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本文通過對公司的生產(chǎn)特點進行詳細的剖析，針對公司ERP系統(tǒng)和各生產(chǎn)廠MES系統(tǒng)的實施，從生產(chǎn)指揮部生產(chǎn)計劃下達、生產(chǎn)廠接收計劃、庫房限額發(fā)料、生產(chǎn)廠投料和完工入庫等流程進行分析，從而實現(xiàn)了基于精益生產(chǎn)的ERP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)集成技術。
一、引言
近幾年來，伴隨著全球經(jīng)濟一體化進程的不斷加快，IT技術的飛速發(fā)展，Internet/Intranet技術和電子商務的廣泛應用，制造業(yè)信息化已成為全球化的發(fā)展趨勢。以ERP、MES為代表的管理數(shù)字化是制造業(yè)信息化技術特點的重要體現(xiàn)，也是我國制造業(yè)信息化工程的重要方面。ERP系統(tǒng)是基于供需鏈管理思想，對企業(yè)活動中和制造有關的所有資源和過程(包括產(chǎn)、供、銷、人、財、物)進行統(tǒng)一的管理，進行上層的生產(chǎn)組織和生產(chǎn)規(guī)劃，主要用于生產(chǎn)制造階段和后勤管理。MES系統(tǒng)則是在長遠計劃的指導下，利用生產(chǎn)現(xiàn)場實時的數(shù)據(jù)最佳化產(chǎn)品生產(chǎn)過程，減少沒有價值的活動，進行有效的車間運營管理的系統(tǒng)。雖然ERP和MES在管理重點上有所不同，但是，由于同一產(chǎn)品制造周期同時涉及ERP和MES兩個領域，所以，對ERP和MES進行系統(tǒng)集成應用，對于有效控制產(chǎn)品制造過程，推進精益生產(chǎn)，促進企業(yè)的現(xiàn)代化進程具有非常重要的現(xiàn)實意義。
二、定義
(一)ERP的含義
企業(yè)資源計劃(Enterprise Resources Planning，簡稱ERP)所謂企業(yè)資源計劃，就是將企業(yè)中的各個部門，包括財務、會計、生產(chǎn)、物料管理、質量管理、銷售與分銷、人力資源管理和供應鏈管理等，利用計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫和信息集成技術整合、連接在一起，實現(xiàn)企業(yè)管理、業(yè)務流程、人力物力、基礎數(shù)據(jù)、計算機硬件和軟件于一體的企業(yè)資源管理。
(二)MES系統(tǒng)的含義
制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System，簡稱MES)是通過控制包括物料、設備、人員、質量、工藝、流程指令和設施在內(nèi)的所有工廠資源來提高制造競爭力，提供了一種系統(tǒng)地在統(tǒng)一平臺上集成諸如質量控制、文檔管理、生產(chǎn)調度、設備管理、制造物流等功能的方式。從而實現(xiàn)企業(yè)實時化的信息系統(tǒng)。
(三)精益生產(chǎn)的含義
精益生產(chǎn)，即LP(Lean Production)，是一種企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略體系，匯集了后勤保證體系和供應鏈的核心思想及準時制生產(chǎn)的哲理，用較少的投入生產(chǎn)出能滿足客戶多方面需求的高質量產(chǎn)品。精益生產(chǎn)就是為了減少投入，降低成本，精益生產(chǎn)要求杜絕浪費、合理利用企業(yè)資源，最大限度地消除一切不對產(chǎn)品起增值作用的無效工作。
(四)精益生產(chǎn)、MES與ERP的關系
精益生產(chǎn)是一種以最大限度地減少企業(yè)生產(chǎn)所占用的資源和降低企業(yè)管理和運營成本為主要目標的生產(chǎn)方式，同時它又是一種理念，一種文化。精益生產(chǎn)強調的是一種具體生產(chǎn)方式，這種生產(chǎn)方式能夠最大限度減少浪費，在MES系統(tǒng)得以發(fā)揮其優(yōu)勢。而ERP則不關心具體的生產(chǎn)方式和物流管理，強調的是為企業(yè)管理者提供一種管理工具或平臺，使得管理者可以進行科學的決策和控制。如何有效的將管理與實際生產(chǎn)相關聯(lián)，就必須用到精益生產(chǎn)，如此才可發(fā)揮出ERP和MES系統(tǒng)的最大優(yōu)勢。
三、設計思想
實現(xiàn)MES與ERP的整合，并融入精益生產(chǎn)理念，關鍵在于業(yè)務流程的優(yōu)化和整合以及對所涉及MES和ERP系統(tǒng)的具體分析以充分發(fā)揮各系統(tǒng)的長項。首先，信息系統(tǒng)都是為業(yè)務服務的，MES和ERP各自解決一部分業(yè)務問題，分別反映一部分業(yè)務流程，流程是MES與ERP整合的“黏合劑”，通過流程的整體優(yōu)化劃分出哪些流程在MES中處理、哪些流程在ERP中處理。這需要我們根據(jù)企業(yè)的實際業(yè)務需要，分析所用ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)的功能特點，對于在兩個系統(tǒng)中都可以實現(xiàn)的功能，比較在ERP中實現(xiàn)、在MES中實現(xiàn)、一部分在ERP中實現(xiàn)另一部分在MES中實現(xiàn)這幾種方案分別有哪些優(yōu)點、哪些缺點，然后決定取舍。完善的信息系統(tǒng)集成可創(chuàng)造閉環(huán)的計劃和生產(chǎn)信息管理。
(一)業(yè)務流程分析
現(xiàn)就公司生產(chǎn)管理流程作如下分析。
首先，公司生產(chǎn)指揮部門的總計劃員，按項目分別下達生產(chǎn)計劃；
第二步，采購部門負責執(zhí)行采購計劃；
第三步，由庫房對各生產(chǎn)廠進行限額發(fā)料；
第四步，各專業(yè)化生產(chǎn)廠執(zhí)行生產(chǎn)計劃，完工入庫；
最后，各專業(yè)化生產(chǎn)廠與庫房進行結算。
這樣，從計劃到完工入庫這一系列生產(chǎn)過程就結束了。
(二)總體設計
從業(yè)務來看，MES與ERP集成需要整合銷售(銷售訂單與生產(chǎn)計劃整合)、生產(chǎn)(生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)執(zhí)行、生產(chǎn)實績整合)、質量(質量設計、判定與生產(chǎn)過程整合)、采購(用料需求與采購訂單整合)這幾個主要的模塊，其中主要難點在于銷售訂單轉換為生產(chǎn)計劃、質量管理、生產(chǎn)管理等方面。
圖1 ERP與MES集成業(yè)務模型
通過ERP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)集成，實現(xiàn)ERP系統(tǒng)運行生產(chǎn)計劃后，將下達的生產(chǎn)計劃傳遞給各MES系統(tǒng)。MES系統(tǒng)接受ERP系統(tǒng)的生產(chǎn)任務，完成任務的細化、生產(chǎn)能力的平衡和生產(chǎn)任務在車間執(zhí)行的全過程，將執(zhí)行的過程信息反饋ERP系統(tǒng)。由ERP系統(tǒng)完成對生產(chǎn)任務監(jiān)控，生產(chǎn)成本統(tǒng)計(工時)。
1.生產(chǎn)任務發(fā)料信息將從ERP系統(tǒng)操作來完成，ERP系統(tǒng)傳遞開工信息給MES系統(tǒng)。
2.從ERP系統(tǒng)下達的生產(chǎn)任務按照規(guī)定各MES系統(tǒng)將不能對其進行修改，但可以根據(jù)ERP系統(tǒng)生產(chǎn)任務進行詳細排產(chǎn)，產(chǎn)生明細的班產(chǎn)任務。
3.ERP系統(tǒng)將生產(chǎn)任務信息導出時需要記錄項目號和項目任務號。
4.在MES系統(tǒng)中需要按照項目號和項目任務號對生產(chǎn)任務相關信息進行跟蹤。
5.MES系統(tǒng)反饋生產(chǎn)任務信息時，需要將項目號和項目任務號同時反饋至ERP系統(tǒng)。
簡言之，ERP-MES系統(tǒng)集成即需實現(xiàn)生產(chǎn)任務監(jiān)控、限額發(fā)料、生產(chǎn)過程執(zhí)行的信息流在雙方系統(tǒng)之間的傳遞。
(一)接口技術實現(xiàn)
ERP系統(tǒng)生產(chǎn)任務狀態(tài)為下達時，ERP系統(tǒng)接口程序自動將符合條件的生產(chǎn)任務對應到主制車間的生產(chǎn)任務導入接口表中。一般從ERP系統(tǒng)下達的生產(chǎn)任務是生產(chǎn)指揮部的確定后的月份考評指標。
ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)生產(chǎn)任務接口主要有：
1.高級計劃運行完成后，由生產(chǎn)指揮部機種計劃員在ERP系統(tǒng)中發(fā)放生產(chǎn)任務，將生產(chǎn)任務狀態(tài)變?yōu)橄逻_。
2.下達生產(chǎn)任務導出(月份考核計劃)：ERP系統(tǒng)將下達狀態(tài)的生產(chǎn)任務導出到接口表，各MES系統(tǒng)將依據(jù)這部分數(shù)據(jù)進行工廠詳細排產(chǎn)。
3.生產(chǎn)任務投料：MES系統(tǒng)生產(chǎn)任務投料，將信息反饋給ERP系統(tǒng)接口表，反饋的信息要包括生產(chǎn)任務、零件號、批次、數(shù)量等，由ERP系統(tǒng)自動完成生產(chǎn)任務投料工作。
4.生產(chǎn)任務報廢：MES系統(tǒng)生產(chǎn)任務數(shù)量報廢，將信息反饋給ERP系統(tǒng)接口表，反饋的信息要包括生產(chǎn)任務、零件號、批次、數(shù)量等，由ERP系統(tǒng)自動完成生產(chǎn)任務報廢工作。
5.生產(chǎn)任務完工：MES系統(tǒng)生產(chǎn)任務完工，將信息反饋給ERP系統(tǒng)接口表，反饋的信息要包括生產(chǎn)任務、零件號、批次、數(shù)量(序列號)等，由ERP系統(tǒng)自動完成生產(chǎn)任務完工工作。
(四)關鍵點分析
在實現(xiàn)接口的過程中，需要關注以下兩點：
1.ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)庫存管理規(guī)范：@ERP系統(tǒng)將全面管理公司所有庫存(包括工裝、量具、工藝件等)；②公司級庫房和分廠二級庫之間的轉移在ERP系統(tǒng)內(nèi)管理；③分廠二級庫之間的轉移在ERP系統(tǒng)內(nèi)管理；④所有生產(chǎn)投料、生產(chǎn)完工、生產(chǎn)報廢等操作必須在ERP系統(tǒng)內(nèi)實時發(fā)生；⑤公司級計劃庫存運行將基于ERP系統(tǒng)庫存進行運行；⑥公司所有出庫、入庫財務結算將在ERP系統(tǒng)中進行管理。
2.基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)一：包括倉庫、貨位、物料編碼、物料說明、物料計量單位、物料清單、批次、機種(項目號)，兩個系統(tǒng)的物料編碼等必須一一對應。為此公司要求嚴格執(zhí)行《企業(yè)物資分類編碼標準》，在PDM系統(tǒng)沒有給出統(tǒng)一數(shù)據(jù)源之前，基礎數(shù)據(jù)暫時要與ERP系統(tǒng)保持一致，所以，MES系統(tǒng)采用第二編碼的方法與ERP物料碼一一映射。
四、總結與展望
精益生產(chǎn)、MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)并不是矛盾，而是相輔相成的。實施ERP不容易，精益生產(chǎn)和MES系統(tǒng)也不容易，將二者結合，發(fā)揮出各自效益和整合優(yōu)勢，更要付出艱苦的努力，但這是制造業(yè)發(fā)展的必然方向。以精益思想為指導，運用推式方法，實現(xiàn)了ERP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)集成，為公司信息系統(tǒng)整合奠定了基礎。
