制造企业上了ERP和MES，智能制造就完成了吗？ [NGC毗翌咨询]

在现代工业制造的不断进步中，我们对制造加工工厂管理已经不能够只满足于物料、订单、客户这样简单的ERP管理模式了。很多时候我们还需要管理到生产制造过程中的细节，有过程、有跟踪、能让自动化生产设备去按照计划拆分成的指令去执行，让一切都可以被监控和立即结算，反映每一次机加工，每一次人工操作，每一度水电的归属。
文章的下面我主要给大家探讨ERP（企业资源计划）与MES（制造执行系统）的存在关系，为什么我们使用ERP系统了，还要再加一套MES系统呢？首先我还普及一下市面上的ERP和MES究竟能做什么。这不是学术上的表述，不同的厂商对于ERP和MES的定位不一样，但是认识是基本一致的。

ERP是主要管理销售、采购、仓库、财务、MRP（物料资源计划）、生产订单（不管排产和生产过程）的系统，有的还会加入基本的CRM和项目管理功能。就如下图，是来自SAP Business One（下简称SBO）这款中小型ERP的功能展示，你可以看到除了我所描述的功能之外，SAP还加入了很多新技术特性，譬如数据分析（这里指的是分析工具集成，如水晶报表等）、移动技术、大数据、云计算、物联网、机器学习。这是不是我们买一套SBO软件就具备这样的应用呢？其实不然。我们购买一套SBO软件是具备了使用这些新技术特性的可能，这可能是一个接口，也可能是一个APP，或者是一个概念（譬如云技术只是系统软硬件部署方式的不同）。

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而MES主要做的是获得ERP生产指令之后，如何分配到每台设备上进行执行并反馈的过程。所以一般会有生产指令、设备管理、模具管理、物料管理、批次管理、工艺工序管理、品质管理、仓库管理、报表看板、指令终端、条码/RFID系统等的功能。然而不是所有MES都具备以上列举的所有功能的。也是得看每家厂商的关注重点在那里。如下图是一家第三方厂商的X-MES功能图。

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下面我给大家的图，是我为某家企业提出的SBO + X-MES的框架方案，可以看到在SBO ERP标准功能方面远远没有达到一般国内注重生产过程管理的企业的要求，所以一般实施公司都会在其基础上开发了排产排程、质检管理、条码溯源、绩效工资、产品成本、还有快速报价等的功能。尤其是快速报价，能根据材料成本，一般工艺工序成本，还有历史分摊模式来核价，这无疑是标准成本核算的一个过程。

同样MES也认为排产排程应该是ERP的工作，对于他们来说也是需要开发的，当然我个人认为排产排程放在MES上是有更大优势的，因为ERP不用维护生产模型，只是专心算计划和物料就好了。不管SAP自己的MS（Manufacturing Execution 制造执行）系统，还是其他的MES系统，其实都是要通过对接ERP来交互，从而达到真正的制造执行。

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我们清晰了ERP和MES功能框架了，我们还需要看看其流程，看看他们俩是如何配合的。
首先我们定义，一家工厂所制造的都是标准产品，就是我们平时所说的MTO（Make To Order/按订单制造）模式。假设我们的工程部门、主数据管理员都非常认真负责把物料、BOM、提前期、首选供应商、生产模型（就是工艺工序及资源）等都维护好了，就可以开始了。
（1） 销售订单：我们收集一定时间、数量的销售订单，准备跑MRP。
（2） MRP：我们按照节奏和分类，可能是每天、每周、每月、每张销售订单地跑一次MRP。得出的采购建议和生产建议，PMC同事按照其采购提前期、最佳订购周期和数量、订单交期来下达采购申请、生产计划。要注意的是，MRP的建议必须被下达了才会在下一次的MRP计算中被排除。
（3） 采购订单：MC物料计划同事(采购同事)会根据采购到期的任务（请求）合并后或拆分采购订单下达给供应商，当然其中还可能进行寻源和报价活动。
（4） 生产订单：PC生产计划同事会根据产能去调整、拆分、合并生产订单。注意、这里开始我们就会加入很多的参数来辅助PC同事去知道如何下单生产任务和指令。譬如现在每个车间和产线的排产情况，产能情况，排班情况，那里是可以插一些急单的。我们采取什么样的工序和工艺来处理（多种工艺工序可选的情况），是否需要替代料（修改生产订单中的组件），选择什么设备生产、选择那个班次甚至那个工人生产、是否在某段或多段工序委外等。其中委外加工也是一个复杂流程，这里暂时先放下，因为我们讨论的重点是MES的自加工环节。
（5） 生产指令：通过排产排程，我们就获得通过调整（合并/分解/委外/重新排期）的生产任务和生产指令。生产任务一般是指通产订单拆解成批次或某个半成品的任务单，齐套就可以开始生产。生产指令是每个任务开始执行的时候拆分到每个具体指令，如：配料、领料、投料、设备预热、换刀换模、过程质检、报工（人/机/料/法/环的信息汇报）、产品质检、包装装箱、入库这样的循环。而这些指令由MES可能会通过任务单或指令单传达到执行人手上，也可能通设备/过工位终端或PDA让人去执行，也可能直接进入到智能生产设备中由工业机器人去完成操作。生产指令中承载的信息越多，我们能够获得的跟踪效果就越好。譬如产品、原料、订单、客户、批次、工艺工序、班次、员工、设备、环境参数、开始时间和结束时间、批次波次。而要达到这样的明细的跟踪一般情况下会加大管理成本，而MES和ERP通过提升运作效率来抵消这些精细制造管理成本的增加。
（6） 生产看板：最后在如此高效的运作之下，每一个环节的卡壳都可能是灾难性的，所以生产看板如此重要，看看那台机器、那个生产指令、那个工人的异常。而不仅仅是回到7，8年前富士康那样的组长管组员加班或上厕所多少分分钟这样的非人性化操作。
有序地生产是一个方面，这需要我们很大的努力，我只是举了MTO按订单生产标准产品的方式，然而智能制造（MES≠智能制造）要求的是能为每个客户提供量身定做的产品。这个时候我们只是引入ERP、MES是不够的，一般来说企业还需要PLM/PDM（产品生命周期管理/产品设计管理）的支持。因为EPR和MES都是执行标准指令的系统，如果指令是标准的就能执行，譬如算MRP需要有唯一的BOM、执行制造过程有唯一指定的生产模型。而要做到为每个客户的每张订单每个产品量身定做就需要这些量身定做的数据如何转化为标准数据，这是PLM/PDM的工作。
在这个工业信息化每天进步和迭代更新的时代，一套解决方案能让客户有超乎想象的定制订单的能力已经不是难事，难是难在我们的投入产出是否合理。大型公司去做智能化制造既有雄厚的资金能聚拢专业公司和人才参与、也更容易得到政府和融资的支持，所以你会看到大型企业的自动化和智能制造已经不是什么大事情了。然而大企业花大资金和力气产生的自动化和智能制造优势，是不会太轻易被第三方模仿和学习的，毕竟在21世纪，智能制造是企业核心竞争力之一。所以我们期望能有适合中小企使用的自动化和智能制造大多数都还是需要依赖传统解决方案的更新迭代。直到现在还是需要有比较大的投入和决心。我们可以算一盘账，需要做到生产指令直接从ERP下达到MES，MES再指挥车间、工人和设备执行制造指令。我们一般需要公司聘请有这样经验的人才，最好有同样行业经验合作伙伴或来自友商的职业经理人。然后购买能支持对接MES的制造设备，这些在工业展会行非常多。然后找到ERP厂商和MES厂商一同研究流程和数据的对接。最后实施并培训自己的员工。如果购买的已经是非常成熟的产线，我们可能不具备多少的技术优势，最好还是得要拼成本、、拼质量、拼规模、找细分市场、做精准营销、找高端客户。
以上只是我个人在制造企业自动化、信息化、智能化上的一点点仓促的见解，希望对准备上ERP和MES的企业有一点点帮助。
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