【免費(fèi)閱讀】mes與erp系統(tǒng)的集成研究與應(yīng)用

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1、MES與ERP系統(tǒng)的集成研究與應(yīng)用在制造業(yè)中，隨著企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)的發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始考慮ERP與制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)之間的集成。介紹了了MES與ERP系統(tǒng)集成的必要以及MES的概念和功能模型，對(duì)制造業(yè)中計(jì)劃層和執(zhí)行層的信息系統(tǒng)進(jìn)行了分析。采用間接集成模式，以某鋼鐵企業(yè)ERP和MES系統(tǒng)的集成為例，對(duì)其集成的方法、技術(shù)進(jìn)行了分析和描述。通過(guò)在實(shí)際工廠環(huán)境下的測(cè)試表明，系統(tǒng)在四個(gè)方面(生產(chǎn)效率、在制品數(shù)量、工程變更時(shí)問(wèn)與交貨周期)上有較明顯的性能提升，使得改進(jìn)后的系統(tǒng)能夠更精細(xì)地控制生產(chǎn)過(guò)程，提高生產(chǎn)效率。0引言隨著信息化的深入，越來(lái)越多的企業(yè)已認(rèn)識(shí)到信息化的重

2、要性。信息化已經(jīng)成為企業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵，并把信息化管理作為提供監(jiān)控手段，使管理規(guī)章制度程序化，規(guī)范各部門(mén)功能作用，克服規(guī)劃的彈性來(lái)提升企業(yè)管理水平工具。其不僅固化先進(jìn)管理思想，還擴(kuò)充管理思想，打破一些傳統(tǒng)管理的邊界。如企業(yè)中分權(quán)與集權(quán)的邊界；規(guī)范化與個(gè)性化的邊界等。企業(yè)實(shí)施ERP(EnterpriseResourcesPlanning，企業(yè)資源計(jì)劃)管理不僅方便了企業(yè)內(nèi)部資源調(diào)配，而且可使企業(yè)提高效率、節(jié)約成本。ERP指企業(yè)資源規(guī)劃，它通過(guò)信息系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行充分整理和有效傳遞。使企業(yè)的資源在采購(gòu)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、運(yùn)輸、財(cái)務(wù)、人力資源等各個(gè)方面能夠得到合理的配置與利用，從而實(shí)現(xiàn)

3、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效率的提高。在眾多企業(yè)已經(jīng)實(shí)施了ERP之后，如何實(shí)現(xiàn)底層生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)地反饋和ERP計(jì)劃信息實(shí)時(shí)地下達(dá)是許多企業(yè)所面臨的主要問(wèn)題。而MES的定位正是處于計(jì)劃層和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，負(fù)責(zé)車(chē)間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺(tái)上集成諸如生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量控制等管理功能，并基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)同步為生產(chǎn)部門(mén)、質(zhì)檢部門(mén)、工藝部門(mén)、物流部門(mén)等提供車(chē)間管理信息服務(wù)，協(xié)助企業(yè)建立一體化的ERP／MES/底層信息體系。但是，在制造業(yè)企業(yè)中ERP存在一些不可忽視的問(wèn)題，其中最主要的是ERP并不能幫助和指導(dǎo)、分析其生產(chǎn)的瓶頸、改進(jìn)和控制產(chǎn)品

4、的質(zhì)量，以對(duì)具體的產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行排產(chǎn)。另一方面，即使是好的MES解決方案。對(duì)于整個(gè)企業(yè)來(lái)講，也不過(guò)是供一個(gè)相對(duì)狹窄的視角，缺乏在管理層為進(jìn)行決策支持所需要的生產(chǎn)執(zhí)行數(shù)據(jù)的廣度和深度。因此對(duì)于ERP與MES集成的研究不僅是ERP與MES自身功能的發(fā)展需要，也是制造業(yè)信息化一個(gè)必不可少的發(fā)展階段。1制造執(zhí)行系統(tǒng)1.1MES的含義及功能模型MES是美國(guó)管理界20世紀(jì)90年代提出的新概念。美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR(AdvancedMlanufacturingResearch)通過(guò)對(duì)大量企業(yè)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)普遍由以ERP／MRPⅡ?yàn)榇淼钠髽I(yè)管理軟件，以SCADA、

5、HMI(HmmnMachineInterface)為代表的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控軟件和以實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程自動(dòng)化，支持企業(yè)全面集成的MES軟件群組成。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，AMR于1992年提出三層的企業(yè)集成模型(見(jiàn)圖1)。圖1企業(yè)集成模型圖MES作為面向制造的系統(tǒng)必然與企業(yè)其他生產(chǎn)管理系統(tǒng)有著密切的關(guān)系，MES國(guó)際聯(lián)合會(huì)根據(jù)實(shí)踐歸納了11個(gè)功能模塊：資源管理、詳細(xì)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、文檔管理、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、人力資源管理、質(zhì)量管理、過(guò)程管理、設(shè)備維護(hù)管理、生產(chǎn)跟蹤、性能分析。1.2MES的功能MES是通向過(guò)程、連接管理的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，不僅要解決管理信息與過(guò)程信息的集成，而且要起到生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的信息與經(jīng)

6、營(yíng)管理信息之間的相互轉(zhuǎn)化作用，體現(xiàn)傳遞、加工和轉(zhuǎn)換等功能，MES是ERP與PCS間的信息紐帶，是工廠綜合自動(dòng)化信息系統(tǒng)的核心。2ERP與MES的集成分析在制造業(yè)中目前大多數(shù)ERP產(chǎn)品只做到零件級(jí)的生產(chǎn)計(jì)劃，而沒(méi)有做到工序級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃。而MES是用來(lái)采集從接受訂貨到制成最終產(chǎn)品全過(guò)程的各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。假定控制層要求的實(shí)時(shí)時(shí)間系數(shù)是1，那么MES層的實(shí)時(shí)時(shí)間系數(shù)為10，ERP層的時(shí)間系數(shù)為100。由此，以把MES作為夾在ERP與控制層之間的一個(gè)中間層，起傳遞ERP和控制信息層的作用。以下分別從兩個(gè)方向分析ERP與MES集成系統(tǒng)的信息傳遞。1)自頂而下的信息流傳遞。ERP系統(tǒng)的

7、驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)源于客戶訂單和銷(xiāo)售預(yù)測(cè)，在ERP運(yùn)行之后將主要產(chǎn)生兩種輸出：采購(gòu)件的采購(gòu)訂單和自制件的工作訂單。采購(gòu)訂單直接下達(dá)給采購(gòu)部門(mén)，或與SCM系統(tǒng)集成進(jìn)行物流計(jì)劃以及跟蹤、監(jiān)控物流狀態(tài)；自制件的工作訂單下達(dá)到相應(yīng)的工作中心(一般指車(chē)間)的MES，工作訂單中包含了物料、生產(chǎn)數(shù)量、完工日等信息，除了工作訂單還有一些其他信息，如標(biāo)準(zhǔn)物流BOM、標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝、設(shè)計(jì)文檔等下達(dá)到MES，根據(jù)這些信息MES產(chǎn)生更為詳細(xì)的資源分配、工序和生產(chǎn)調(diào)度，并形成工作指令下達(dá)給控制層的工人、設(shè)備或控制系統(tǒng)，同時(shí)將控制系統(tǒng)需要的控制參數(shù)發(fā)送