钢铁信息化中ERP与MES的集成关系

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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、数据采集系统和检化验系统。钢铁行业的这些行业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。
钢铁行业的信息化建设客观上要求实现MES与ERP的有效集成,ERP和MES的有效整合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。集成的方法是对生产相关的业务流程进行梳理和优化,通过流程来把MES和ERP整合到一起,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,起承上启下的作用,是ERP系统数据不落地的基础和保证。
我们来看一个典型的MES与ERP集成的示例,如下图所示:
http://www.ccidconsulting.com/upload/14416.jpg
上图中序号代表的过程如下:
1、ERP将销售订单转生产订单后传送给MES;
2-3、MES在生产过程中将生产实绩、实际订单投料传递给ERP,实现实时成本卷积;
4、MES进行质量设计与排产,产品下线后将生产实绩信息、质量信息上传给ERP系统;
5、ERP进行质量判定后传送给MES;
6、有改判的情况ERP将改判信息传送给MES;
7、ERP将发货信息传送给MES。
从业务来看,MES与ERP集成需要整合销售(销售订单与生产订单整合)、生产(生产订单与生产执行、生产实绩整合)、质量(质量设计、判定与生产过程整合)、采购(用料需求与采购订单整合)这几个主要的模块,其中主要难点在于销售订单转换为生产订单、质量管理、生产管理等方面。
由于ERP是以生产订单为对象,其排产逻辑是依据销售订单/销售预测的时间和制造提前期来计算,没有考虑生产现场情况的要求。而MES正是弥补ERP对物料管理、现场生产设备管理的空缺,MES通过接受ERP下发的生产订单,结合生产车间的实际情况,结合具体设备的工艺情况,实现精确排产,通过MES排产结果,顺利将销售订单转化成为生产订单。
质量管理方面,ERP下发的质量标准可以看作是产品的“要求”,将质量设计放在MES的好处是可以结合不同生产工艺,及时完成排产过程。产品判定通过ERP来完成,对于有多个生产厂的钢铁企业来说,这种方式的好处是能保障生产过程质量一贯性,避免多个生产厂需要维护不同质量标准,同时,也能及时出具质保书,加快交货过程。
生产管理方面,ERP通过MES,能将管理延伸到底层基础自动化设备,MES也为ERP提供了强大的数据支撑,实现计划、控制、反馈、调整的完整闭环管理。
实现MES与ERP的整合,关键在于业务流程的优化和整合以及对所涉及MES和ERP系统的具体分析以充分发挥各系统的长项。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。这需要我们根据企业的实际业务需要,分析所用ERP系统和MES系统的功能特点,对于在两个系统中都可以实现的功能,比较在ERP中实现、在MES中实现、一部分在ERP中实现另一部分在MES中实现这几种方案分别有哪些优点、哪些缺点,然后决定取舍。比如,销售库存管理在两个系统中都能做,但如果涉及与行车的无线感应,而MES系统在这方面比ERP功能强,不需要开发新的接口,在这种情况下,可以由MES完成库区实物的管理,将相关信息传递给ERP,在ERP中进行库存信息的管理和发运计划处理。
钢铁企业在决定MES和ERP的集成方案时,还要充分考虑企业产品结构和管理模式的特点。比如,普通的线棒材生产比较稳定、生产条件并不复杂,不需要功能复杂的MES系统;而板材的生产也因产销管理模式不同而有所区别,按订单生产,多品种、小批量生产是钢铁行业的发展趋势,对生产管理要求高,更能发挥MES和ERP的整体功效。
随着信息技术的不断发展,ERP和MES在各自的领域中发挥越来越重要的作用,逐步扩展到能源管理、协同供应链管理多个方面,同时,在新的经济形势下,钢铁企业重组愈演愈烈,信息系统如何在新并购企业中贯彻执行成为重组企业必须面对的问题,ERP和MES的集成在新的形势下又有了进一步的应用需求,这也是未来信息化建设新的方向。