SAP制造行業(yè)ERP和MES系統(tǒng)集成架構(gòu)
發(fā)表于：2022/1/7 9:17:58??閱讀量：?[關(guān)閉]
在進(jìn)行制造行業(yè)的管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，四級(jí)ERP與三級(jí)MES的架構(gòu)是一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。一些功能很顯然是必須放在ERP系統(tǒng)來(lái)完成的，否則就無(wú)法在企業(yè)這個(gè)層面建立一個(gè)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(jì)劃、銷(xiāo)售訂單和合同管理、分銷(xiāo)與發(fā)貨管理、主生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃和物料管理。同樣，有一些功能是必須由MES系統(tǒng)來(lái)完成的，比如生產(chǎn)實(shí)績(jī)的收集，二級(jí)指令的產(chǎn)生與下達(dá)等。但是，還是有部分功能很難明確地說(shuō)應(yīng)該在三級(jí)系統(tǒng)完成或應(yīng)該在四級(jí)系統(tǒng)完成。籠統(tǒng)地說(shuō)，這些功能在三級(jí)或四級(jí)都有可能做到，但究竟這些功能應(yīng)該放在哪一個(gè)層次，需要根據(jù)實(shí)際情況和需求來(lái)最終確定。這些功能主要包括排產(chǎn)/排序、生產(chǎn)執(zhí)行管理、質(zhì)量管理、運(yùn)輸管理、倉(cāng)庫(kù)管理。
事實(shí)上，ERP與MES的架構(gòu)模式也是有一個(gè)發(fā)展過(guò)程的。在不同的歷史時(shí)期，由于各種因素的制約產(chǎn)生了不同的架構(gòu)模式。既使同樣基于SAP系統(tǒng)，其與MES的架構(gòu)模式在不同時(shí)期也產(chǎn)生過(guò)三種不同的架構(gòu)。上圖所示是到目前為止最新的一種SAP / MES架構(gòu)模式。可以說(shuō)這也是到目前為止最先進(jìn)的一種ERP/MES架構(gòu)。這種架構(gòu)的層次非常清晰，分為計(jì)劃與執(zhí)行兩大層次。
SAP APO 與獨(dú)立的工業(yè)模塊無(wú)縫集成在一起，組成一個(gè)完整的計(jì)劃體系。這個(gè)計(jì)劃體系可以完成從中長(zhǎng)期的整體計(jì)劃一直到分鐘或秒一級(jí)的作業(yè)計(jì)劃，從而構(gòu)成整個(gè)信息化管理體系中的計(jì)劃層。這里，APO中的生產(chǎn)計(jì)劃與詳細(xì)排產(chǎn)模塊可以真正完成中短期的計(jì)劃并產(chǎn)生計(jì)劃工單。因此，在MES中不再有生產(chǎn)計(jì)劃，而直接就是生產(chǎn)訂單了。所謂的獨(dú)立工業(yè)模塊主要用來(lái)完成基于件次的排產(chǎn)工作。SAP APO 中的計(jì)劃與獨(dú)立工業(yè)模塊中計(jì)劃的區(qū)別或者說(shuō)分工是這樣的：所有基于訂單的計(jì)劃，比如產(chǎn)生計(jì)劃工單，并對(duì)計(jì)劃工單進(jìn)行排序、分拆、合并等優(yōu)化工作全由SAP來(lái)完成;而所有基于物料件次的計(jì)劃都由獨(dú)立的工業(yè)模塊來(lái)完成。比如加熱爐的上料計(jì)劃，再比如軋制薄板類(lèi)產(chǎn)品時(shí)的龜殼型排序。
之所以采用這種獨(dú)立的工業(yè)模塊主要是因?yàn)榛诩蔚挠?jì)劃與鋼鐵冶金企業(yè)的設(shè)備和工藝關(guān)系非常密切，很多獨(dú)立的工業(yè)模塊中內(nèi)置了大量的工業(yè)優(yōu)化算法。這些算法模型主要是關(guān)注于技術(shù)層面，與管理層面的關(guān)系不大。而SAP公司作為企業(yè)管理軟件供應(yīng)商，注重的是管理層面的問(wèn)題，SAP不會(huì)提供類(lèi)似的工業(yè)算法模型。要在SAP系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)這些算法也是可以的，但用戶(hù)必須自已在SAP中建立這樣的算法模型，SAP提供建立模型的平臺(tái)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(dú)立的工業(yè)模塊，并使之與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(jì)劃也是可以的，但除了要在SAP中建立相應(yīng)的算法模型之外，還必須滿(mǎn)足一個(gè)計(jì)劃工單等于一個(gè)件次，一個(gè)批次等于一個(gè)件次這樣的約束條件。這是因?yàn)椋侥壳盀橹顾械腅RP系統(tǒng)中的計(jì)劃都是基于工單的來(lái)進(jìn)行。所以，在這種最新的架構(gòu)中，采用了所謂的獨(dú)立工業(yè)模塊。當(dāng)然，這種獨(dú)立的工業(yè)模塊除了直接在市場(chǎng)上采購(gòu)?fù)猓部梢杂煽蛻?hù)自行開(kāi)發(fā)。
另外，在這種架構(gòu)中，SAP ERP系統(tǒng)與三級(jí)MES系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)大的執(zhí)行層，SAP ERP是企業(yè)級(jí)的執(zhí)行層，而三級(jí)MES系統(tǒng)是分廠或車(chē)間級(jí)的執(zhí)行層。這里保留了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整與事件處理功能，主要用來(lái)處理突發(fā)事件和短期的計(jì)劃調(diào)整，使得三級(jí)系統(tǒng)可以及時(shí)處理各種現(xiàn)場(chǎng)情況。
在這種架構(gòu)中，三級(jí)MES系統(tǒng)成了名符其實(shí)的制造執(zhí)行系統(tǒng)，即只有執(zhí)行沒(méi)有計(jì)劃。可以說(shuō)這種架構(gòu)是一種“厚四薄三” 型的ERP/MES架構(gòu)。當(dāng)然，上述架構(gòu)只是眾多可行架構(gòu)中的一種。在項(xiàng)目中具體如何設(shè)計(jì)需要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況而定。
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