软件中算法的重要性

          企业管理中在复杂的约束条件下要求寻找一个工艺流程的关键路径、寻找一个计划的最早和最迟开始时间、或者寻找目前生产计划中哪个资源最短缺的时候，运筹学、数论、图论、线性代数、模糊数学等等数学科学的最前沿理论已经取代了我们一般的直观分析。计算机解决这类问题已经不能再用简单通用的手工方法或者仅仅使用一般的小聪明全凭速度优势代替手工劳动，而是必须集成最前沿数学理论，拥有一个数学专家级别的专业算法。在整个企业管理中，无疑生产排程部分由于它的错综复杂的条件和对精确结果的需求，是最需要这种专家级别的算法的地方。
        有了这些基础概念做为武器，我们可以回到关于ERP、APS、MES的‘正题’上来趟一趟这潭混水了。
        一般说MES就是生产执行管理，但它在定义自己的时候喜欢把多多益善的东西都拉进来，于是侵犯了很多软件的传统领地，难免引发一场论战。MES最乐道的是连接企业管理系统和生产控制系统，承上启下弥补了空白。但是，它声称的每个部分的功能都早有其他专业系统承担。比如资源分配和工序排程，是APS的领地；文件管理和控制一直属于OA的范畴；劳动力管理早有详细到每分钟工作记录的专业人力资源HR系统承担；维修管理则有企业资产管理EAM和专业设备－固定资产管理软件；制造流程控制和管理有SFC（shop floor control）；质量管理有集成了更多功能的ERP－QA/QC模块；至于实时数据收集，有无数做硬件的PLC、DCS系统供应商提供与硬件设备的专业数据连接和分析系统，功能只会更强。这些且不说，就连最普通的ERP软件都声称拥有MES的绝大部分功能。看来实在是没有什么空白可以留给MES去弥补。实际的市场状况MES也一直处在多种软件的挤压下在夹缝中艰难生存，特别是它与ERP一直处于一种直接对抗状态。
        MES与其他系统的江湖恩怨与本文无关，本文只说MES与APS和ERP互相重合的生产排程这一段内容。对用户来说MES与ERP、APS概念的互相交错，软件商之间激烈争论，让人困惑。到底选择ERP、APS、MES有什么区别？
         一般说软件之间的比较，不是看它集成的功能多不多，而是首先要看企业最需要的关键功能是不是有。如果都有，那就需要注意‘有’跟‘有’的差别很大，一个小小的区别可能就是本质的不同，要点就是要看它们的算法哪个更好。一个好的算法可以更深入地解决问题，运算速度快，很容易扩展到其他功能，修改起来方便等等。别的不说，在对比ERP、APS与MES之间的关系时，算法就起到关键作用。
        在正常情况下，先进生产排程APS的算法比MES中的‘详细排程’以及‘资源分配’的算法要强很多。而MES中的算法比ERP中的BOM/MRP的算法也要强很多。ERP中的BOM/MRP算法实在太简单，就是把平时手工的工作方式电子化，相比而言类似于开发一个乘法运算的难度。因此很多企业不需要BOM/MRP在EXCELL上也可以实现相同功能。而MES的排产功能肯定要强于ERP的生产计划功能。因为如果在这个关键核心功能上不占一定的优势，MES就根本不会有自己的市场份额。但是，它在本质上也只是把一些手工的、经验性的‘好’方法集成进了软件，类似于简化乘法运算，虽然有很大的实用价值，但这与APS的以数学模型为基础的算法相差甚远。否则，MES开发商就会把这部分拿出来单做成APS出售了，要知道其中的价格差异很大。(当然也不排除某些MES系统集成了APS系统的可能，只是由于种种原因这种情况比较少见，不是本文重点。)APS系统拥有以数学模型为基础的最强算法，可以满足更高难度、更广泛的需求。相比而言有点象用无穷级数法计算π值，其实现方法可能比BOM/MRP和MES还简单更容易，但它不是可以直观理解的方法，真正的难点不在于把算法变成软件，而是在于寻找和证明这个算法。因此，各APS公司对其核心算法和数学理论都是严格保密的，很难查到相关资料。与之对比，为了赢得客户MES很喜欢宣传它的算法，这是一个很大的不同。开发APS需要较长时间的理论积累，而高水平的开发人员数量有限，开发费用过高，因此绝大多数ERP公司都不自行开发APS系统。
        当然对企业来说，算法也不是唯一的选择依据。一般说，整套系统中的某个功能不如专业系统的功能强大，但是价格低廉，与它集成在一起的功能很多，用起来方便，这是整套系统的优势所在。ERP的生产管理部分对比MES和APS最简单但也最便宜，一般仅限于简单的物料需求计划。如果企业对生产计划要求比较低，只侧重于物流计划，就可以只选用ERP的生产模块。MES的排产功能更强一些，但是价格更高。适合于对生产计划要求不太高但是对生产过程管理比较精细的企业。目前国内自称提供MES系统的企业有很多，比如神州数码、上海科迅达、中江联合（北京）、南京比邻软件、台湾新能科技、艾加软件、台湾羽冠等公司。但其内容差别很大，水平良莠不齐，用户在选择的时候注意比较的关键是算法。从目前出现的趋势看，ERP软件公司倾向于独自开发更高层次的可代替MES的生产排程系统，或者与APS系统集成，这是对独立MES系统生存最为不利的事情。
        APS是功能最强也是最昂贵的软件，适合于多品种、小批量、工艺流程变化很快、对生产计划有很高要求的生产型企业。由于一个APS项目的二次开发工作量很大，目前几乎所有APS开发商都只专注于生产排程功能，不搞其他相关系统。因此APS需要与其他软件集成在一起使用。目前，国际知名ERP全部都已和某个独立的APS系统集成在一起，常见的如SAP的APO，ORACLE的ASCP。国内用户如果选择了国外ERP软件就可以考虑上它的APS，但是加上大量的定制开发以后，其价格昂贵有可能会超过整个ERP的价钱。目前国内的APS有北京东方小吉星公司的PRM系统，还有一些台湾公司开发的针对特定行业的APS系统，如台湾鼎诚。由于价格较低，属于本土化服务，性能价格比要优于国外系统。
        综上所述，我们要学会超越一个软件表面上的概念、功能、特点，而以算法作为判断的一个重要标准。这对MES、APS、MRPII这样的系统来说尤其重要。