SAP制造行业ERP和MES系统集成架构

发表于：2022/1/7 9:17:58  阅读量： [关闭]

在进行制造行业的管理信息系统设计时，四级ERP与三级MES的架构是一个技术关键。一些功能很显然是必须放在ERP系统来完成的，否则就无法在企业这个层面建立一个完整的、集成的信息化管理流程和体系。这些功能主要包括：需求管理、能力计划、销售订单和合同管理、分销与发货管理、主生产计划、生产计划和物料管理。同样，有一些功能是必须由MES系统来完成的，比如生产实绩的收集，二级指令的产生与下达等。但是，还是有部分功能很难明确地说应该在三级系统完成或应该在四级系统完成。笼统地说，这些功能在三级或四级都有可能做到，但究竟这些功能应该放在哪一个层次，需要根据实际情况和需求来最终确定。这些功能主要包括排产/排序、生产执行管理、质量管理、运输管理、仓库管理。

事实上，ERP与MES的架构模式也是有一个发展过程的。在不同的历史时期，由于各种因素的制约产生了不同的架构模式。既使同样基于SAP系统，其与MES的架构模式在不同时期也产生过三种不同的架构。上图所示是到目前为止最新的一种SAP / MES架构模式。可以说这也是到目前为止最先进的一种ERP/MES架构。这种架构的层次非常清晰，分为计划与执行两大层次。

SAP APO 与独立的工业模块无缝集成在一起，组成一个完整的计划体系。这个计划体系可以完成从中长期的整体计划一直到分钟或秒一级的作业计划，从而构成整个信息化管理体系中的计划层。这里，APO中的生产计划与详细排产模块可以真正完成中短期的计划并产生计划工单。因此，在MES中不再有生产计划，而直接就是生产订单了。所谓的独立工业模块主要用来完成基于件次的排产工作。SAP APO 中的计划与独立工业模块中计划的区别或者说分工是这样的：所有基于订单的计划，比如产生计划工单，并对计划工单进行排序、分拆、合并等优化工作全由SAP来完成;而所有基于物料件次的计划都由独立的工业模块来完成。比如加热炉的上料计划，再比如轧制薄板类产品时的龟壳型排序。

之所以采用这种独立的工业模块主要是因为基于件次的计划与钢铁冶金企业的设备和工艺关系非常密切，很多独立的工业模块中内置了大量的工业优化算法。这些算法模型主要是关注于技术层面，与管理层面的关系不大。而SAP公司作为企业管理软件供应商，注重的是管理层面的问题，SAP不会提供类似的工业算法模型。要在SAP系统中实现这些算法也是可以的，但用户必须自已在SAP中建立这样的算法模型，SAP提供建立模型的平台和工具但不提供具体的算法模型。签于这种情况，直接采用这些独立的工业模块，并使之与SAP集成便成为一种效率最高的解决方案。另外，如果要在SAP中完成基于件次的计划也是可以的，但除了要在SAP中建立相应的算法模型之外，还必须满足一个计划工单等于一个件次，一个批次等于一个件次这样的约束条件。这是因为，到目前为止所有的ERP系统中的计划都是基于工单的来进行。所以，在这种最新的架构中，采用了所谓的独立工业模块。当然，这种独立的工业模块除了直接在市场上采购外，也可以由客户自行开发。

另外，在这种架构中，SAP ERP系统与三级MES系统构成了一个大的执行层，SAP ERP是企业级的执行层，而三级MES系统是分厂或车间级的执行层。这里保留了现场调整与事件处理功能，主要用来处理突发事件和短期的计划调整，使得三级系统可以及时处理各种现场情况。

在这种架构中，三级MES系统成了名符其实的制造执行系统，即只有执行没有计划。可以说这种架构是一种“厚四薄三” 型的ERP/MES架构。当然，上述架构只是众多可行架构中的一种。在项目中具体如何设计需要根据企业的实际情况而定。