破解制造困局丨 現代製造業中樞神經雙引擎 ERP+MES 缺一不可!

導讀:

01、製造業的管理活動,特別是核心的生產運用管理離不開信息系統,它快速、準確、精確,為人的判斷與決策提供依據。因此從1965年MRP問世,到2004年ERP系統的崛起,正是順應發展的必然結果

02、目前製造型企業信息管理系統的核心是ERP,SAP與Oracle系統是功能最為強大的代表。但從本質意義上而言、ERP系統是“財務性”的信息系統,它側重於“訂單實現流程”中財務性關鍵數據的結果管理例如:庫存,對於“製造及產品實現流程”的細節及實時監控則無能為力例如:設備狀態、品質狀況、物料消耗與配送,更為可笑的是它居然沒有自動排產功能,因此具有“先天性功能缺失”!它完全不能滿足當今企業對於訂單實現、產品實現的全流程、實時管理與快速反應。面對柔性靈敏製造、智能製造、工業4.0的挑戰更是捉襟見肘!

03、現代製造業,面臨著2大發展趨勢與挑戰。其一:市場及訂單模式的日益快速化、激變化、個性化;其二:自動化、數字化、智能化、大數據化、雲處理、物聯化的科技進步日新月異。“大魚吃小魚”的規模經濟已經過時了,“快魚吃慢魚”的速度經濟代表了未來

04、生產運作管理系統絕不能還停留在“傳統ERP"的水平!功能擴容與管理升級刻不容緩,近年來MES的快速崛起正是這種需求的明證。還在迷戀ERP而不思進取者必將等死!

破解制造困局丨 現代製造業中樞神經雙引擎 ERP+MES  缺一不可!


01、 ERP系統簡史

破解制造困局丨 現代製造業中樞神經雙引擎 ERP+MES  缺一不可!

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破解制造困局丨 現代製造業中樞神經雙引擎 ERP+MES  缺一不可!

02、ERP系統的“功能致命傷”

1、ERP系統側重於庫存結果的管理,卻不能把握庫存的實時動態變動

2、ERP系統側重於管理“結果狀態及數據“,卻不能管理”過程與動態數據“

3、ERP系統遠離“製造流程的第一現場“,不能把握現場的實時狀況、更不能做出及時的判斷與決策

4、ERP系統沒有“自動排產“功能,排產及優化都需要人工操作

5、ERP系統只能管理到“以倉庫位最小單位的庫存“,不能更細節地管理諸如貨架、卡位等最基本SKU

6、ERP系統使用傳統的”報表性數據“,不能實時採集製造現場的數據,更不能使用數字化數據與信息

從本質意義上而言、ERP系統是財務性的信息系統。它完全不能滿足當今企業對於訂單實現、產品實現的全流程管理與快速響應。面對柔性靈敏製造、智能製造、工業4.0的挑戰更是捉襟見肘!

03、ERP系統的進化

1、功能模塊擴容與管理升級勢不容緩(ERP Package)

一般地,企業生產運營管理流程可以分為三層,分別是計劃層、執行層和控制層。企業通過計劃層管理(ERP、MRP等)系統,根據客戶需求、庫存和市場預測等情況整合企業現有的生產資源,編制生產計劃;執行層根據計劃層下達的生產計劃制定車間作業計劃,安排控制層的加工任務,對作業計劃和任務執行情況進行彙總和上報。整個工廠的生產過程並不透明,當生產計劃變更、物料短缺、設備故障、出現加工質量等問題時,信息不能有效傳導,生產不能及時調整優化

為了彌補計劃層與控制層之間的信息斷層現象,控制層MES應運而生,MES對於生產信息實施監控,向上對計劃層進行傳導,向下對執行層進行控制,將企業上層生產計劃系統與車間下層的設備控制系統聯繫起來,填補了上層與下層之間的鴻溝,打通工廠信息通道,使其成為實現工業製造“升級版”的基礎和必要條件

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ERP與MES的關係

2、與MES的聯姻首當其衝

3、APS、MDS、WMS模塊也必不可少

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擴容後ERP功能包核心模塊

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擴容後ERP功能包核心功能

4、MES系統

MES系統是一套面向製造企業執行層的生產信息化管理系統。MES可以為企業提供製造數據管理、計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理、工作和設備管理、工具工裝管理、採購公里、成本管理、項目看板管理、生產過程控制、底層數據集成分析、上層數據集成分解等管理模塊,為企業打造一個紮實、可靠、可行的製造協同管理平臺

MES起初是美國公司AMR在上世紀90年代提出的,旨在加強MRP計劃的執行功能,把MRP計劃通過執行系統同車間作業現場控制系統聯繫起來。這裡的現場包括PLC、數據採集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手等。MES系統設置了必要的接口,與提供生產現場控制設施的廠商建立合作管理。隨著雲計算、移動終端和大數據等新技術融合到工業自動化領域當中,製造業正從信息化邁向智能化。而智能化是務必將運用MES把碎片化、零散化的數據進行整合分析,通過數據互聯互通,打通企業產品設計、客戶管理、供應鏈管理、效率管理系統,實現底層控制層、中層執行層、上層計劃層的整體優化,最終使製造業企業資產使用效率更高、產品生產成本更低、市場風險可控,提高製造業整體競爭能力。

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MES系統核心功能

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MES功能模塊

ERP和MES是現代製造企業管理信息系統中最重要的組成部分,二者看似有著非常相似的地方,但在管理方向上存在著很大的不同,主要體現在以下六個方面

  • 管理的目標不同

ERP的重點在於財務,也就是從財務的角度出發來對企業的資源進行計劃,相關的模塊也是以財務為核心的展開,最終的管理數據也是集中到財務報表上

MES重點在於製造,也就是以產品質量、準時交貨、設備利用、流程控制等作為管理的目標。因為不同的企業其管理重點不同,在選擇信息系統的組成時,重點也不同。集團公司、商業企業、物流企業等更著重於ERP管理,而製造企業更需要的是MES

  • 管理的範圍不同

ERP管理的範圍比MES大,MES管理比ERP細。企業生產資源作為企業資源的一部分,也在ERP管理的範圍內,也相應有生產計劃、數據收集、質量管理、物料管理等功能模塊,所以往往和MES會混淆。但ERP管理的範圍主要是以工作中心為單位,MES能更細緻到每個製造工序,對每個工序進行任務的下達、執行的控制和數據採集、現場調度

  • 管理的功能不同

ERP在製造管理方面的功能主要是編制生產計劃,收集生產數據。MES除了細化生產計劃和收集生產數據外,還有批次級的生產控制和調度的管理功能,例如:批次級的工藝流程變更,對製造設備、人員和物料的驗證控制,批次分拆、合併,批次的生產訂單變更等現場調度功能。

  • 實現的方式不同

ERP主要採用填寫表單和表單拋轉的方式實現管理,現場收到的製造任務是通過表單傳達,現場製造數據也是通過填寫表單完成收集。MES是採用事件的方式實現管理,生產訂單的變化和現場的製造情況,通過MES內置的WIP引擎立刻觸發相關事件,要求相關人員或設備採取相應的行動。因此,MES可以減少數據的輸入工作,減少差錯,也提高了及時性

  • 管理的時間週期不同

正是因為MES採取了WIP引擎來驅動管理,能夠做到現場的“實時管理”:上級生產計劃和生產調度能立刻反映在製造現場的作業界面,現場的生產數據和異常情況也能實時反映在管理崗位的監督界面,使得及時調度成為可能。

ERP的表單方式不可避免會有一個錄入的週期,因此在生產調度上會有兩個錄入週期的滯後,對於製造週期短的生產可能會造成影響

  • 工作方法的不同

為了實現對製造現場的實時控制和調度,現場的工作方法也會發生一些變化。沒有信息系統時的工作方法是從生產計劃部門獲取生產訂單或生產進度,完成現場作業後將生產情況填寫在制令單或批次流轉單上向上級報告。ERP的方式與此類似,只是製造現場和生產管理部門的接口通過信息系統來連接。但使用MES系統後,工作現場的指令下達和數據收集都是通過信息系統來實現的

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現場電子化看板

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現場移動終端管理

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現場移動終端管理

5、APS系統

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高級排產與計劃系統

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自動排產與精確優化功能、目視化跟蹤

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排產計劃電子化目視跟蹤與管理

6、MDS系統

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物料撿集

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智能物流

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物料精準配送

7、WMS系統

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數字自動化倉庫流程

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數字自動化倉庫案例

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數字自動化倉庫案例

8、西門子安貝格工廠案例

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04、共感、共悟!

當前中國製造業最熱的話題莫過於智能製造與工業4.0,國家也通過各項政策和資金大力扶持製造企業推進智能製造

各行各業有需求、有實力的企業都躍躍欲試,希望通過推進智能製造實現“少人化”,降低成本,靈活應對市場變化,更好地滿足客戶需求,提高企業競爭力。隨著物聯網及服務的引入,製造業在不久的將來將以CPS(cyber physical systems,信息物理系統)的形式建立全球網絡,整合設備、倉儲和生產設施

工業製造“升級版”的核心在於通過信息化、數字化打通信息流,打造更低成本、更高性能、更大柔性的生產製造能力,實現智能生產製造。工業軟件存在於智能製造的每一個角落,重要的工業軟件包括MES、PLM(PDM)等,MES是智能製造的靈魂,是貫穿各個環節(生產、工程技術和生產製造)的交集。MES 作為製造業企業信息化的重要組成部分,在“工業4.0”時代有著非常廣闊的應用前景


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