SAP制造行業ERP和MES系統集成架構

發表于︰2022/1/7 9:17:58??閱讀量︰?

在進行制造行業的管理信息系統設計時，四級ERP與三級MES的架構是一個技術關鍵。一些功能很顯然是必須放在ERP系統來完成的，否則就無法在企業這個層面建立一個完整的、集成的信息化管理流程和體系。這些功能主要包括︰需求管理、能力計劃、銷售訂單和合同管理、分銷與發貨管理、主生產計劃、生產計劃和物料管理。同樣，有一些功能是必須由MES系統來完成的，比如生產實績的收集，二級指令的產生與下達等。但是，還是有部分功能很難明確地說應該在三級系統完成或應該在四級系統完成。籠統地說，這些功能在三級或四級都有可能做到，但究竟這些功能應該放在哪一個層次，需要根據實際情況和需求來最終確定。這些功能主要包括排產/排序、生產執行管理、質量管理、運輸管理、倉庫管理。

事實上，ERP與MES的架構模式也是有一個發展過程的。在不同的歷史時期，由于各種因素的制約產生了不同的架構模式。既使同樣基于SAP系統，其與MES的架構模式在不同時期也產生過三種不同的架構。上圖所示是到目前為止最新的一種SAP / MES架構模式。可以說這也是到目前為止最先進的一種ERP/MES架構。這種架構的層次非常清晰，分為計劃與執行兩大層次。

SAP APO 與獨立的工業模塊無縫集成在一起，組成一個完整的計劃體系。這個計劃體系可以完成從中長期的整體計劃一直到分鐘或秒一級的作業計劃，從而構成整個信息化管理體系中的計劃層。這里，APO中的生產計劃與詳細排產模塊可以真正完成中短期的計劃並產生計劃工單。因此，在MES中不再有生產計劃，而直接就是生產訂單了。所謂的獨立工業模塊主要用來完成基于件次的排產工作。SAP APO 中的計劃與獨立工業模塊中計劃的區別或者說分工是這樣的︰所有基于訂單的計劃，比如產生計劃工單，並對計劃工單進行排序、分拆、合並等優化工作全由SAP來完成;而所有基于物料件次的計劃都由獨立的工業模塊來完成。比如加熱爐的上料計劃，再比如軋制薄板類產品時的龜殼型排序。

之所以采用這種獨立的工業模塊主要是因為基于件次的計劃與鋼鐵冶金企業的設備和工藝關系非常密切，很多獨立的工業模塊中內置了大量的工業優化算法。這些算法模型主要是關注于技術層面，與管理層面的關系不大。而SAP公司作為企業管理軟件供應商，注重的是管理層面的問題，SAP不會提供類似的工業算法模型。要在SAP系統中實現這些算法也是可以的，但用戶必須自已在SAP中建立這樣的算法模型，SAP提供建立模型的平台和工具但不提供具體的算法模型。簽于這種情況，直接采用這些獨立的工業模塊，並使之與SAP集成便成為一種效率最高的解決方案。另外，如果要在SAP中完成基于件次的計劃也是可以的，但除了要在SAP中建立相應的算法模型之外，還必須滿足一個計劃工單等于一個件次，一個批次等于一個件次這樣的約束條件。這是因為，到目前為止所有的ERP系統中的計劃都是基于工單的來進行。所以，在這種最新的架構中，采用了所謂的獨立工業模塊。當然，這種獨立的工業模塊除了直接在市場上采購外，也可以由客戶自行開發。

另外，在這種架構中，SAP ERP系統與三級MES系統構成了一個大的執行層，SAP ERP是企業級的執行層，而三級MES系統是分廠或車間級的執行層。這里保留了現場調整與事件處理功能，主要用來處理突發事件和短期的計劃調整，使得三級系統可以及時處理各種現場情況。

在這種架構中，三級MES系統成了名符其實的制造執行系統，即只有執行沒有計劃。可以說這種架構是一種“厚四薄三” 型的ERP/MES架構。當然，上述架構只是眾多可行架構中的一種。在項目中具體如何設計需要根據企業的實際情況而定。