mes与erp集成应用

第一篇：mes与erp集成应用

炼化企业MES与ERP集成应用研究

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。

1 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。

2 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。

3 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。

4 结论

ERP与MES的集成应用，实现了生产系统和业务系统的有机结合，将进一步推动企业建成以ERP/MES为核心的信息化框架，达到主要经营管理业务统一到ERP系统平台上进行，生产过程业务统一到MES系统平台上进行，实现公司上、下层物流、资金流、信息流三流合一，提高公司的决策水平，促使公司生产、经营、管理业务的全面优化。(作者何力健，何千里单位系中国石化茂名分公司信息中心)

第二篇：基于APS与MES集成的车间生产计划和调

度方法研究

摘要：介绍了 APS 和 MES 的基本概念，并在分析现行车间生产计划和调度方法的基础上，提出了基于APS 和 MES 集成的车间生产计划和调度方法。

关键词：高级计划与排程，制造执行系统，生产计划，生产调度

本次报告的内容可以分为以下三个部分：

1、APS和MES简介。

2、现行车间生产计划和调度方法分析。

3、基于 APS 和 MES 集成的车间生产计划和调度。

1 、APS和MES简介

1.1 、高级计划与排程（APS）

高级计划与排程系统是 20 世纪后 50 年发展起来的革命性管理技术。它是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排程工具，包含了大量的数学模型、优化及模拟技术，其功能优势在于实时基于约束的重计划与报警功能。在计划与排程的过程中，APS 将企业内外的资源与能力约束都囊括在考虑范围之内，用复杂的智能化运算法则，做常驻内存的计算。APS 在提高企业经济效益方面的潜能是巨大的，它能及时响应客户要求，快速同步计划，提供精确的交货日期，减少在制品与成品库存，并发考虑供应链的所有约束，自动识别潜在瓶颈，提高资源利用率，从而改善企业的整体生产管理水平。

如图1 的 APS 计划层次模型所示，APS 覆盖了供应链管理战略层、战术层、操作层3 个计划层次。其中战略层包括供应链战略、供应链计划；战术层包括需求计划与预测、制造计划、操作计划、分销计划；操作层包括可承诺能力CTP（Capable to Promise）、车间作业排产、运输计划、承诺可供货量ATP（Availuable to Promise）。

对于车间内短期的生产计划制订，如安排一台机器上的多种产品的生产次序等，APS 常用约束规划CP（Constrained Programming）来解决。CP 将存在的每一个资源约束表示为一个变量，然后用约束变量之间的逻辑关系找到满足所有约束的解决方案。APS 根据大量精确数据的输入，对工作流程进行模拟，并提供实时监控功能。APS 可将模拟的排程结果以甘特图的形式输出到可视化的计划板上，根据既定规则进行拖放式调整，以求达到最优化。

1.2、制造执行系统（MES）

制造执行系统是美国管理界20世纪90 年代提出的新概念。MES 是处于计划层和车间层操作控制系统之间的执行层，在整个企业信息系统中起着承上启下的重要作用。MES 对生产过程进行实时监视、诊断和控制，完成生产单元整合和系统优化，在生产过程层进行物料平衡、制订生产计划、实时排程、优化调度，进而对生产过程物料、能量、质量、设备、资金，甚至人力资源统一进行监测、分析、控制和优化。当工厂里面有实时事件发生时，MES 能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES 能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力、改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。

MESA 给出了MES 的11 个主要的功能模块，其一般功能模型如图 2 所示，而在实际MES 系统产品可能只包含其中一个或几个功能模块。

同时，MES也定义了当前MES 系统的技术模型，如图3 所示。

1.3、APS和MES的对比

我的观点是：

MES功能很多，几乎可以实现从订单下达到产品完成整个生产过程的优化管理，但是这么多的功能必定不可能每一项都很突出，而众所周知，优化排产在整个流程中起到了相当重要的作用，因此APS相当于对MES优化排产功能上的一个强化。（这种情况就好像手机和MP3的关系，手机上集成了众多功能，其中就包括了音乐的播放功能，而对于一些音乐发烧友，音质对于他们而言是非常重要的，因此选择MP3来实现他们对音乐播放这一项功能的需求。）

说到底，我觉得APS 的作用就是基于供应链及企业自身生产能力及不确定因素制定出最优方案，MES 则以监控反馈为主。

2、现行车间生产计划和调度方法分析

2.1、理论上的方法流程

作为产品加工的具体执行部门，车间生产管理涉及到产品生产过程的方方面面，如：生产过程监控、生产调度、现场设备管理、人员安排、消耗统计、工时统计、动态成本核算、物料管理、在制品管理以及产品数据管理，等等。一个典型的制造车间生产活动模型如图4所示。其主要工作流程是：首先将接收到的主生产计划进行任务分解，然后根据一定的规则，确定各子任务的加工设备，而任务单的开工时间则根据定单下达日期、任务单计划入库日期、相关的工艺信息以及各加工单元的当前加工计划来统一决定。在编制出理论计划以后，就形成了对各加工单元的负荷。接着，要在各加工设备上进行加工能力与工作负荷的平衡，制订派工计划和相关物料准备计划等。同时，根据物料、工装等条件及各加工单元的反馈信息，制订出正式作业计划，并开始派工。计划下达后，在实际生产过程中，还要不断根据各个参数的变化，进行实时的调度，确保主生产计划的顺利实现。

2.2、实际情况与理论的差别

现行的传统生产管理系统中，生产决策层与车间执行层，计划层、调度层与控制层是独立分开的，信息采集大多只能通过人工录入的方式进行，车间生产信息的反馈周期较长。造成在生产调度与控制过程中缺乏必要的现场信息，不能及时根据实际生产情况的变化进行重新调度，更谈不上实时修订生产计划了。并且当实际生产情况无法实现原有生产计划时，传统的生产管理系统也往往不能及时发现这些问题并加以解决，最终导致企业产品的交货期延误。

2.3、自己对现行车间生产计划和调度方法的总结

（1）费时费力不讨好。

（2）理论和实际存在巨大差距。

3、基于 APS 和 MES 集成的车间生产计划和调度

3.1、我的看法

将APS与MES集成更适合于复杂的实时性要求较强的车间生产计划和调度活动。 MES：a、“监控摄像头”:对进行实时监控

b、“数据采集器”:收集生产过程的即时数据反馈给APS。 APS：“高级计算器”：a、制定起初的最优方案。 b、根据MES反馈的数据对现行的计划进行调整。

3.2、专业的看法

以企业的 ERP 系统作为信息基础，采用 APS 和 MES 集成的方法，由 MES 提供实时的车间生产进度、在制品信息和现场设备运行状况等，然后利用 APS 的先进优化算法，可以初步解决现行车间生产计划和调度的优化问题。

第三篇：应用集成及数据共享与交换解决方案

在统一标准的前提下，构建统一的数据共享与交换平台，通过异构应用整合各类业务系统(民政、计生、劳动、综治、统计等)，有效解决各“条线”系统间的互联互通，实现各种信息资源的整合和共享，以改善社区公共服务的方式和方法，提高社区服务和综合管理水平。

具体做法：

(1)有效利用存量数据。

(2)增量数据的管理。

(3)实现应用系统有效整合和资源共享

资料由中国系统集成在线提供

第四篇：ERP软件学习与应用报告

对此次的ERP软件的学习让我对企业的信息管理有了进一步的认识。尤其在现在充满信息的知识时代，如何处理和管理好信息更是影响着每一个企业的发展。而ERP就像是一个企业的信息管理之魂，掌管着大量的信息要素，应用好ERP软件将对企业的信息管理起着至关重要的作用。

应用ERP软件前首先要明确企业的组织结构和生产制造计划，然后创建好企业的相应部门以及基础资料。在这次的应用中，我们小组就遇到了很多的困难，尤其对ERP软件的相应功能不熟悉，很多步骤进行的不顺利，以致不能顺利完成最终的生产任务，可见这对企业的影响是多么的巨大。

这次的实验感受确实让我深有体会，有种盲目的感觉不知从何下手来解决。这也体现出我们对现在企业的信息管理运作了解的少。特别是企业的生产步骤，如果不是按部就班来实施，可能会导致下一步无法进行。在这次的实验，我们小组就遇到这样的问题。总结出原因来最大的问题是对ERP软件的相应功能不了解，以致耗费大量的时间在找问题上。但是，最终问题还是得以解决，因此对这个软件的应用印象深刻。

总的来说，这次的实验是我动手能力和问题解决能力的考验。从发现问题到解决问题是一种悲到喜的过程，过程虽然困难，但结果还是令人兴奋。遗憾的是最终我们还是没有完成生产任务。可从另一方面来说，我进一步了解企业如何来处理这些琐碎的信息，以及对这些信息的管理。正是ERP帮助企业节约大量的时间在信息的处理和管理上，使企业的运作更加顺畅，井然有序。实践出真知，希望有更多的机会学习ERP软件，为自己以后的职业生涯奠定基础。

第五篇：MES技术简介及应用

制造执行系统 (manufacturing execution system，简称MES)是美国AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc.)在90年代初提出的，旨在加强MRP计划的执行功能，把MRP计划同车间作业现场控制，通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。MES系统设置了必要的接口，与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系。

1 MSE的定义

美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)将MES定义为“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统”。它为操作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态。

制造执行系统协会(Manufacturing Execution System Association，MESA)对MES所下的定义：“MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。”

MESA在MES定义中强调了以下三点：

1)MES是对整个车间制造过程的优化，而不是单一的解决某个生产瓶颈; 2)MES必须提供实时收集生产过程中数据的功能，并作出相应的分析和处理;

3)MES需要与计划层和控制层进行信息交互，通过企业的连续信息流来实现企业信息全集成。

2 MES的现状

MES的体系结构经历了从T-IVIES向I-MES发展的历程。传统的MES(T-MES)是从20世纪70年代的零星车间级应用发展起来的。T-MES又可以分为专用MES(Point MES)和集成MES(Integrated MES)两类。专用MES是一种自成一体的应用系统，它针对某个单一的生产问题(如在制品库存过大、产品质

量得不到保证、设备利用率低等)提供有限功能(如物料管理、质量管理、设备维护、作业调度等)，或适用某种特定的生产环境(如应用于半导体和MEMS车间的MES、应用于FMS系统的MES等)。专用MES具有实施快、投入少等优点，但通用性和可集成性差。集成MES系统起初是针对特定行业(如航空、装配、半导体、食品和卫生等)特定的规范化环境而设计的，目前已拓展到整个工业领域。在功能上它已实现了与上层事务处理和下层实时控制系统的集成。集成化MES具有丰富的应用功能、统一的逻辑数据库、产品及过程模型等优点。但该类系统依赖特定的车间环境，柔性差，缺少通用性和广泛的集成能力，难以随业务过程变化而重新配置。

AMR在分析信息技术的发展和加陷应用前景的基础上，提出了可集成MES(Interpretable MES，I-MES)这一概念。可集成MES是将模块化、消息机制和组件技术应用到MES的系统开发中，是两类传统MES系统的结合。从表现形式上看，I-MES具有专用MES系统的特点，即I-MES中的部分功能可以作为可重用组件单独销售;同时，它又具有集成MES的特点，即能实现上下两层之间的集成。此外，I-MES还具有客户化、可重构、可扩展和互操作等特性，能方便地实现不同厂商之间的集成和原有系统的保护以及即插即用(P&P)等功能。目前，基于组件的I-MES是MES的主要发展方向。

3 主流技术

由于MES处于ERP和PCS之间，既要对ERP内部系统和ERP的外部网络收发信息，又要对PCS系统传递信息。因此，MES开发与实施涉及的关键技术包括了计算机操作系统、数据库技术、MES体系结构、开发应用技术等。此外，进行MES的开发和实施还需要考虑MES系统的可配置性。根据LogicaCMG咨询公司2005年对MES软件的调查报告，国际MES产品的主流技术情况如下：

a.支持平台方面，主要有Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Unix、Linux。

b.数据库方面，MES产品支持的数据库主要有Oracle、SQL Server、DB

2、Progress、Informix、Ingress、Sybase等。

c.应用技术方面，MES系统的开发主要采用DCOM、COM手，Active-X、XML，DotNET、J2EE，ODBC、OLE、OPC等技术。

d.系统架构方面，MES系统主要采用C/S、Web使能、瘦客户端、分布式结构、负荷平衡等体系结构。

e.系统可配置性方面，部分MES厂商的产品定位是使产品尽可能适合特定

的用户群，相反有些厂商则为用户提供柔性的可配置工具来迎合客户的需求，以赢得广大的市场。报告从业务逻辑、图形用户界面、报表等方面来分析MES产品的可配置性，并通过标准化(Standard)、组件(Cornponent)、库(Libraries)和客户化定制(Custom Made)4个指标来评价系统的可配置程度。图1描述了国际主流MES产品的平均可配置性。以图形用户界面的可配置性为例，IVIES产品在大于60%的程度上提供标准功能，在27%的程度上可通过组件来配置，8%由库来支持，只在4%的程度上可实现完全客户化定制。

图1 国际主流MES产品的平均可配置性

4 应用情况

MES在发达国家已实觋了产业化，其应用覆盖了离散与流程制造领域，并给企业带来了巨大的经济效益。MES分别在1993年和1996年以问卷方式对若干典型企业进行了两次有关MES应用情况的调查，这些典型企业覆盖了下列的7大行业：医疗产品、塑料与化合物、金属制造、电气/电子、汽车、玻璃纤维、通讯等。调查表明企业使用MES后，可有效地缩短制造周期，缩短生产提前期，减少在制品，减少或消除数据输入时间，减少或消除作业转换中的文书工作，改进产品质量/减少次品，消除损失的文书工作。国内在“十五”期间，流程工业领域MES成为技术研究的突破口，重点面向钢铁和石化2个典型流程制造行业。目前，MES已在钢铁、石化等行业得到成功应用并开发完成了若干自主产权的MES系统，如：上海宝信MES、中国石化MES(S-MES V1.0)等。根据中国电子信息产业发展研究院的1份报告，到2003年底，共有110套MES应用于国内的钢铁企业。“十五”期间还对离散制造MES进行了探索性研究，并取得初步成效(如西飞MES等)，国内市场上也出现一些针对离散制造业的MES产品，如：ICON—MES、OrBit-MES、天为MES等。“十一五”期间，随着我国制造业信息化建设的深入开展，MES有望在我国获得更广泛和深入的应用。以下为MES在国内企业的应用实例：

案例1：

应用需求：

海尔集团内各个产品事业部信息化起步较早，大部分事业部都已成功实施了国际上主流的ERP管理软件SAP。伴随企业的发展，在SAP成功的实施应用之后，如何提高企业执行能力，就成为企业急需解决的问题。

海尔集团随着信息化的不断推进，需要在前期信息化建设的基础上，实现从订单、评审、采购、配送、制造、销售、售后服务的信息整体互动，在这过程中集团的各相关部门参与工作。如商流、海外推、资金流、研发推、定单推、制造事业部等。最终的目标是建立集团的信息化统

一、完整平台，实现信息流、物流、资金流的通畅。在前期物流、资金流已经改造、整合的基础上，希望通过信息化，从信息的角度实现企业管理水平的再次提升。

在集团信息化的思路与方向下，需要产品事业部和集团的SAP信息系统统一接口，从而能够监控每一批定单的生产进度，每一批定单的投入、每一批定单的产出，以及每一个产品的主关件信息、生产信息、质量信息，不但建立订单的生命周期管理，而且对于每一个产品个体实现整个生命周期的管理。同时通过信息化的手段，企业建立公开、透明、精确的人力考核平台，实现自动计酬。

各个事业部车间生产现场的直通率，节拍，履约率等衡量生产的效率的指标数据，无法第一时间获取，通过人工统计计算增加了很多人为的操作因素，而且不能及时的反映实际的生产情况。

通过制造执行系统的实施，全面对生产线的工人实现自动计酬，真正意义上做到了多劳多得的工资计算要求，从而充分调动了员工的生产积极性。

解决之道：

满足以上需求要选择适应家电行业特点的、性能卓越的产品。海尔集团做了多方考证，在对当时市场上主要产品作了评估之后，决定选择比邻软件R2E——资源执行效率系统。

●生产计划管理：对于SAP下达的生产计划，对生产现场进行计划排产及作业调度。

●质量管理：订单质量跟踪、质量数据分析利用、检验数据管理、在制品维修管理、售后质量反馈。

●电子跟单管理：定单的生产信息数据共享，一票到底。 ●生产管理：作业计划管理、订单执行监控、生产数据统计。

● 产品数据管理：产品档案管理，可对采集到的产品数据进行综合管理和查询，包括装配档案、检验档案、维修档案等。

●系统接口：ERP系统接口。与ERP系统建立接口，导入物料BOM、生产订单、等相关数据;回馈ERP产品下线完工数据。

●自动计酬平台：通过自动计酬平台收集各类工资因素，进行汇总统计，实现工人、管理人员的自动计酬。

在实施过程中也遇到了一些问题，主要是R2E系统与SAP系统集成，如何做到两系统实时同步，如何确保两系统之间数据准确等等。在项目整个实施过程中，海尔集团领导亲自下一线指导工作，协助SAP系统数据较对，确保了项目的顺利进展。

系统特点：

1.开放式平台。R2E采用先进的面向对象设计模式高效封装业务逻辑，您可以基于R2E开放平台快速定制企业特殊应用需求。

2.系统集成。R2E采用符合工业标准的XML消息和协议能够非常方便地与现有的ERP系统集成。R2E也可以通过企业应用集成解决方案(EAI)实现企业所有信息系统的集成。R2E与SAP、ORACLE、SSA BPCS等领先的ERP系统实现可靠集成。

3.自动识别技术。R2E支持多种码制条形码标签，提供灵活编码规则自定义功能，快速准确采集数据。R2E可以和主流的条码打印设备(Zebra，Datamax等)直接集成，灵活高效打印条码标签。

4.高性能数据采集。R2E采用支持无线实时采集、批量采集等各种采集方

式的终端采集设备，方便、快捷的完成数据收集;或者采用符合工业标准的485通信协议组建的现场数据采集网络，实时控制采集终端。帮助您减少现场设备投资和设备维护成本。

应用效益：

■通过严格的系统管理和业务流程的优化，规范了业务操作流程，使集团规范化发展。

■人力资源价值的优化，系统的运转不再依靠手工统计汇总，方便快捷、准确及时，为管理、经营决策提供了动态、实时的信息支持。

■系统的实施可以大大加强企业的集中管理，为企业整体资源的优化提供了可能，提高企业的核心竞争力。

■系统的实现可以使企业的管理组织向扁平化发展。

■系统与管理的结合可以实现管理的规范和业务标准，可以协助企业进行业务拓展，实现分支机构快速复制。

■系统的实施可以大大降低定单损失。

■系统的实施可以优化生产制造流程，提高生产效率。

■系统的实施建立产品档案的跟踪，可以大大提升企业的质量水平。

5 目前存在的问题

近年来我国ⅧS的研究和产业都有了一定的发展，但总体来说，与西方发达国家相比，我国无论是在MES技术深度与应用广度上都存在较大差距，主要体现在以下几个方面：

a.MES体系还不完整。基本功能不完善，缺乏过程管理与优化等面向典型行业的核心模块。针对离散制造业尚无完整、系统的MES解决方案和成熟的软件产品。

b.缺乏MES技术标准。MES的设计、开发、实施、维护缺乏技术标准，影响了MES产品的技术性能，加大了系统开发和应用的成本，与国外同类MES产品竞争没有优势。

c.集成性还没有完全解决。由于缺乏统一的工厂数据模型，MES各功能子系统之间以及MES与企业其他相关信息系统之间缺乏必要的集成，导致MES作为企业制造协同的引擎功能远未得到充分发挥。

d.通用性和可配置性较差。现有系统通常针对特定需求，很难应对企业业务流程的变更或重组。由于缺乏基于工厂数据模型的数据集成技术，系统的可配

置性、可重构性、可扩展性较差，严重制约MES系统的推广应用。

e.实时性不强。MES作为面向制造车间的实时信息系统，实时性是实现MES功能的基础。现有系统缺乏准确、及时、完整的数据采集与信息反馈机制，在底层数据的实时采集、多源信息融合、复杂信息处理及快速决策等方面非常薄弱。

f.智能化程度不高。MES中所涉及的信息及决策过程非常复杂，由于缺乏智能机制，现有MES大多只提供了一个替代经验管理方式的系统平台，通常需要大量的人工干预，难以保证生产过程的高效和优化。

6 MES技术的发展趋势及展望

MES系统正朝着下一代MES(Next-Generation IVIES)的方向发展。下一代MES的主要特点是：建立在ISA95标准上、易于配置、易于变更、易于使用、无客户化代码、良好的可集成性以及提供门户(Portal)功能等等，其主要目标是以MES为引擎实现全球范围内的生产协同。目前，国际上MES技术的主要发展趋势体现在以下几个方面：

1.MES新型体系结构的发展; 2.更强的集成化功; 3.更强的实时性和智能; 4.支持网络化协同制; 5.MES标准化(ISA-95)。

MES软件弥合了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的间隙，为企业提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业降低成本，按期交货，提高产品及服务质量，使企业能在全球化的竞争中立于不败之地。鉴于MES的重要性，我国将其列为“十一五”期间信息化方面重点发展的方向之一，将集中国内MES及相关领域的优势力量，力争在MES核心关键技术上取得突破，提高MES研发水平及其在重大行业中的应用能力，解决长期制约我国制造业信息化发展的瓶颈问题。具体发展思路如下：

a.综合利用成熟理论和技术，形成可适应、可重构、可集成的MES框架体系，为提高MES软件系统的跨行业通用性、适应性和协同能力提供支持。

b.基于已有的研究基础与成果，在制造系统性能分析和优化、制造过程监控与管理、智能化生产计划调度以及信息和过程可视化等MES关键技术上取得突破，开发出符合我国离散制造业和流程工业特点及需求的MES软件系统、相关工具和构件库。

c.围绕MES在航空航天、汽车、机车、石化、冶金等典型行业中的应用特点，形成适合其行业特点的典型MES应用模式，并提出相应的解决方案和技术标准。通过MES在上述行业的应用，最终形成支撑整个离散和流程制造业的MES技术体系、方法和系统，为未来MES系统的大规模推广奠定基础。