華智分享：制造業(yè)有了ERP，為什么還需要MES？
發(fā)表于：2019/10/28 10:10:06??閱讀量： [關(guān)閉]
中國制造業(yè)多年來采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)是“由上而下”按計(jì)劃生產(chǎn)。簡單的說是從計(jì)劃層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場等情況制定生產(chǎn)計(jì)劃—生產(chǎn)計(jì)劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化的重點(diǎn)也大都放在計(jì)劃層，以進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃管理及一般事務(wù)處理。如ERP就是“位”于企業(yè)上層計(jì)劃層，整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計(jì)劃。
在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、自動(dòng)化檢測儀器、自動(dòng)化物流搬運(yùn)儲(chǔ)存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)（制程）的生產(chǎn)瓶頸，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的自動(dòng)化控制。
一個(gè)企業(yè)的良性運(yùn)營是使“計(jì)劃”與“生產(chǎn)”密切“配合”，在短時(shí)間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化，是保證計(jì)劃合理而快速修正的關(guān)鍵。為此，企業(yè)的計(jì)劃層與生產(chǎn)控制層之間需要“直通車”，使計(jì)劃與生產(chǎn)現(xiàn)場可以實(shí)時(shí)互動(dòng)。
然而目前企業(yè)中從ERP中得出的生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)現(xiàn)場之間的信息傳遞，是依賴“手工作業(yè)”的，即人工將生產(chǎn)現(xiàn)場的信息輸入到上層系統(tǒng)中。因此，在計(jì)劃層和生產(chǎn)現(xiàn)場的過程控制層之間，存在一個(gè)信息流通上的斷層。
市場環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，開始越來越迫切地要求“消除斷層”，即需要一種可以由下而上實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場狀況的信息管理系統(tǒng)。
MES系統(tǒng)在工廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中起著中間層的作用——在MRP II、ERP系統(tǒng)產(chǎn)生的長期計(jì)劃的指導(dǎo)下，MES系統(tǒng)根據(jù)底層控制系統(tǒng)采集的與生產(chǎn)有關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對短期生產(chǎn)作業(yè)的計(jì)劃調(diào)度、監(jiān)控、資源配置和生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化。
攜手上下層、優(yōu)化數(shù)據(jù)流
從時(shí)間因素分析，在MES系統(tǒng)之上的計(jì)劃系統(tǒng)考慮的問題域是中長期的生產(chǎn)計(jì)劃（時(shí)間因子=100倍），執(zhí)行層系統(tǒng)MES系統(tǒng)處理的問題域是近期生產(chǎn)任務(wù)的協(xié)調(diào)安排問題（時(shí)間因子=10倍），控制層系統(tǒng)則需要實(shí)時(shí)地接收生產(chǎn)指令，使設(shè)備正常加工運(yùn)轉(zhuǎn)（時(shí)間因子=1倍）。它們相互關(guān)聯(lián)、互為補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。
作為一種計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng)，MES系統(tǒng)重要使命就是實(shí)現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。它包含了許多功能模塊。通過實(shí)踐，MESA（MES國際聯(lián)合會(huì)）歸納了十一個(gè)主要的MES系統(tǒng)功能模塊，包括工序詳細(xì)調(diào)度、資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)單元分配、過程管理、人力資源管理、維護(hù)管理、質(zhì)量管理、文檔控制、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理、性能分析和數(shù)據(jù)采集等模塊。
從層次角度分析，制造企業(yè)的控制結(jié)構(gòu)可劃分為工廠層（或公司層）、車間層、單元層和設(shè)備層。其中，單元層相當(dāng)于一般企業(yè)的工段或班組。通常，ERP系統(tǒng)處于工廠層和車間層，有時(shí)會(huì)擴(kuò)展到單元層。設(shè)備控制系統(tǒng)處于設(shè)備層，有時(shí)會(huì)擴(kuò)展到單元層。而MES系統(tǒng)則總是處于車間層與單元層。因此，MES系統(tǒng)與ERP在車間層（有時(shí)包括單元層）在功能上會(huì)有部分重復(fù)，MES系統(tǒng)與設(shè)備控制系統(tǒng)在單元層有時(shí)也會(huì)有部分功能重疊。
與ERP優(yōu)勢互補(bǔ)
雖然ERP能夠很好地解決生產(chǎn)計(jì)劃問題，但是在車間這一層次的控制卻往往不夠完善。例如，ERP里面的車間控制模塊計(jì)劃功能一般很弱，主要是執(zhí)行MRP計(jì)劃。它把MRP計(jì)劃變換為車間加工單和調(diào)度單，并按車間加工單和調(diào)度單執(zhí)行，同時(shí)對計(jì)劃執(zhí)行情況進(jìn)行反饋，并進(jìn)行投入與產(chǎn)出控制。
ERP系統(tǒng)車間加工單和調(diào)度單的時(shí)間跨度（或計(jì)劃期）常常比較長，通常為周。車間加工單和調(diào)度單中的設(shè)備資源，則是以工作中心為單位的，但對工作中心的定義往往沒有嚴(yán)格規(guī)定，完全根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)施要求和控制細(xì)度來確定的。通常，工作中心在ERP中被定義為一組設(shè)備資源，所有信息的反饋與成本的核算等都是以工作中心為單位進(jìn)行的。
ERP通常采集主要工序現(xiàn)場信息的時(shí)候，基本靠手工錄入，不僅效率低、易出錯(cuò)，而且輸入的數(shù)據(jù)是基本上是前一個(gè)班或前一天的數(shù)據(jù)，信息滯后。
MES系統(tǒng)的優(yōu)勢
MES系統(tǒng)的計(jì)劃調(diào)度功能與ERP車間層的功能有些類似，但MES的計(jì)劃調(diào)度的功能比較強(qiáng)，制定的計(jì)劃也比較詳細(xì)。
MES系統(tǒng)一般按車間層和單元層分級(jí)制定作業(yè)計(jì)劃，并對車間的每一臺(tái)設(shè)備或操作人員分派任務(wù)。MES中的車間加工單與ERP的類似，MES中的調(diào)度單是對車間加工單在時(shí)間和空間范圍內(nèi)的進(jìn)一步分解，通常會(huì)細(xì)化到計(jì)劃期內(nèi)每個(gè)單元每臺(tái)設(shè)備每天（或每班）的生產(chǎn)任務(wù)。同時(shí)，以分派工單的形式把第二天或下一班的生產(chǎn)任務(wù)分派到每一個(gè)操作人員（或設(shè)備）上。
MES系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)不僅包括每臺(tái)設(shè)備、每個(gè)工序和每個(gè)操作人員的數(shù)據(jù)，還包括加工過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，而且由于采用自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集技術(shù)，使?fàn)顟B(tài)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)采集。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過層層匯總，最后可得到整個(gè)工廠的生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
如果把MES系統(tǒng)與ERP集成起來，不僅能充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢；同時(shí)，可使MES系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃更合理，使ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更及時(shí)有效，工作效率更高。MES與ERP間的集成數(shù)據(jù)與MES、ERP間的界面劃分有關(guān)。一般而言，即可以由MES來承擔(dān)所有車間層和單元層的功能，也可以由ERP承擔(dān)車間層的功能，由MES來承擔(dān)單元層的功能。但從系統(tǒng)的集成角度看，由MES來承擔(dān)所有車間層和單元層的功能實(shí)施比較容易。（圖文來源網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除）
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