MES與ERP的作用及相互關(guān)系

　�。壅�要］本文主要介紹了MES的定義及功能結(jié)構(gòu)，著重分析MES與ERP在企業(yè)管理中所起的不同作用，以及相互的關(guān)系，如何協(xié)作達到最佳效果。

　　［關(guān)鍵詞］MES  ERP  DCS

　　MES在工廠綜合自動化系統(tǒng)中起著中間層的作用——在MRP II、ERP系統(tǒng)產(chǎn)生的長期計劃的指導(dǎo)下，MES根據(jù)底層控制系統(tǒng)采集的與生產(chǎn)有關(guān)的實時數(shù)據(jù)，對短期生產(chǎn)作業(yè)的計劃調(diào)度、監(jiān)控、資源配置和生產(chǎn)過程進行優(yōu)化。那么，MES依靠哪些技術(shù)、模塊實現(xiàn)這一目標(biāo)？尤其是與ERP、控制系統(tǒng)如何實現(xiàn)協(xié)作呢？

　　一、    MES起到承上啟下的作用，優(yōu)化數(shù)據(jù)流

　　作為一種計算機輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng)，MES重要使命就是實現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。它包含了許多功能模塊。通過實踐，MESA(MES國際聯(lián)合會)歸納了十一個主要的MES能模塊，包括工序詳細(xì)調(diào)度、資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)單元分配、過程管理、人力資源管理、維護管理、質(zhì)量管理、文檔控制、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理、性能分析和數(shù)據(jù)采集等模塊。

　　通過上述這些模塊有效協(xié)作，MES在工廠綜合自動化系統(tǒng)中起著中間層的作用。在MES下層，是底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)，包括DCS、PLC、NC/CNC和SCADA或這幾種類型的組合；在MES上層，則是高層管理計劃系統(tǒng)，包括ERP、MRP II。

　　從層次角度分析，制造企業(yè)的控制結(jié)構(gòu)可劃分為工廠層(或公司層)、車間層、單元層和設(shè)備層。其 中，單元層相當(dāng)于一般企業(yè)的工段或班組。通常，ERP系統(tǒng)處于工廠層和車間層，有時會擴展到單元層。設(shè)備控制系統(tǒng)處于設(shè)備層，有時會擴展到單元層。而 MES則總是處于車間層與單元層。因此，MES與ERP在車間層(有時包括單元層)在功能上會有部分重復(fù)，MES與設(shè)備控制系統(tǒng)在單元層有時也會有部分功能重疊。

      在MRP II、ERP系統(tǒng)產(chǎn)生的長期計劃的指導(dǎo)下，MES根據(jù)底層控制系統(tǒng)采集的與生產(chǎn)有關(guān)的實時數(shù)據(jù)，進行短期生產(chǎn)作業(yè)的計劃調(diào)度、監(jiān)控、資源配置和生產(chǎn)過程的優(yōu)化等工作。

　　控制與信息反饋流程以及MES與ERP、設(shè)備控制系統(tǒng)之間的關(guān)系。計劃與控制指令自上而下越來越詳細(xì)與具體，而由分布在生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)自下而上經(jīng)過層層匯總，數(shù)據(jù)的綜合性越來越強。在信息交互的具體內(nèi)容方面，MES向上層提交周期盤點次數(shù)、生產(chǎn)能力、材料消耗、勞動力和生產(chǎn)線運行性能、在制品(WIP)存放位置和狀態(tài)、實際定單 執(zhí)行等涉及生產(chǎn)運行的數(shù)據(jù)；向底層控制系統(tǒng)發(fā)布生產(chǎn)指令控制及有關(guān)的生產(chǎn)線運行的各種參數(shù)等。

　　二、MES與ERP優(yōu)勢互補

　1、ERP的不足

　 　雖然ERP能夠很好地解決生產(chǎn)計劃問題，但是在車間這一層次的控制卻往往不夠完善。例如，ERP里面的車間控制模塊計劃功能一般很弱，主要是執(zhí)行MRP 計劃。它把MRP計劃變換為車間加工單和調(diào)度單，并按車間加工單和調(diào)度單執(zhí)行，同時對計劃執(zhí)行情況進行反饋，并進行投入與產(chǎn)出控制。

　 　ERP系統(tǒng)車間加工單和調(diào)度單的時間跨度(或計劃期)常常比較長，通常為周。車間加工單和調(diào)度單中的設(shè)備資源，則是以工作中心為單位的，但對工作中心的 定義往往沒有嚴(yán)格規(guī)定，完全根據(jù)系統(tǒng)的實施要求和控制細(xì)度來確定的。通常，工作中心在ERP中被定義為一組設(shè)備資源，所有信息的反饋與成本的核算等都是以 工作中心為單位進行的。

　　ERP通常采集主要工序現(xiàn)場信息的時候，基本靠手工錄入，不僅效率低、易出錯，而且輸入的數(shù)據(jù)是基本上是前一個班或前一天的數(shù)據(jù)，信息滯后。

　2、MES的優(yōu)勢

　　MES的計劃調(diào)度功能與ERP車間層的功能有些類似，但MES的計劃調(diào)度的功能比較強，制定的計劃也比較詳細(xì)。

　 　MES一般按車間層和單元層分級制定作業(yè)計劃，并對車間的每一臺設(shè)備或操作人員分派任務(wù)。MES中的車間加工單與ERP的類似，MES中的調(diào)度單是對車間加工單在時間和空間范圍內(nèi)的進一步分解，通常會細(xì)化到計劃期內(nèi)每個單元每臺設(shè)備每天(或每班)的生產(chǎn)任務(wù)。同時，以分派工單的形式把第二天或下一班的生產(chǎn)任務(wù)分派到每一個操作人員(或設(shè)備)上。

　　MES系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)不僅包括每臺設(shè)備、每個工序和每個操作人員的數(shù)據(jù)，還包括加工過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，而且由于采用自動化數(shù)據(jù)采集技術(shù)，使?fàn)顟B(tài)數(shù)據(jù)可實時采集。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過層層匯總，最后可得到整個工廠的生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

　　三、    小結(jié)

       把MES與ERP集成起來，不僅能充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢；同時，可使MES系統(tǒng)的生產(chǎn)計劃更合理，使ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更及時有效，工作效率更高。 MES與ERP間的集成數(shù)據(jù)與MES、ERP間的界面劃分有關(guān)。一般而言，即可以由MES來承擔(dān)所有車間層和單元層的功能，也可以由ERP承擔(dān)車間層的功能，由MES來承擔(dān)單元層的功能。但從系統(tǒng)的集成角度看，由MES來承擔(dān)所有車間層和單元層的功能實施比較容易。