ERP与MES系统

ERP与MES系统（精选8篇）

ERP与MES系统 第1篇

ERP系统以供应链管理为核心,以销售部门和采购部门为信息源头,以设备、人力等其它系统为基础,使信息流在ERP内部得到有效的传递和集成;MES系统是位于上层的计划管理系统与低层的工业控制之间、面向车间层的制造过程管理信息系统,它为操作人员/管理人员提供计划的执行和跟踪所有资源(人、设备、物料、客户需求)的当前状态[1]。

然而,ERP系统对车间层的信息缺少足够的控制,无法对实时事件进行及时处理,而MES系统又缺乏计划层的有效决策信息。两个系统各自独立运行,无法实现数据流、业务流的传递,从而导致“计划层”与“执行层”脱节,使系统应用效果大打折扣。

企业在系统应用过程中迫切需要探索二者的集成方式,打通系统之间的壁垒,实现数据在两个系统之间的交流与传递,从而达到计划、控制、反馈、调整的完整闭环管理。

2 ERP系统和MES系统的集成设计

2.1 集成的思想

ERP系统和MES系统集成采用中间数据库的集成方式。总体思路是通过建立中间数据库用来存放两个系统要交互的数据,以实现共享数据格式统一定义和相关属性的匹配,进而实现数据抽取。集成原理图如图1所示:

由于两个系统均采用ORACLE 10g数据库,故采用中间数据库的集成方式。在此,不建立专门的中间数据库来存放两个系统需要交互的数据,而采用变通方式来达到与中间数据库相同的效果,即:ERP系统和MES系统按照共享数据格式要求分别向对方开放一些中间表和视图,供彼此获得所需信息。MES系统连接ERP系统方式如下(ERP系统连接MES系统方式类似):

create database link ERP.REGRESS.RDBMS.DEV.US.ORACLE.COM

connect to user identified by password

using 'aepcsdb';

2.2 集成的功能

ERP系统与MES系统集成主要包括如下几部分功能:

a. ERP系统向MES系统提供车间生产任务数据,作为MES排产计划来源;

b. 通过MES系统向ERP系统提供限额领料需求,以实现系统自动领料;

c. ERP系统向MES系统提供零件限额领料的详细信息,使车间及时了解生产准备情况;

d. 通过MES系统向ERP系统提交完工入库信息, 以实现系统自动入库;

e. ERP系统接收MES系统提供的零部件完工信息后自动勾兑生产计划,使生产管理人员及时掌握车间任务进度。

3 ERP系统和MES系统的集成实现

从生产计划的角度看,ERP在生产计划的前端,MES在生产计划的后端, MES需要得到ERP生成的“粗”计划作为其计划的源头和基础;车间任务开工前,MES需要根据现场任务的进度安排到ERP系统中领料;车间任务完成后,MES需要将完工信息反馈给ERP进行入库登记,ERP自动关联到相应订单并进行完工处理,从而实现计划的闭环控制管理[2]。

根据以上描述,ERP与MES系统集成主要围绕以下三方面业务展开:工作订单下达、限额领料、完工入库。

3.1 数据集成与数据同步

通过对ERP与MES系统集成业务场景的分析,以下信息需要实现集成:

a) ERP向MES提供的信息主要包括:车间工作订单信息、配套加工领料单信息、物料编码基本信息、物资库存质量信息、配套单据及配套结果信息;

b) MES向ERP提供的信息主要包括:车间领料信息、车间完工反馈信息。

两个系统之间的数据同步是通过基于中间数据库中同一数据表(要共享和交互的数据)在两个系统中分别建立对应的视图来实现。以“配套单主视图”为例,首先,在ERP数据库中存在 “配套单主表”,基于该表在ERP系统中建立“配套单主视图”,建立视图的代码如下:

CREATE OR REPLACE VIEW AEPCS_SYSTEM.V_MES_INVIO AS

SELECT INVNO,IOTYPE, FROM T_INVIO

同样,在MES系统中,基于ERP系统的“配套单主视图”建立一新的“配套单主视图”,建立视图的代码如下:

CREATE OR REPLACE VIEW T_INVIO AS

SELECT "INVNO","IOTYPE",FROM V_MES_INVIO@ERP

这样,MES系统使用的“配套单主视图”与ERP系统使用的“配套单主视图”都与ERP数据库中的“配套单主表”始终保持一致,从而达到数据同步。

3.2 业务集成

在数据集成和数据同步的基础上,ERP和MES系统集成还通过执行存储过程或触发器来手动或自动实现数据在两个系统之间的实时流转、传递,进而实现业务集成。

3.2.1 工作订单下达

生产部计划员在ERP系统中下达工作订单,此时会触发“MES_MRPWO_INSERT触发器”,以实现在下达工作订单的同时也将订单同步插入“订单中间表”,并将订单中间表中 “导出标记”置为“0(未导出)”。

车间计划员在MES系统中通过执行“p_inputorders存储过程”手动导入生产订单,将订单中间表中“导出标记”为“0(未导出)”的订单导入MES系统,同时自动将该工作订单中间表中的状态置为“2”(导出)。

3.2.2 限额领料

任务开工前,车间计划员在MES系统中通过执行“t_invnostat_pro存储过程”手动触发需要领料的限额领料单,将领料信息写入“领料状态中间表”,同时会触发“t_invnostat_update触发器”,以同步生成ERP系统中的限额审核表信息。

ERP系统下料完成后,会将实际下料结果写入“出入库流水表”,MES系统通过执行“preprtlot_no_pro存储过程”到“出库流水表视图”读取原材料批次等信息,从而完成限额领料的数据传递及业务流转。

3.2.3 完工入库

完工入库时MES系统提交的完工信息会被写入ERP系统的“完工入库中间表”中,同时会触发“T_MRPFINORD_INSERT触发器”,以实现向“完工入库中间表”插入完工信息时也将信息同步插入ERP系统的“完工入库表”中。

在进行入库处理时系统会修改完工入库中间表中的入库数量=已入库数量+本次入库数量,状态设置为3(已入库)。再根据入库数量判断并设置工作订单的完成情况,交付数量=已交付数量+本次入库数量,如果交付数量大于等于下达数量,则修订WO执行状态=4(完成)。如果入库的是产品还要修订制造订单的执行状态、完工状态。从而实现工作订单的闭环管理。

ERP系统完成入库登记后会将“出入库凭证号”和“实际入库数量”写入“完工入库中间表”中,MES系统通过执行“p_getvoucher存储过程”读取“出入库凭证号”和“实际入库数量”,从而实现完工入库的数据传递和业务流转。

4 应用效果

本项目根据企业现有ERP与MES系统,对其集成模式进行了深入研究,并在生产过程中得到了应用。通过本项目的应用研究,提高了业务数据在系统内处理的及时性,保证了业务流程的连续性,实现了生产的闭环管理,为企业的生产管理提供了新的更为科学的管理手段。

5 结束语

虽然,ERP与MES是两大独立系统,管理着生产的不同层次,但由于各自获得信息的局限性造成在企业特别是制造业企业内将两系统集成应用成为系统应用的必然发展趋势。因此国内外有很多关于ERP与MES系统集成的研究,如基于中间数据库的集成、基于中间文件(如xml文件)的集成、基于中间件的集成等[3]。但由于各企业选用的产品不同,企业管理模式也千差万别,故ERP与MES系统集成没有一个最优的模式,只能依据企业的自身情况定制。

参考文献

[1]张志英,唐承统,张建民,等.基于多代理的制造执行系统的研究[J].组合机床与自动化加工技术,2002(7).

[2]马万太,谭惠民,黎志刚,等.ERP闭环实现关键——ERP/MES/底层控制集成系统研究[J].中国机械工程,2003,14(16):138-139.

ERP与MES系统 第2篇

中国石化以ERP为主线的信息化建设已取得突破性进展，所属的炼化企业已完成了ERP系统的建设，建立了以REP为核心的企业经营管理平台。同时，企业生产层面的信息系统建设得到进一步发展，在茂名石化等部分炼化企业实施了MES系统，形成了以MES为核心的炼化企业生产过程管理平台。ERP和MES的应用在生产及经营管理中发挥了重要作用。然而，随着ERP和MES系统的深化应用，这两个系统的应用集成的需求不断地显现出来，MES系统的生产过程管理的结果数据如何支撑ERP系统，通过MES和ERP系统的集成应用，在企业建立一个由预算、生产计划、调度排产、生产过程管理、评价和反馈等环节组成的企业生产和经营全过程闭环管理系统，是炼化企业信息化集成应用的主要内容。炼化企业信息化应用的层次

目前，炼化企业信息化应用的经营管理层、生产执行层、过程控制层的三层结构。

经营管理层：以ERP为核心，建立以财务管理为核心，以资金运作为主线，以销售管理为龙头，以计划和预算管理为依据，涵盖企业财务、资金、计划、供应、销售、设备检维修和人力资源等方面的业务管理，集物流、资金流、信息流三流合一的、规范的企业经营核算管理平台，实现企业各种资源的有效管理，为企业高管层提供决策性应用和信息的综合展示，提升企业经营管理水平，提高企业经济效益，增强市场竞争力及可持续发展能力。

生产执行层：以MES系统为核心，建立以生产物流动态管理为核心，以数据集成平台和核心数据库为支撑，集油品移动、罐区、仓储和装置操作、物料平衡、进出厂管理、公用工程等信息为—体的炼化企业生产过程管理平台。提高企业生产管理的精细化水平，提高企业的生产能力，为企业经营管理提供有效的生产物流数据和应用支撑。

过程控制层：以实时数据库系统为基础，建立企业生产过程实时数据采集平台，为先进控制和装置操作优化等生产过程控制的应用和生产过程管理提供及时、准确、有效的生产过程数据，全面提升企业生产过程的监控水平和装置“安稳长满优”的操作水平。MES和ERP的基本应用

ERP主要支撑经营业务管理，就是从原料采购、市场营销、财务资金入手，满足企业经营决策、重点解决企业人、财、物等资源的规划，使生产经营活动协调有序地进行。ERP系统作为企业经营管理的核心系统，共有FI(财务会计)、CO(成本控制)、TR(资金管理)、PP(生产计划)、MM(物料管理)、MRO(物资供应)、SD(销售分销)、PM(设备维护)和PS(项目管理)等功能模块，覆盖了企业财务与资金管理、生产计划与产成品库存管理、物资供应管理、产成品销售业务管理、设备检维修管理及工程项目管理等各经营核算业务。ERP的实施建立了一个以财务管理为核心，以资金运作为主线，以物流管理为基础，以销售管理为龙头，以计划管理为依据，以设备检维修管理为保障的管理信息平台。

MES则侧重于生产过程优化，就是以生产作业计划制定、加工流程方案选择、生产资源分配为核心，对整个生产过程进行动态优化管理，特别是解决生产过程中多变性和不确定性问题。MES系统通过装置校正、油品移动、统计平衡和公用工程等模快，全面、及时、准确地反映了生产物流各个环节的主要数据，以班组为单位提供了全厂生产信息，以天为单位提供全厂的物料平衡数据，每旬向ERP系统提供生产统计平衡数据进行旬确认，每月向ERP提供全厂生产统计平衡数据进行月结算。茂名石化的MES系统不仅依托国家“863”项目建立了数据集成平台、油品移动信息系统、罐区操作信息系统、公用工程信息系统等生产过程基本应用平台，而且通过集成DCS、PLC等系统产生的实时数据，生产调度管理系统、罐区和油品移动系统、物料平衡等系统产生的过程数据，建立了企业核心数据库系统，为ERP 提供生产计划完成信息、物料和公用工程平衡信息、生产能力、材料消耗、劳动力和生产线运行性能、油品库存状态、实际定单执行等涉及生产运行等数据，实现了上下计划层和控制层的信息交互。MES和ERP的集成应用

经营层ERP为生产层MES提供有关工厂维护，物料管理，质量管理，销售与分销管理，以及财务管理和人事管理的相关信息，并协调企业内外资源转化为近期生产计划，生产层MES则通过将ERP系统下达的计划转换成生产任务下达到生产环节，并生产过程中的执行结果反馈给经营管理部门，MES通过计划、生产与控制之间承上启下的“信息枢纽”，消除了企业计划与生产控制间信息“断层”，使企业真正“实时反应”起来。它们相互关联、互为补充，实现企业的连续信息流。ERP与MES间数据的连接与共享，实现了生产全过程的一体化，统一计划与物流调度，对现场的生产、质量的控制与管理的目的。这种将生产行为与管理行为集成的信息化层次架构，将促使管理以职能为中心向以过程为中心的转变，更易于集成和实现，进而解决信息系统在经营层和生产层之间脱节的现状。

ERP与MES之间的集成接口主要包括：

(1)生产计划信息。ERP根据企业生产组织、生产管理、经营决策等方面的优化，给出企业的产品策略和生产计划，并将生产计划信息传递给生产执行系统MES。包括产品种类、产品质量与产量以及原油原辅料采购，主要用于指导生产排产，优化生产方案。

(2)生产成本信息。生产执行层MES将相关生产计划优化数据，平衡后的生产数据，传递给经营管理层ERP的生产计划模块(PP)，包括装置投入产出、三剂及水电风汽消耗数据，主要用于核算生产成本，进行生产绩效分析，也为调整生产经营计划提供依据。

(3)物料库存信息。生产执行层MES将相关物料存量数据传递给ERP的物料模块(MM)，包括原(料)油、半成品和成品库存及交库数据，以便销售系统及时采取相应的销售方式，实现利润最大化。

(4)物料移动与计量信息。生产执行层MES将相关物料移动数据传递给ERP的销售模块(SD)，主要包括成品进出厂的种类、数量、时间、运输方式和对应订单的数据，以便销售系统及时进行发货过帐，加快货物流转和资金结算速度。

MES和ERP的集成应用就是从集中精力从优化生产过程、强化经营管理入手，强调通过精细排产、优化操作、先进控制等手段使过程实现优化生产，通过强化资源配置、降低经营成本等方法以获得最大的经济效益，实现了将经营目标转化成生产过程中的操作目标，并通过反馈执行结果，不断调整与优化，形成一个周期性的从生产经营到生产过程和过程控制的高效能闭环系统。

MES和ERP的集成应用主要体现在以下6个方面：

(1)企业基础规范的管理

ERP体现了现代化的企业管理理念，主要宗旨是将企业的各方面资源进行科学地计划、管理和控制，用先进的管理理念，通过合理、优化和规范的业务流程把相关联的业务紧密连接在一起。

实施ERP的过程实际上是对企业的业务流程、管理程序、经营效率、资源分布和利用等进行全面梳理和优化提升的过程。ERP和MES的实施，业务流程和管理程序将会得到规范和优化，基础数据得到全面的收集和整理，数据的完整性和真实性将有大幅度的提升；企业的内部资源通过集成化管理和统筹调配得到充分的利用，减少了重购重储造成的资金占用，促进降本增效；信息的传递效率大幅度提升，信息不对称的现象得到改变。通过ERP建设和应用，可以提高管理人员的综合素质，提升企业的管理水平，增强企业的核心竞争力，为企业变革提供动力，为规范管理创建条件，为堵塞漏洞提供手段，为信息共享提供平台，为辅助决策提供依据。

ERP和MES系统为财务、生产、销售、采购、库存、物资供应、设备维修、在建工程项目管理等各类信息提供了统一的管理决策信息平台，为进一步优化流程、提高效率、降本增效、促进生产精细化管理、帮助强化预算控制、增强企业核心竞争力提供了信息支持，为优化决策提供了信息依据。

(2)计划与生产的分析与控制

在公司的生产经营活动中，生产计划起着至关重要作用，生产计划指导实际的生产，而实际的生产结果又效验计划的准确性。目前，公司生产计划有PIMS，调度排产有ROION，生产管理有MES，销售和财务核算有ERP，如何用好这些系统，协助业务部门利用这些系统，加强对生产数据的分析，与生产计划的比对，实时根据生产完成情况，对物料成本和利润等进行预测，及时进行调整，使得每月生产计划和成本利润指标在控制范围内。

从ERP、PIMS、ORION到MES，计划越来越详细与具体、精度和准确性越来越高，这些应用系统的配合使用，可以解决中长期计划与短期生产作业计划的分离、计划与控制脱节的矛盾，在ERP系统产生的长期计划的指导下，PIMS完成月总加工量计划的优化，ORION细化生产现场操作计划，MES根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据，进行短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程的优化等工作，MES作为计划、生产与控制之间承上启下的“实时信息枢纽”，通过消除企业计划与生产控制间信息“断层”，使企业真正“实时反应”起来。ERP、MES等应用系统相互关联、互为补充，实现企业的连续信息流，通过“事前计划、事中控制、事后核算”的实时集成功能，实现经营生产计划与控制的有机结合，提高生产计划的准确性。

ERP建立了一个以财务管理为核心，以资金运作为主线，以物流管理为基础，以销售管理为龙头，以计划管理为依据，以设备检维修管理为保障的管理信息平台，初步实现物流、资金流和信息流的“三流合一”，全面支撑企业经营管理核心业务，计划和控制能力明显加强，计划管理水平大幅度提高，尤其是为跨部门的计划整合提供了更强大的计划分析工具，及时、细化、全面和集成的信息提高了企业依据事实的制订计划的科学水平。

MES通过数据集成平台、装置校正、油品移动、统计平衡和公用工程等模快，特别是“2+1”核心数据平衡流程，全面、及时、准确地反映了生产物流各个环节的主要数据，以班组为单位提供了全厂生产信息，ADVISOR据此可以迅速出具物料投入产出、公用工程和三剂等旬、月平衡报表，并向ERP系统成本核算提供了某一产品、某一生产过程，某一生产装置乃至全厂的可靠的数据依据，通过计划与实际对比，可以准确地掌握各种原料和产品的流动、消耗和存储状态，提供优化的原料配置、合理地安排储运能力，为生产计划的滚动制订提供了依据。一个由计划、执行、评价和反馈等环节组成的闭环生产计划执行系统成效更为显著。

(3)生产过程的精细化管理

MES未实施前，许多生产数据，包括物流、能耗等数据，是通过人工报量实现的，数据频度低，范围窄，时间滞后，特别一些装置为考核目标，人为进行自我平衡后再报，严重影响了数据的真实性，通过MES系统的应用，大部分数据实现自动采集，并利用误差侦破和超差报警技术进行全厂联调，实现了各装置的数据校正和全厂物料平衡，数据的获取更加及时、准确和完整。MES系统的实施使得生产数据的覆盖范围更广、数据频度更高、数据粒度更细、数据准确性更高，从而为提升企业的精细化管理水平奠定了基础。MES为分公司各生产管理部门提供了一个统一的业务处理平台，涉及计划统计、生产调度、生产装置、油品储运、计量等多个业务部门的关键岗位，贯通了从生产装置、罐区到调度、再到统计的生产过程数据管理的全流程。

通过物流的全面可视化跟踪和管理及时掌握生产运行情况。MES以物流的移动为纽带，对原油进厂、到装置加工、油品调合、再到成品出厂，实现了物流全过程、全方位和全天候的可视化跟踪，跟踪生产作业计划的执行情况，保障企业安全平稳生产。

通过组分跟踪优化油品调合。MES系统实现了原油分品种及组分跟踪，为油品调合优化提供了数据支持。

通过数据校正，使得数据的获取更加及时、准确和完整，为生产管理业务部门提供了多方位的高效信息支撑和技术手段，为生产改进提供依据。通过MES系统的成功应用，消除了原有的信息孤岛，原始数据来源只有一个采集点，实现数据源的采集唯一性，避免了的一个数据源来自不同采集途径的不一致性，例如原来调度跟统计数据由于时间与数据途径不一致，存在着一定差异，通过MES系统的应用，实现了调度与统计数据的一致性，提升了企业精细化管理水平

通过误差侦破、超差报警及时发现问题，并纠正发生的操作失误，减少损失。通过MES系统的应用，许多生产数据，包括物流、能耗等大部分数据实现自动采集，全面、及时的数据，可以及时发现操作错误(如物流倒流现象)，进行纠正，保障企业的安全和平稳生产，将以前的事后评估，变为事中评估，及时发现问题，及时解决，提升了企业管理水平。

通过公用工程的有效管理，实现节能降耗。MES系统公用工程模块通过对全厂能源消耗数据的及时采集和管理，做到能耗数据“日跟踪、旬平衡、月结算”，从而极大提高了公司对于生产过程中能源消耗的准确计量与全厂能源消耗平衡计算分析的要求，大大的降低了公用工程统计平衡的时间，为企业节能降耗提供了数据支持。

MES的实施将极大促进企业生产过程的精细化管理，在MES的实施过程中，通过建立装置的模型、油品移动的模型，提高了对生产过程管理的能力，使业务人员和管理者尽可能地了解生产过程的真实状况。

通过MES与ERP的接口，实现了生产与经营过程的集成。MES以实时数据为依据、经过平衡处理后物料数据和公用工程数据为PP提供了投入产出信息，并为CO成本的精确计算提供了可能，更加正确及时地反映整个生产情况。

(4)装置安全经济运行的保障

公司提出了“强化管理、降本增效，装置要安全经济运行”的要求，这对装置的运行提出更高的要求，装置不单要确保安全稳定运行，而且要优化操作，降低能耗。目前，各生产装置的公用工程管理还是比较粗放的，ERP/MES上线运行，也暴露出了这方面的问题，主要表现为计量点少、准确性不够、实时性差，公用工程消耗分摊的依据不足。

装置经济运行一是依靠技术进步，严格控制和优化工艺指标，二是科学考核装置水、汽、风、电等消耗，MES公用工程模块可以实时、全面地提供全厂各计量点的真实数据，并为ERP成本核算提供了可靠的数据源，为进一步达到节能降耗、降本增效的目的，促进装置安全经济运行就要继续加大公用工程模块的应用力度，努力提高装置水、电、风、汽消耗数据的实时性、准确性和真实性，同时，在ERP/MES系统的基础上，利用ERP/MES全面、及时的运行和消耗信息，借助计算机高速运算的优势，开发和完善装置成本考核系统，通过科学、细化、量化的考核指标和考核要求，实现在线分析，及时调整、优化操作参数等方法，推行经济运行模式，逐步提高公司精细化管理水平，达到高产低耗的目标。

(5)经营管理的预测和分析

企业都有纷繁的数据，这些数据来自企业业务系统的订单、库存、交易账目、客户和供应商等，对信息进行增值分析，将对提高企业经营管理的预测和分析能力提供高效支持。茂名石化ERP系统已含盖了企业生产经营业务的各个方面，其中涉及经营管理的物资采购和产品销售两个主要的业务已全部在线上运行，在这方面，ERP系统提供了强大的分析和预测功能，比如在物资需求、库存和采购计划等环节提供了实时分析平衡的功能，可提高采购的准确性；在产品销售方面可实时地统计分析产品生产、库存和销售情况，迅速有效地了解和分析所经销商品的销售额、毛利率、销售成本、库存及客户、市场的状况，对于把握经营商机、做好经营预测和决策、确保市场占有率有极大的帮助。由于ERP上线时间不长，这方面的功能有待挖掘，下一步要协助有关业务部门，认真分析业务需求，逐步挖掘系统功能，作好相应的二次开发工作，使ERP系统得到进一步应用，提高经营管理的预测和分析能力。

(6)全面预算的强化管理

全面预算管理可对企业所有经营活动制定详细的工作计划，包括销售、成本及各种费用，这些预算可以根据历史数据的趋势预测获得，也可以直接录入或通过相互间的关系直接计算。预算值可以通过上下传递，最终确定一个执行预算金额。最终的预算值对企业所有业务起到控制作用，通过实际值与预算值的比较可以及时发现企业运行过程中问题。ERP和MES的集成支持从预算编制、预算跟踪控制、预算分析调整、业绩考核等预算管理的全过程。

ERP支持企业全面预算执行。ERP实施后，实现了物质统一采购、产品统一销售、资金统一调配，源头数据单点录入，压扁了信息传递层次。通过ERP系统内以资金统一筹划、集中管理为核心的资金管理功能模块，解决了在采购、库存、分销、成本核算等环节的财务资金信息时效性差、信息不及时、不对称和监督乏力、滞后的突出问题。通过ERP细分成本中心和MES生产过程信息的集成，动态实现对于单台设备的相关成本归集与评价，把成本控制的压力细化到、传递到基层，利用系统提供的成本费用的分配、分摊功能和各种内部订单，可以准确反映各责任成本主体的责任成本，满足了企业内部多层次经营责任制考核的需求。在生产过程中，物料消耗和产品入库可以同步过帐到总帐科目，可以监控所有与订单相关的成本，在系统中查看目标/计划/实际的成本信息，从而对整个生产活动进行控制。结论

ERP与MES系统 第3篇

1 ERP与MES系统集成分析

ERP:企业在管理的过程中, 对企业资源的整体考虑, 实现企业人、财、物的统一管理, 迅速集成大量的事务处理和业务数据及提炼成有效的决策信息, 从而提高企业领导层的决策质量和效率, 保证企业在市场竞争中始终处于有利地位。其通常包括:财务管理、生产计划管理、人力资源管理、采购物料管理等模块。

MES:是整个系统中的执行层, 起到承上启下的作用。其将经营目标转化成生产过程中的操作目标, 并根据反馈不断调整和优化, 形成从生产经营到生产运行和过程控制的一个周期性高效闭环系统。MES一般包括:实时数据库、实验室信息管理LIMS、物料平衡、生产管理、生产分析等子系统, 如图1所示。

炼厂信息化是一个十分复杂的系统工程, 包含诸多子系统和模块, 其涵盖企业各个领域, 每个子系统和模块内部的数据流程一般没有问题, 然而各子系统和模块间的信息集成才是炼化企业信息系统的精髓。实现信息集成, 关键在于优化和整合ERP与MES系统业务流程。首先, 对MES和ERP各自相关数据流程进行梳理, 通过流程的整体优化划分出哪些流程在MES中处理、哪些流程在ERP中处理。对于在两个系统中都可以实现的功能, 根据企业的实际业务需要, 分析ERP系统和MES系统的功能特点及该共有功能在该系统中实现的优缺点, 然后决定取舍。需要注意的是, 不管MES还是ERP, 都有自己的实现逻辑, 在决定某功能的“归属”时, 一定要保证该功能在所选系统中实现逻辑的完整性。由于MES系统和ERP系统的投资不菲, 而两者间的功能取舍存在又这么多变数, 所以企业在大规模的建设信息化之前, 从业务需要出发对信息系统进行统一规划是很重要也是很有必要的。

2 ERP与MES系统集成的实现流程

2.1 ERP与MES系统集成方案

2.1.1 对生产任务进行全面的设计

在ERP系统中对市场需求进行平衡后, 即可对其进行生产任务的规划。首先, 根据产品要求做技术准备, 设计合理的物料清单, 并搭建制造清单、给定工时和材料定额。其次, 保证物料供应, 完善物料数据。第三, 明确生产加工能力, 进行能力测算。最后, 由于企业的人力、财力、设备运行状态都在随时变化, 还需要生产调度对规划方案进行临时调整。企业在利用ERP与MES系统集成进行管理的过程中, 将企业生产计划、所需的生产材料等信息和有效数据开放, 相关管理人员可以了解到企业的生产任务和计划, 同时及时的反馈企业在生产过程中的情况。

2.1.2 对企业生产过程中操作流程进行设计

如图2, 在ERP系统接受生产任务以后, 生产人员对MES系统中进行生产的投料、移动、报废、完工等一系列操作流程中的情况进行及时的反馈, 并将其结果进行全面的分析, 并整理归档。

例如:某炼化企业在ERP系统中根据订单与销售预测排出生产计划, 并根据质量管理拟定产品质量。生产计划和质量设计结果由ERP导入MES, MES系统根据这些信息排出更细致的生产作业计划。MES下发作业计划以后, 对生产执行进行管理, 将生产反馈给ERP系统的采购物料模块作为计算生产成本的依据。同时, MES在生产执行的过程中还要进行质量控制和检验, 把质量结果反馈给ERP系统的质量管理模块。销售与分销在ERP系统中实现, 把相关信息传入MES系统中的储运管理模块。

ERP与MES系统集成后, 避免了信息反复输入的问题, 减少了中间传递的环节, 从而减少了工作的时间, 提高了工作的效率, 保证了企业信息的准确、安全等性能。

2.2 ERP与MES系统集成的主要工作流程

2.2.1 对信息和数据的格式进行统一

ERP与MES系统包含诸多子模块和子系统, 其集成方案势必包括多家供应商产品, 并不是依靠一个开发商就可以研发的。因此, 在ERP与MES系统集成运行的过程中, 企业要保证ERP与MES系统集成的格式是一致和统一的, 这样才能将ERP与MES系统集成的功能进行充分的发挥, 将其运行的效果得以提高。

2.2.2 确保信息和数据的一致性

在ERP与MES系统集成运行的过程中, 企业要保证信息和数据的一致性, 这也是ERP与MES系统集成运行的关键。例如:企业可以利用台账的形式, 对企业信息和数据进行全面的检查, 这样不仅可以提高企业的经济效益, 业务的ERP与MES系统集成的运行的, 提供了良好的环节和条件。

3 结束语

通过ERP与MES系统的集成功能, 可以有效的将企业的信息的达到资源共享的状态, 将其信息和数据的功能得到充分的发挥, 在极大程度上方便了企业的管理、生产。

综上所述, ERP与MES集成后能充分发挥它们各自的优势, 使MES系统的生产计划更合理, ERP系统的数据更及时有效, 工作效率更高, 对于炼化企业的信息化发展来说系统集成化既是今后发展的必然趋势, 也是实现资源优化配置, 加速企业资金周转, 提高市场竞争能力一个必不可少的手段。

摘要：信息化是企业现代化的重要标志之一。自上世纪末至今, 石油炼化企业不断推进自身信息化发展, 进展迅速。而ERP与MES系统作为信息管理技术的重要组成, 已被广大企业应用在内部管理中。两者间高效、稳定、可靠集成对优化企业资源、优化生产流程, 提高企业市场竞争力, 控制企业成本, 实现高效管理有着重要作用。本文对ERP与MES系统集成进行了简要说明, 并对ERP与MES系统集成的实现流程进行简要的分析。

关键词：信息化,ERP与MES系统,集成,炼化企业

参考文献

[1]孙永武.企业ERP与MES系统集成的研究与实现[D].苏州大学, 2014.

[2]代婷婷.ERP系统和MES系统的集成设计与实现[J].信息技术与信息化, 2012, 05:24-25+62.

[3]丁小进, 王遵彤, 乔非.ERP与MES的集成新模式研究[J].机电一体化, 2014, 03:9-13.

[4]高远飙, 刘仁金.ERP与MES集成技术及其应用研究[J].计算机应用与软件, 2015, 09:69-71+74.

ERP与MES系统 第4篇

关键词：企业资源规划系统(ERP),产品数据管理系统(PDM),制造执行系统(MES),系统集成

0 引言

基于知识和信息的制造将是制造技术发展的重要方向。数字化信息系统已对制造业产生深刻的影响,而且其影响日益突出,成为制约现代制造系统的主导因素。利用现代化先进的数字信息技术手段对传统制造方式进行改造正在被越来越多的企业采用,已经被实践证明是非常有效的提高企业开发能力、生产效率和技术水平的重要战略举措,具有越来越重要的战略地位。尤其对于加工过程彼此独立,加工工艺离散的离散型制造业更是如此,本文主要结合离散型制造业的生产任务特点,探讨如何通过多种信息系统的集成和应用,提高企业信息化水平,进一步促进“两化融合”,提升产业核心竞争力。

1 存在问题和解决方式

近些年,我国许多从事离散型生产制造的工业企业纷纷引进了各种信息处理系统,例如企业资源规划系统(ERP)、产品数据管理系统(PDM)和制造执行系统(MES)等,购置了大量数控生产设备,使得企业的信息化应用水平有了较大的提高,但由于这些引进的技术和设备都是被作为孤立的信息技术单元简单使用,在面对总体结构和组成部件相似、规格变化复杂、加工工艺特异性强的工件,仍然普遍存在效率低、成本高、质量不稳定的问题。

针对离散型生产面临的加工任务多样性、信息反馈快速性、信息处理智能性、调度策略优化性要求,经过深入的研究和论证,我们决定采取以PDM/ERP/MES集成的信息系统为基础,以加工任务调度机制为核心,以智能终端为工具,向执行者(即一线生产者)发送加工任务(做什么)和操作(怎么做)指令,并通过智能终端实现完工信息的及时、准确收集与反馈,适应并解决加工过程中出现的各种复杂情况。

实现PDM/ERP/MES系统集成是以上解决方案的基础,主要包括以下内容:1)ERP系统改造,特别是要实现有限资源计划排产,通过对订单式生产项目关键资源能力需求的平衡,提高计划的可执行性;2)实施MES(制造执行系统),打通生产计划和车间执行之间的断层,使ERP计划落地,形成闭环控制;3)实现PDM/ERP/MES的集成应用。

2 实施方案

2.1 总体思路

PDM/ERP/MES集成实施方案首先是进行PDM/ERP集成,实现设计、工艺、制造信息的总体集成;其次是进行PDM/MES集成,使加工图纸信息、工艺简图等加工信息能及时、准确传递给操作者。最后实现ERP/MES集成,打通生产计划和车间执行之间的断层,使ERP计划落地,形成闭环控制,这一方面要求加工任务能够及时准确下达到各设备,另一方面需要现场加工信息能够被及时准确反馈到生产调度员,以保证计划的科学性和执行的可控性。通过PDM/ERP/MES的集成,实现产品数据的共享、计划信息的共享、执行信息的共享,为离散工件的生产和加工提供有效的支持。

2.2 单元系统集成框架

集成应用系统框架中涉及多开发语言(Java、C#、PB等)、多数据库系统(SQL-Server、My SQL等)、多网络环境(局域网、广域网等),这使在单元系统之间的数据交互及流程执行变得更为复杂,因此采取标准化的集成技术和集成框架是实现多系统集成的核心技术内容之一。主要的单元系统的技术实现如表1所示:

在各个单元系统之间有直接或者间接的数据访问需求,且这些需求是动态的、变化的,如图1所示:

针对上表列出的几种主要单元系统之间的数据互联互通需求,我们需要选定一种开放式可扩展的系统集成框架,保证以上主要业务系统之前的数据互通,同时为以后的新系统的集成规范接入方式。经过比较分析,我们选取了面向服务的体系SOA(Service Oriented Architecture)。SOA是一种新的分布应用集成示范,它将应用程序的不同功能单元(服务)通过这些定义良好的接口和协议联系起来。接口采用中立的方式进行定义,独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。目前主要的开发语言(包括表3-1列出的所有语言)均支持面向服务的程序开发,是实现集成框架的理想方案。

2.3 SOA体系结构和原理

面向服务的体系架构SOA是支持服务的结构框架或基础设施。在SOA中,服务是独立的,可以放置于SOA构架中的任何位置并进行调用,也就是说,它能够由架构框架中的任何其它实体(取决于安全性)进行激活或使用。

在体系结构上,SOA的基本框架由三个参与者和三个基本操作构成,三个参与者分别为服务提供者、服务请求者和服务代理,三个基本操作分别为发布、查找和绑定。如图2所示:

服务提供者将其服务发布到服务代理的一个目录上,当服务请求者需要调用该服务时,它首先利用服务代理提供的目录去搜索该服务,得到如何调用该服务的信息,然后根据这些信息去调用服务提供者发布的服务。当服务请求者从服务代理处得到调用所需服务的信息之后,通信是在服务请求者和提供者之间直接进行,而无须经过服务代理。

SOA较其它分布应用集成方法最大的特点是它是完全低耦合的,服务请求者只有在需要服务时才动态地绑定服务提供者;另外,采用SOAP交互协议及XML作为消息格式具有跨平台特性,对集成的应用系统要求也比较低。

2.4 系统集成实现

本方案中结合表中列出的主要系统,给出基于SOA模式的集成框架。其工作原理如图3示。

图中分别表示出了开发期间及运行期间的处理流程及调用流程,在运行期间数据服务请求通过注册中心转发请求,所有的数据服务表示为同样的网络服务资源,通过文档约定及开发期间的格式定义,保证数据服务可被调用并且能正确解析使用,保证实现系统之间的弱耦合及数据服务本身的灵活配置。如果需要进行系统扩展,加入新的服务需求或新的系统,采用同样流程即可实现系统间的数据集成。如图4所示:

3 结束语

实施多个信息系统的综合集成应用对于提高企业的信息化水平和效率有着至关重要的作用,主要具有以下几个方面的效应:

(1)协同效应:大信息平台的建立大大减少信息传递时间,保证信息传递的及时性和准确性,有助于开展多部门联合攻关工作,提高研发效率。

(2)集成效应:通过多系统的数据集成,形成规则统一、分流有序的信息流,消除了信息孤岛,大幅度提高了设计、生产的反应速度。

(3)模拟效应:上层信息化系统可以将信息无障碍地传送至生产系统进行模拟,缩短了新产品、新技术的开发周期,提高了科技成果转化率。

(4)增强效应:集成信息系统有助于提高先进数控装备的利用率,提高加工精度,使成品性能最大限度地达到设计要求,极大地增强技术创新效果。

(5)放大效应:数字化集成系统能够提高管理水平和生产效率,降低库存量,缩短交货期,提高准时交货率,这将有助于节约生产、库存等方面的成本,降低产品成本,产生明显的放大效果。

(6)反哺效应:利用以上所产生的效益,能够进一步支持企业的信息化建设,有助于提高传统制造业的技术水平和生产效率,提升企业的原始性创新水平。

参考文献

[1]Umakishore Ramachandran,William D.Leahy.Jr.ComputerSystems:An Integrated Approach to Architecture and Oper-ating Systems[M].北京:机械工业出版社,2011.

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[5]李刚.基于SOA的Web GIS系统框架设计分析[J].陕西电力,2011,(2):26-29.

ERP与MES系统 第5篇

钢铁企业是连续的流程型企业,钢铁的生产是连续(铁前)和离散(钢后)混合、物理变化和化学变化混合的过程,工艺复杂、生产条件严格,并且是多工厂联合生产,生产设备多,自动化程度比较高,有大量的自动化设备、数据采集系统和检验系统。钢铁行业的特点决定了钢铁企业的信息化具有其自身的特点,即不仅要进行业务层的系统建设,还要考虑底层与设备相关的控制和生产管理系统。

从钢铁企业信息化的任务看,打通订货生产销售的关键路径,并在这条关键路径上整合全流程的质量监控(包括计量化验、质保书生成)、动态成本核算、采购、销售、运输、出厂以及财务管理,就成了综合营销系统。这样的综合营销系统再加上设备维修和备品备件管理、人力资源管理、网上办公和远程办公,就是钢铁企业ERP。钢铁企业中的MES实际上是过程控制级和作业管理级的整合。作业管理中的过程物料平衡、生产计划、调度、排序及优化已经纳入综合营销系统,成为其核心部分[1,2]。ERP需要MES提供的成本、制造周期和预计产出时间等实际生产数据;ERP从MES中取到生产订单的实际状态、企业当前的实际生产能力情况以及企业中生产换班的相互约束关系;客户关系管理模块的成功报价和准时交货决定于每个时刻生产的实际情况。

MES根据ERP系统下达的生产计划,通过生产调度、生产统计、成本控制、物料平衡和能源管理过程组织生产,并将各种信息加以采集、传递和加工处理,及时呈报ERP系统[3]。

近几年来,随着市场竞争日趋激烈,钢铁企业计划系统(ERP)受市场影响越来越大,计划的适应性问题日渐显露出来,与低层生产过程之间脱节的矛盾也日益突出[4]。如何有效地解决两者之间的矛盾,充分利用上下两层之间的数据,提高计划的实时性和灵活性,同时又能改善生产线的运行效率,已成为一个重要的研究课题,而制造执行系统(MES)处于钢铁企业综合自动化系统的中心环节,起到承上启下的作用。文章首先分析了钢铁企业信息化体系结构,接着研究了ERP与MES信息化集成方法,最后解决了信息化集成的具体实现。

1 钢铁企业信息化体系结构

在钢铁企业信息化过程中一般将信息系统与控制系统分为四级[5]:其中L4为企业资源计划系统(ERP);L3为分厂(车间)生产制造执行系统(MES);L2为过程控制系统PCS(Process Control System);L1为基础自动化系统,如图1所示。L4的ERP负责企业的经营决策和生产规划;L3的MES负责企业生产调度和系统过程优化;L2及L1负责生产过程控制。

位于最底层的L1和L2以设备综合控制为核心,聚焦于生产过程的设备,监控生产设备的运行状况,控制整个生产过程。

L3以优化管理、优化运行为核心。MES将生产过程控制、生产过程管理和经营管理活动中产生的诸多信息进行转换、加工、传递,是生产过程控制与管理信息集成的重要桥梁和纽带。MES要完成生产计划的调度与统计、生产过程成本控制、产品质量控制与管理、物流控制与管理、设备安全控制与管理、生产数据采集与处理等功能。

L4以财物分析/决策为核心,以产品的生产和销售为处理对象,聚焦于定货、交货期、成本和顾客的关系等,直接面向管理层和决策层。

在以上四级体系结构中,逐级之间处在互相依赖和数据传递的关系。L1-L3各级之间有严格的依赖关系,上级控制下级,下级向上级反馈运行信息,形成闭环的控制机制。L3与L4之间更注重信息的关联性和管理性。L4的ERP系统与L3的MES系统的有效集成,是钢铁企业信息化实现“产销一体化”和“管控一体化”目标的一个关键因素[6]。

2 ERP与MES集成技术

2.1 ERP与MES的集成方法

ERP与MES集成的方法是对生产相关的业务流程进行疏理和优化,通过流程来把MES和ERP集成到一起,基于流程在MES和ERP之间的“进”和“出”来设计两个系统间的接口。ERP与MES一起构成计划、控制、反馈、调整的完整闭环系统,通过接口进行计划、命令的传递和实绩的接收,使生产计划、控制指令、实绩信息在整个ERP、MES、过程控制系统/基础自动化的体系中透明、及时、顺畅地交互传递。MES介于ERP与底层控制和自动化系统之间,起着承上启下的作用,是ERP系统数据基础和保证[7,8,9]。

2.2 ERP与MES集成的信息流程

钢铁企业MES通常包括以下功能模块:生产订单管理、生产计划管理、生产实绩与跟踪、质量管理、原料库管理、成品库管理、发货管理、统计报表、钢包管理、系统管理及接口通信等。ERP与MES功能模块及信息流程如图2所示。

钢铁企业在ERP系统中根据销售订单和销售预测排出生产计划(年生产计划、月生产计划),同时根据质量标准进行质量设计,生产计划和质量设计结果由ERP导入MES,MES根据这些信息排出更细致的生产计划(日生产计划、班次生产计划等)。由ERP传入MES的生产计划的具体数据有:生产订单、物料编码、钢种和规格、具体数量、生产单位、对应销售订单、预计开始生产时间、预计完成生产时间等;由ERP传入MES的质量设计的具体数据有:销售订单、物料编码、钢种和规格、力学性能要求、化学性能要求、生产工艺要求、几何尺寸要求、表面质量要求等。

MES在下发作业计划以后,对生产的执行进行管理,将生产实绩反馈给ERP系统的车间管理和库存管理模块,作为计算生产成本的依据。从MES传入ERP的生产实绩的具体数据有:生产订单、物料编码、钢种和规格、生产单位、对应销售订单、消耗材料数据、消耗动力数据、资源消耗数据、产出数据等。

MES在生产执行的过程中还需要进行质量控制和检验,把质量结果反馈给ERP系统的质量管理模块。从MES传入ERP的质量结果的具体数据有:生产订单、销售订单、物料编码、钢种和规格、力学性能结果、化学性能结果、生产工艺结果、表面质量结果等。

销售发货在ERP系统中实现,把相关信息传入MES系统的发货管理模块,传递的具体数据有:销售订单、销售行、物料编码、钢种和规格、发货仓库、发货时间、出库数据等。

实现ERP与MES系统的集成,关键在于业务流程的优化和集成以及对所涉及MES和ERP系统的具体分析以充分发挥各系统的优点。首先,信息系统都是为业务服务的,MES和ERP各自解决一部分业务问题,分别反映一部分业务流程,流程是MES与ERP整合的“粘合剂”,通过流程的整体优化划分出哪些流程在MES中处理、哪些流程在ERP中处理。

3 ERP与MES集成的解决方案

以某钢轧总厂实施的MES(L3)系统与SAP(L4)系统(Systems, Applications and Products in Data Processing)为例。

3.1 集成场景描述

该钢厂SAP与MES系统基于流程设计了SAP XI接口系统,通过SAP XI接口系统完成整个系统的集成,如图3所示。

SAP与MES系统功能的划分本着一体化系统的设计方案,保证系统业务逻辑清楚,尽量减少数据的传输量,尽量避免一个业务数据逻辑在SAP和MES系统之间多次来回传输,尽量减少SAP XI接口系统处理大量复杂的计算为前提,在保证业务和流程顺畅、部门和岗位职责清晰,能够方便、快捷而有效地生成相应的管理和分析性报表数据等的基础上进行SAP与MES的功能划分。

3.2 集成技术

3.2.1 MES系统与XI系统集成技术

通信协议:

MESXI:采用Web Service,通过SOAP message进行通信。

XIMES:采用JDBC,直接对数据库表格进行操作。

通信方式描述:

当数据从MES系统发送到XI系统中时,通过SOAP协议进行通信。XI作为数据的接收方,提供接口描述的WSDL文件,MES根据XI提供的WSDL文件,将数据以SOAP消息的方式发送到XI上。

当数据从XI发送到MES中时,通过JDBC进行通信。XI的outbound接口将数据发送到JDBC Adapter,通过JDBC Adapter直接执行SQL语句或者调用存储过程,将数据写入MES的数据中间表中。

3.2.2 XI系统与SAP ECC(ERP Central Component)系统集成技术

通信协议:

采用XI协议,通过ABAP Proxy进行通信。

通信方式描述:

当数据从XI发送到ECC中时,ECC通过inbound ABAP Proxy与XI进行通信。接口集中定义在XI系统中,导入ECC系统后,在接口类的异步方法中开发的ABAP程序中进行业务处理。

当数据从ECC发送到XI中时,ECC通过outbound ABAP Proxy与XI进行通信。接口同样集中定义在XI系统中,导入ECC系统后,通过调用实例化接口对象的异步方法来完成数据的发送。

3.3 接口系统模块及功能描述

整个接口系统主要分为以下四个模块:

3.3.1 生产计划和控制PP(Production Planning and Control)模块

包括物料主数据下传、生产主数据下传、生产订单下传、生产订单变更上传、新增生产订单申请上传、生产收货上传、生产发料上传等接口。

物料、生产主数据下传 实现SAP中的物料、生产主数据下传到MES;相应的,MES接收到SAP物料后,可作为未来计划外投料、异常产出的标准,以避免MES上传SAP的物料号码在SAP系统不存在的情况。

生产订单处理 当SAP新增、修改、删除生产订单或者计划订单转为生产订单时,触发生产订单下传接口,接口程序根据约定的逻辑检查订单内容的相关变化来判断是否下传。当MES对接收的生产订单进行了生产订单开始时间、结束时间的变更,生产订单数量的变更,生产订单状态的变更,生产订单产线的变更等,利用生产订单变更上传接口将生产订单做的变更上传到SAP,以实现L3与L4生产订单的同步更新。当MES异常产出或者其他需要新增生产订单时,利用新增生产订单申请上传接口向SAP申请一个新的生产订单,SAP根据上传信息新建生产订单。

生产收货上传 MES在生产订单产品产出后,收集产出信息,利用此接口将产出信息上传SAP;SAP接收数据并作生产订单收货处理。

生产发料上传 MES对于收集到的物料消耗数据,需要对应到相应产出品的生产订单,生产发料上传接口上传生产订单的物料消耗;SAP的接口接收来自MES的物料消耗数据,完成生产订单发料处理。

3.3.2 物料管理MM(Materials Management)模块

包括通用移动类型记账上传、转储订单下传、转储单收货及发货确认上传、盘点或库存平衡差异上传、物料凭证取消上传、采购订单下传、转储单发货信息下传、账面库存下传等接口。

通用移动类型记账上传 在MES/LES中收集好相应的出入库业务相关数据信息后,调用该接口上传SAP系统并触发SAP系统相应的移动类型记账;SAP记账成功后,系统会自动产生相应的物料凭证,该接口将返回相应的物料凭证号及项目号给MES/LES系统保存。

转储订单处理 对于钢后产品主要为钢坯或者钢卷在厂际间的库存调拨,需要在SAP系统中建立相应的转储订单作为调拨计划下传到MES系统,转储订单下传接口根据发货工厂和发货库存确认下发到哪个发货MES系统;MES系统再给转储订单发料或收货业务数据进行处理。当SAP的转储订单下传到MES系统后,MES进行实际库存调拨装运并计量后,由库存调拨发出方先在MES系统中触发上传发货数据,SAP XI调用转储单收货及发货确认上传接口触发SAP完成对转储订单的发货记账;当库存调拨接收方收到钢坯/钢卷后,则在MES确认收货,MES系统则上传对转储订单的收货数据,SAP XI则调用转储单收货及发货确认上传接口触发SAP对转储订单的收货记账。SAP发货记账后,利用转储单发货信息下传接口将发货信息(钢坯、炉号、重量、质量检验等)下传到接收方MES,并形成预入库信息。

库存平衡差异上传 库存盘点后,三级系统计算出库存差异数据,并且将该数据上传至SAP,保留在自定义数据表中,然后通过ABAP程序开发从该表中读取相应的库存平衡差异数据,按照相应的分摊规则计算分摊结果记账到相应的成本对象上去。

物料凭证取消上传 当MES系统某笔库存收发数据已经上传SAP成功记账后,发现错误,需要取消原先上传记账的数据,则调用该接口取消原先记账的物料凭证。

采购订单下传 当销售公司在SAP系统建立完外购钢材产品的采购订单并保存后,利用此接口下传到MES系统,以便供应商货物到达后,在MES系统进行外购钢材产品的采购收货。

3.3.3 销售和分销SD(Sales and Distribution)模块

包括订单库存转储下传、拣配单下传、拣配单删除下传、发货实绩确认上传等接口。

订单库存转储下传 业务人员根据销售定单与库存状况, 把产品在定单库存间进行转移,SAP系统执行相应的操作后,通过接口把库存调整信息传递给MES系统,MES根据SAP系统的指令作相应的库存调整。

拣配处理 SAP在系统创建拣配单后,通过拣配单下传接口将装运发货指令下达给MES,MES负责货物出库的实际操作,如确定仓库、装卸点、进行拣配、打印发货标签、组织发运等;MES系统拣配完成后按实绩发货及拣配数量通过发货实绩确认上传接口对SAP系统中的拣配单进行拣配确认。若SAP系统取消拣配单,通过拣配单删除下传接口发送给MES,MES根据指令删除相应的拣配单。

3.3.4 质量管理QM(Quality Management)模块

包括代码下传、检验计划下传、检验结果上传、检验批下传、检验计划申请上传等接口。

代码下传 SAP系统将定性检验结果做成代码组、代码形式,利用代码下传接口下传MES系统,以便为MES上传定性检验结果以代码的形式上传。

检验计划下传 SAP系统确定需要下传给MES的检验计划的创建或修改后,利用此接口下传给MES,以便MES完成判定的物料。

检验结果上传 MES系统完成连铸坯、板坯的检验后,利用此接口将检验结果上传给SAP。

4 结 论

ERP、MES、PCS、基础自动化系统构成了钢铁企业信息自动化的整体。特别是MES系统弥合了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的间隔,是制造过程信息集成的纽带。MES通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产,同时也为敏捷制造企业的实施提供了良好的基础。深刻理解ERP、MES和PCS等系统先进的管理思想,把握它们的发展趋势,分析它们之间的相互关系,对于钢铁企业的信息化建设具有重要的意义。

文章结合某钢轧总厂的ERP与MES系统的实际应用提出了一种ERP与MES的集成技术,基于流程设计了SAP XI接口系统,并将整个接口系统分为生产计划与控制、物料管理、销售与分销、质量管理等四个模块。实践表明该集成技术有效地解决了ERP与MES系统之间的矛盾,充分利用系统间的数据,提高了计划的实时性和灵活性,从而改善了生产线的运行效率。

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[8]丛培勇,范玉青,等.ERP与MES集成关系研究[J].制造业自动化,2007(8):1-5.

ERP与MES系统 第6篇

然而, 处于企业上层的生产计划管理 (ERP) 受市场影响越来越大, 计划的适应性问题日渐显露, 与底层的过程控制系统 (PCS) 之间脱节的矛盾也日益突出。企业上层计划缺乏有效的实时信息支持、下层控制环节缺乏优化的调度与协调, 计划层与车间执行层无法进行良好的双向信息流交互, 企业难以实时反应[1]。

如何有效利用上层的ERP与下层的PCS之间的数据, 提高计划、调度的实时性和灵活性, 已成为企业现代化管理过程中关注的核心问题。

1、企业ERP/MES/PCS的三层结构

ERP软件缺少足够的底层控制信息, 无法实现与控制系统紧密相连;PCS (过程控制系统:Process Control System) 各种组态软件等控制软件又缺乏足够的上层控制信息, 不能实现对生产的管理与控制, 造成了企业内部的信息传递瓶颈。

为此, 美国先进制造研究机构 (AMR) 提出了"制造执行系统MES"的概念, MES是位于上层的计划管理系统 (ERP) 与底层的过程控制系统 (PCS) 之间的面向车间层的管理信息系统。根据现代企业过程控制技术与管理技术, 流程工业ERP/MES/PCS三层结构总体结构见图1所示[2]。

由图1可知, MES处于ERP层 (计划层) 和PCS层 (现场自动化系统) 之间的执行层, 主要负责车间生产管理和调度执行。一个设计良好的MES系统可以在统一平台上集成生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能, 使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。

因此, 如何实现底层生产信息实时反馈以及ERP计划信息实时地下达是企业实施完整的闭环生产, 建立一体化和实时化的ERP/MES/SFC信息体系, 提高生产管理与调度效率的关键环节。

2、MES与ERP的信息流分析

2.1 从ERP到MES系统的信息传递

1) 物料信息

物料信息 (包含物料代码、名称、单位、成本等) 是MES系统非常重要而且维护工作量很大的基础数据。这部分数据正常应该在MES系统中生成和进行维护, 但是已经实施ERP的企业可以把物料数据从ERP系统直接导入到MES系统中。

2) 采购/库存信息

MES系统在进行排产计算的过程中需要提取物料的预计库存数量, 才能保证原材料的供应满足生产需求。用户可以从ERP的采购模块中的采购单信息将原材料的预计到货数量和时间直接导入到MES系统。

3) 销售单信息

MES系统在做排产的时候首先需要"什么时间?生产什么?生产多少?"这样的信息。这些信息一般都保存在ERP系统中的销售订单, 或者是主生产计划等模块中。可以直接把这些信息从ERP系统取过来, 经过加工, 就可以直接下达排产, 得到具体的生产计划。

综上可知, MES从ERP中得到的数据主要是物料、采购、销售等与生产管理相关的基础数据。

2.2 从MES到ERP系统的信息传递

1) 物料需求计划

MES系统能向ERP提供细化到分钟级别的、满足生产能力限制、多种生产约束条件和优化排产提高生产效率要求的物料需求计划。这个数据可以极大提高ERP系统中采购和库存模块的管理效率。

2) 产成品产出计划

MES系统的物料计划同时生成需求和产出计划。MES的产成品产出计划同样满足多种约束并且精确到分钟, 企业可以以此制定详细和精确的销售计划、运输计划等。

3) 成本计划、成本分摊数据

MES系统根据生产作业计划以及物料成本和单位时间的资源成本, 自动生成生产成本计划。MES系统还可以根据实际生产执行数据把成本分摊到每道工序, 得到实际的发生成本。这些信息一起传递给ERP系统的财务模块, 可以完善财务的成本管理功能。

4) 作业计划 (工序计划) 与人事工资、设备管理、质量管理。

由于MES产生详细的作业计划或者工序计划, 并因此产生生产资源的计划, 而每道工序包含很丰富的信息, 可能与一定的人员、工资管理相联系;也可能与设备、班组等资源相联系;还可能与质量管理等相联系。有了作业计划, 就可以完善ERP对这些模块的管理。

综上所述, MES系统可以为ERP提供与生产现场相关的很多关键信息, 这些信息可以改进ERP的采购、销售、成本、设备、质量等模块的功能, 提高ERP中数据的精确性与完整性[3]。

3、ERP与MES的接口分析

ERP与MES在进行信息交换的过程主要涉及如下接口[4]:

3.1 从ERP到MES的接口

1) 原料物料编码

对于ERP和MES系统来说, 原料和物料的编码 (BOM) 是最重要的基础数据, 只有在确保二个系统中原料物料编码一致的基础上, 才有可能进行系统之间的信息交换。

因此, 可首先将ERP中现存原料物料编码导人MES系统中, 再将ERP中新增的原料物料编码同步到MES中相对应的原料物料表中即可。

2) 工单信息

客户订单信息首先在ERP中被转换成工单计划, 然后通过接口传送到MES系统中, MES由此生成工序详细调度信息。

详细的工单信息可通过将ERP中WIP (Works In Process:在制品) 状态工单所包含的生产日期、时间、生产线、产品、工艺路线等信息导入MES系统。

3.2 从MES到ERP的接口

1) 工单实际产量

这个接口可以将MES实时采集到的生产线中制成品与半成品数据及时反馈到ERP工单模块中。

2) 工单原料物料消耗

这个接口可以将MES实时采集到的生产过程中各种原料和物料的实际使用量及时反馈到ERP工单模块中

4、ERP与MES集成的应用

随着电子行业市场竞争的日益激烈, 广东某电子科技集团公司为了实现以低成本快速满足顾客多样化、个性化的产品需求, 在已有ERP系统的基础上引入MES系统。在二个系统的并行运行过程中要经常性地进行数据的交换, 因此, 在MES端根据所需数据及ERP所定义数据接口设计了数据导入程序, 定期自动将数据导入MES系统中。通过数据的及时互联较好地解决ERP (计划层) 与MES (车间执行层) 无法进行良好的双向信息流交互的问题, 提高了企业管理过程的实时反应能力。

5、小结

MES是处于ERP和PCS之间的执行层, 将经营目标转化成生产过程中的操作目标, 通过反馈执行结果, 不断调整和优化, 形成一个周期性的从生产经营到生产运行和过程控制的高效闭环系统。ERP与MES的集成对于制造业信息化的发展是一个必不可少的阶段, 通过二者之间实时的数据互联完全可以实现企业信息的全方位、高效率的集成。

摘要：在制造业中, 企业资源计划 (ERP) 与制造执行系统 (MES) 的集成成为信息交换的关注重点。介绍了企业ERP/MES/PCS的三层结构, 对ERP/MES集成的必要性、信息流及数据接口进行了分析, 并在电子装配企业进行了运用。

关键词：制造执行系统,企业资源计划,信息集成

参考文献

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ERP与MES系统 第7篇

使用最先进的信息系统管理生产

要符合实际的生产控制通常需要不断更新数据信息, 包括现有资源、资源的当前特征以及今天和未来的订单情况。通过深入集成ERP的计划和实施MES的方式实现对生产的管理。计划和生产之间的有效控制环路帮助生产企业实现最高的目标。在模拟系统基础上, 通过MES组件制定与目标最匹配的假设场景。

当前的生产状态必须可以随时获取, 而且数据可靠。对此有标准化的KPI指标, 与现在应用有所不同的是:当生产出现偏差时以KPI指标为基础的计划和执行系统会对生产进行干预并更正故障或提供建议消除偏差。通过连续评估生产的KPI指标可以替代“事后分析”的生产控制方式。对此必须将实际生产系统及自动化技术与IT进行深度的集成。

ERP和MES的集成

挑战之处在于:在生产制造和计划单元要求不断细化的情况下, 把企业层的 (ERP) 和车间生产管理层 (MES) 之间的各工艺接口进行集成。ERP系统控制企业范围的行政管理和商务流程, ME系统则与生产线紧密相关, 用于持续优化生产、记录生产过程信息与技术参数。这些数据多种多样, 包括时间和数量信息、质量数据、机器和设备状态、故障及其原因。这些信息反映的是生产系统的状态, 反过来再对ERP系统中的生产计划产生影响。

我们希望ERP和MES系统之间的界限在工业4.0环境下会不断淡化, 企业层会不断地整合到车间的生产管理中。MES系统中的一些典型功能将在ERP系统中执行, 传统的ERP系统的计划任务将转移到MES系统的详细计划中执行。

如果是纯粹的报表系统, 则整个计划控制权则留在ERP系统中, MES系统也会承担制定部分详细计划的任务。在产能有约束的情况下, 有限能力计划方案会提供计划的可选方案, 帮助ERP系统执行粗计划。

高度灵活的生产系统

MES系统能非常精细地管理生产过程, 根据单个系统组件提供的功能, 与ERP系统的集成存在多种方式。通常来说, 相互协调的且根据具体应用要求量身定制的集成更具有优势。相应的MES组件也有效提升了目前开发应用的计划系统 (如APS) 的优势。生产过程的最新信息极大提高了计划制定的精确性并帮助消除常见的故障。另一方面, MES系统复杂的详细计划组件能够执行上级ERP系统下达的粗计划。通过这样的方式可实现生产的目标和经济生产的目标。

MES实时监控系统的设计与实现 第8篇

中国石油炼油与化工生产运行系统 (简称MES系统) 是《中国石油“十一五”信息技术总体规划》的主要项目之一。截止2010年底, MES系统已在中国石油炼油与化工分公司及所属地区炼化企业建成上线, 系统有效支撑了企业生产运行业务管理, 为企业精细化管理提供了有效手段, 实现了“现场监控可视化、业务流程规范化、生产管理精细化、能源利用合理化、资源配置最优化、调度决策科学化”的目标, 成为企业生产运行管理最为核心的应用系统之一。

中国石油MES系统采用分布式部署架构, 系统范围广、规模大、应用稳定性要求高。目前系统的运行维护工作主要是地区炼化企业发现问题后, 采用电话、邮件方式提交到MES技术支持中心, 技术支持中心统一进行问题处理。技术支持工作周期较长、时效性较差, 发现问题不直接, 难以满足MES系统主动监控、实时预警、主动运维的要求。技术支持工作客观上需要对地区炼化企业MES软硬件系统及地区炼化企业MES模块应用情况进行实时监控, 全面掌握MES系统运行状况, 发现隐患, 及时预防, 确保系统稳定可靠地运行。

为了从整体上提高MES系统应用和运维水平, 发挥信息化建设的最大效益, MES系统的管理与运行维护工作需要一套实时监控MES软硬件系统及MES模块应用状况系统提供支, 为MES运维和技术支持提供科学、便捷的工具。

1 系统实现

1.1 技术架构设计

MES运行监控及考核管理系统的设计思想是:实时监控总部MES模块应用状况、地区炼化企业MES软硬件系统及地区炼化企业MES模块应用状况, 形成监控数据流, 然后对监控数据流和事件进行相关性分析和绑定, 参照MES应用状况考核评价指标体系和其它相关规则进行逻辑加工处理, 通过WEB平台集中展示, 实现MES系统运行状况的实时监控及考核管理, 提升MES系统应用水平。

MES运行监控及考核管理系统共规划为四层:

1) 数据采集层

采集MES系统应用状态数据, 主要包括以下内容:

总部MES应用模块运行状态信息:包括装置开停工上报、生产日数据、紧急情况上报等应用模块的运行状态信息。

地区炼化企业MES应用模块运行状态信息:包括物料平衡、公用工程等MES系统主要应用模块的运行状态信息。

MES系统软硬件状态信息:包括服务器、存储、网络环境的硬件状态以及操作系统、数据库、通讯接口和系统服务支撑软件的运行状况数据。

2) 数据处理层

事件关联:数据与事件进行相关性分析, 剔除重复数据, 并将数据和事件上报规则处理层。

数据压缩存储:实现数据压缩和存储。

3) 规则处理层

MES应用状况分析:参照MES应用状况考核评价指标体系中的规则, 抽取底层监控数据, 分析汇总, 形成可用于MES应用状况考核评价的数据。

运维事件管理:整合底层事件与运维业务规则之间的逻辑关系, 统一处理运维事件。

4) WEB展示层

WEB展示层为管理人员实现了远程MES应用状况实时展示、KPI关键性能指标统计分析、考核评价报告生成等功能。

为运维人员实现MES运行状态实时监控、性能瓶颈分析、软件版本控制、补丁分发、远程故障报警和定位等功能。

为用户提供了在线技术交流平台、知识库管理。

1.2 功能模块设

1) 资源监控

实现对服务器、主机、数据库和MES系统应用模块等资源进行集中统一监控, 提供故障、性能、配置等各方面故障的报警、处理及分析;能够短期缓存地区炼化企业监控数据, 防止由于网络故障造成的监控数据丢失问题;能够根据管理的需要, 远程实现对地区炼化企业数据采集策略的调整。

2) 监控管理

监控管理通过集成总部和各地区炼化企业资源监控数据, 从应用、资源、IP节点等角度, 层次化的集中展现监控信息, 为总部管理层宏观掌握MES系统运行状况提供支持, 为总部MES技术支持中心集中统一运维提供支撑。

监控管理能够提供拓扑图、图表及仪表盘等丰富的图形展示功能, 支持组件式图库, 能够实现数据信息的钻取查询功能, 具有按事件追溯以及符合业务逻辑的智能追溯和根源问题分析功能。

3) 运维服务管理

运维服务管理能够从运维流程管理、业务状态查询、资产管理及服务水平管理等方面为MES技术支持中心提供完整、可靠的服务支持, 达到提升MES运维水平的目的。

具有图形化流程配置功能, 能够灵活配置事件管理、问题管理、变更与发布管理、备件管理等流程;能够以自动或人工方式生成运维工单, 实现事件的分类压缩、过滤及关联, 并模拟人工进行MES系统的应用巡检工作;同时提供灵活的运维工单查询功能。

支持监控扫描、手工录入及Excel数据文件导入等多种方式的资产数据录入或同步, 并能够通过配置方式完善资产信息;支持多层次的资产管理;提供资产信息查询功能。

提供运维经验和知识的录入接口或界面;提供完善的知识库内容审查、分类整理、查询功能;支持Word、Excel、Txt等多种格式的内容文档录入。

4) 运维统计分析

运维统计分析能够实现故障范围、类型及分布等角度的统计分析, 支持自定义时间查询, 提供不同方式的统计分析报表;

能够对资产分部门、分类型的进行统计, 以报表的方式进行显示, 并支持以Excel形式进行导出;提供运维服务水平统计分析功能, 并能够根据相关管理规定形成考核报表;

能够依据MES系统应用状况考核评价指标体系, 自动提取资源监控数据, 形成MES系统应用水平评价报告;

能够以自动或手动方式排除因特殊原因造成的监控数据, 保障统计分析的准确性。

2 应用效果

目前, 系统在中国石油炼化企业内得到广泛应用, 成为企业MES系统应用考核的重要系统。系统的建立使得运维人员能够实时监控MES系统的整体应用状况和运维状况, 及时发现问题, 解决问题, 加快运维响应速度, 缩短运维周期, 提升运维服务质量, 让MES系统运行的更加稳定可靠;使得总部管理人员能够客观科学的考核评价MES系统应用状况, 实现以考核促管理, 深化MES系统应用水平。

参考文献

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[3]姜劲松, 吴礼发, 等.基于WMI的系统管理的设计与实现[J].计算机应用, 2004, 24 (3) :178-180.