受用者的關(guān)系。數(shù)量、產(chǎn)品編碼和庫存狀態(tài)應(yīng)當(dāng)是固定的，當(dāng)庫存數(shù)量為0則說明銷售訂單全部生成。

（2）生產(chǎn)執(zhí)行。在此階段，通過在MES系統(tǒng)中輸入生產(chǎn)批號(hào)和抽檢數(shù)量，可以判斷n是否符合國(guó)標(biāo)抽檢要求。當(dāng)不良品數(shù)為n時(shí)，在MES系統(tǒng)中確定一種方法來確定不良品數(shù)。確定質(zhì)檢傳遞信息的算法，CheckingInfomation (int qty , String stocNumber ,StringisOK)，傳遞完信息之后，通過第一步 得到不良品數(shù)量N，然后就判斷兩個(gè)條件（合格或者不合格），用 checkIsOk（int code, int number）分析整體的合格數(shù)量， 把信息發(fā)送給ERP系統(tǒng)，然后ERP將不良品處理單發(fā)送給MES，整體的過程如下圖。ERP系統(tǒng)會(huì)將整體的生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)輸送給MES系統(tǒng)，如生產(chǎn)的工單號(hào)、產(chǎn)量信息和訂單信息、生產(chǎn)工藝等，MES將消耗的數(shù)量和成品信息傳遞給ERP系統(tǒng)，ERP系統(tǒng)進(jìn)行信息的統(tǒng)籌處理。

2.4 接口實(shí)現(xiàn)

在訂單管理的整個(gè)流程中，銷售員接受訂單，采用ERP錄入訂單，對(duì)訂單進(jìn)行校驗(yàn)，如果ERP系統(tǒng)中沒有此訂單，就不允許錄入，如果存在此訂單就存儲(chǔ)在ERP數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)中的信息可以觸發(fā)MES系統(tǒng)，并通過系統(tǒng)錄入MES銷售訂單，在該過程之后，可以進(jìn)行MES排程生產(chǎn)，而為了方便查詢，存儲(chǔ)在ERP的數(shù)據(jù)可以通過訂單查詢查詢到整體的管理服務(wù)。要實(shí)現(xiàn)該流程，需要滿足的條件是，在MES系統(tǒng)中，生產(chǎn)訂單是預(yù)先定義好的，ERP系統(tǒng)生成的銷售訂單進(jìn)入MES后，可以分解成生產(chǎn)批次號(hào)，然后傳遞給ERP系統(tǒng)，這樣就可以累計(jì)銷售訂單的數(shù)量。

2.5 完工集成實(shí)現(xiàn)

在MES系統(tǒng)中，選擇產(chǎn)品的生產(chǎn)批號(hào)和生產(chǎn)線，輸入完工數(shù)量就會(huì)生成一份完工入庫清單，由此觸發(fā)完工入庫請(qǐng)求，傳遞給ERP系統(tǒng)，將生產(chǎn)批號(hào)和生產(chǎn)訂單對(duì)應(yīng)，能形成入庫的動(dòng)作，最后把ERP入庫單據(jù)發(fā)送給MES。這樣就可以檢查整體的完工累積數(shù)量，與生產(chǎn)訂單的數(shù)量對(duì)比，就可以確定生產(chǎn)狀態(tài)，是“已完工”還是“部分完工”。

3 結(jié)語

將MES和ERP系統(tǒng)集成發(fā)展，事實(shí)上有很大的發(fā)展?jié)摿?，將物資的吞吐速度和排單精準(zhǔn)性提升，能讓內(nèi)部物流的自動(dòng)化水平提升，而在實(shí)際的管理中，單純采用基本的MES系統(tǒng)難以長(zhǎng)期執(zhí)行生產(chǎn)計(jì)劃，而ERP系統(tǒng)也很難做到精準(zhǔn)化管理，這也顯示出了兩者融合的必要性，將ERP系統(tǒng)的全局性管理和MES的精準(zhǔn)化生產(chǎn)調(diào)度結(jié)合起來，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和完善分布，能提升企業(yè)的管理信息化水平，最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)的有效應(yīng)用。