藏在ERP阴影下的MES

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欢迎访问e展厅 展厅 3 CIO信息化管理展厅 电子商务/企业门户, IT运维管理, 制造执行系统MES, 流程管理BPR/BPM, SOA/SaaS/云计算, ... 案例背景 最近，飞龙集团的老总突然对MES（制造执行系统）来了兴趣。开会的时候，他接连提了好几回，散会之后，大家还没走出门，他又自顾自地慨叹：“MES可真是好东西啊！”，一副意犹未尽的样子。 听到这儿，信息中心主任李灿像被针扎了一下，忍不住打了一个激灵。老总这句话背后的潜台词让李灿浑身难受。 选择ERP 话要从头说起。飞龙集团是国内一家大型机械制造企业。李灿1999年进入飞龙的时候，飞龙的信息化基本上是“一穷二白”。李灿那时刚从某知名大学的计算机系毕业，一心想大展宏图，不料却落得“英雄无用武之地”。李灿着实心灰意冷了一段时间。 2000年，飞龙集团重组，新上任的马总对信息化工作相当重视，李灿的热情重新高涨起来。2001年，在马总的授意下，飞龙的信息化终于启动了。在认真分析了集团运营状况之后，集团内部形成了两派：一是坚持上ERP，希望飞龙来个彻头彻尾的“旧貌换新颜”；另一派则认为，集团信息化底子薄，应该从基础做起，先在局部领域使用一些软件，看效果如何。 马总旗帜鲜明，认为小打小闹没意思，飞龙在很多业务环节上都“积重难返”，必须以ERP带动全局变革。信息部其他人都希望“以稳妥为主”，只有李灿站在马总一边。两派争论的结果不言自明：一把手说了算，马总这一派占了上风。李灿被提拔为信息中心主任、ERP项目经理。 为了降低风险，在上ERP之前，马总请来业界某著名咨询公司，为飞龙拟订了“企业信息化规划”。根据规划，飞龙将在今后几年中陆续上马DCS（生产控制系统）、MES，并对ERP与MES的接口问题也进行了专门的布署。这下，李灿的心里更有底了。 靠MES补漏？ 2003年初，ERP上线。飞龙的财务、销售等工作日益规范。但生产和库存环节却没有多大改善。情况是这样的：由于订单较多，飞龙的生产计划常常是提前一日下达。今日按照ERP昨天下达的生产计划进行生产。由于生产环节复杂，今日的全部生产信息，要在今日生产结束后，通过生产班组的物流管理员、统计员手工记录，输入到ERP系统中。因此今日生产中消耗的物料统计信息，“反映”到ERP的生产计划中，要延迟一天，而进入生产环节，实际就要经过两天。 在生产旺季，订单多样，订货频繁，有时原材料的合格率不稳定。如果今日生产过程中出现意外，有原材料不合格，需重新进货，明天此类产品应该减缓生产，这一生产环节的富余出员工和设备可用于其他生产调配，但因为这些生产信息要通过“手工汇总”，有一天时间的“延迟”，ERP系统当天难以得知，所以它还会像往常一样，根据订单和企业正常的生产资源条件制定出明日的生产计划。不难预见，明天飞龙依然无法按照计划生产，最终只好将计划搁在一边。而公司因此就在人员安排、物料供应、库存等环节胡子眉毛一把抓起来。大家对ERP的不满越来越多。 针对这一问题，飞龙找到那家ERP公司，但它坚持认为这不是ERP的责任，ERP无法自动解决计划和生产的脱节问题。对此，咨询公司的分析结果是，飞龙要想解决这个问题，应该上MES。 本来按照飞龙当初的规划，三年后才会考虑MES，但计划赶不上变化，上不上MES一下子就成了摆在眼前的问题。李灿倒没觉得太出乎意料，他想反正规划做好了，接口也预留了，上MES只是时间早晚的问题。即使现在就做，也不会手忙脚乱。 一朝天子一朝臣 让李灿没想到的是，MES刚刚被提上议事日程，马总却突然下台了。取而代之的是刘总——飞龙以前的副总。 刘总对MES很上心，但是他话里话外透出来的意思却让李灿很不舒服。“瞧瞧威达（飞龙的竞争对手之一），人家一开始上的就是MES，实用得很……”他的言外之意李灿听得很明白——当初上这个劳什子的ERP干吗！ “难道真的是‘一朝天子一朝臣’？新官上任，就要把前任重用过的人、干过的事都一笔否掉？”李灿满心委屈。他想ERP在飞龙还是发挥了作用的呀，只不过在生产环节存在一些问题，做得不好罢了。要上MES，也没必要全面否定ERP吧。 2005年7月，刘总上任半年之后，飞龙的MES项目正式启动。在选型过程中，几家软件公司先后表示：接口问题是个很复杂的问题，由于在功能上存在一些重合，MES和ERP的集成问题不像李灿当初想的那么简单。 李灿知道，这又会让刘总抓住话柄。“这到底是怎么回事呢？”李灿心里的疑团越来越多，“难道先上ERP真的错了吗？软件公司的分析是对的吗？还是想故意抬高MES项目的价码？如果真如他们所说，那该怎么确保集成的效果呢？” 李灿的心里沉甸甸的…… 先后没关系，整合是关键 文/明基逐鹿专家团 马佳 由于国内外目前尚未有一个详细的、标准的、被广泛应用的MES接口标准，因此在MES项目的实施中，由于涉及不同软硬件供应商，系统间接口往往成为定义的难点，很容易影响到项目的成果。 在本案例中，飞龙集团的信息化规划做得还是相当不错的，只不过，受产业大环境的变化、企业战略目标的调整、前期信息化建设的成果等因素的影响，大家对信息化建设当前应该如何做、未来该怎么做、以往做得好不好等问题会有不同的看法。 飞龙集团在信息化建设过程中，在不同的时期，对MES与ERP实施先后顺序的争论正是人们对信息化建设认识发生变化的典型例证。 先后无定论 如果把ERP与MES实施的先后顺序放在跨越产业环境与企业背景的情况下来谈，根本没有必然的答案，毕竟信息化工具的选择必须是以符合企业当前战略布局为前提的。 以中国台湾电子产业为例，我们可从一个小侧面来看其信息化建设的布局过程。很多中国台湾自有品牌电子大厂在经营初期，是从承接电子零部件代工业务开始，而在这种制造环境下，如何满足客户的稽核要求、如何降低制造成本、如何提高生产效率与产品品质是其管理重点。在此条件下，很多企业的信息化建设都是选择先上MES，通过对生产现场执行过程人、机、料、法等因素的精细管理，逐步实现对整个生产工艺过程与产品品质的统筹与提高。之后随着经营规模的扩大与业务范筹的扩展，再开始考虑使用ERP系统，对整个企业的资源进行调度，对销售、财务、生产的等不同环节的资源进行协调调配，对不同业务流程进行固化。 而中国大陆许多大型制造企业信息化建设伊始，往往是在跨区域多制造工厂与集团式管理规模的基础上。对它们来说，重点问题在于协调各个不同层面的企业资源与提高整体的运作效率，而ERP带来的效益更能满足它们的需求。飞龙集团在规范化企业各个部门的业务流程以后，为了顺应需求变化频度越来越高、产品种类需求越来越多的市场，可以考虑应用MES来对生产过程进行更加精细的管理。 整合是关键 飞龙集团在MES的项目选型阶段中，对MES的重点需求非常明确，即希望通过MES的实施，能够准确而实时地掌握生产现场的第一手资料，并且把这些资料反馈到ERP系统中去，保证日常生产计划的可执行性。因此在进行MES选型时，要圈定需求明细及其轻重缓急的程度，以此为依据，选定合适的供应商组合——包括MES软件供应商以及其他系统的接口供应商等。 首先从系统功能的角度划分需求，可以分为必须通过系统间交互才能满足的需求与MES系统内部功能可满足的需求两类。而在飞龙集团的重点业务需求中，MES必须向ERP提供实时的生产数据成为MES功能评估的一个重点。 MES作为联结ERP系统与PLC(可编程控制系统）系统环境的一个中间应用层，需要承担的重要工作之一就是在底层的工控系统和上层的计划系统间加工与传递信息,进行系统间的纵向整合。例如对自动化设备作业的工序产量统计，通过获取工控设备提供作业信号，应用MES系统进行汇总加工，作为最终的详细产量数据传递给ERP，这是一个典型的信息传递过程。为了做到这一类的信息传递，ERP与MES系统、MES与PLC系统间的接口，是保证数据顺利传递的关键。 但是由于国内外目前尚未有一个详细的、标准的、被广泛应用的MES接口标准，因此在MES项目的实施中，由于涉及不同软硬件供应商，系统间接口往往成为定义的难点，很容易影响到项目的成果。为了避免这些不确定性带来的风险，许多制造企业在对MES接口评估时期就采取了更加稳妥的做法，包括选择提供开放软件接口的模块化ERP和MES软件供应商，在MES项目中囊括了ERP软件接口和PLC标准软硬件接口采购的项目，在选型期便集合软件技术与业务专家，对接口的业务实现流程与技术实现过程做出了详细的模拟和设计论证。一个好的MES项目，往往能够在实现对生产现场执行作业管理与优化的基础上，也能够沟通制造企业的底层控制系统与计划管理系统。 随着国内制造业软件供应商的发展和信息化需求的成长，越来越多的ERP、MES和工业控制系统供应商已经开始意识到通过组合联盟提供集成系统与服务的价值所在，并开始在一定范畴内开始制定行业标准，这将有助于飞龙集团顺利完成ERP和MES的整合。 规划是关键 文/宝山钢铁股份有限公司系统创新部首席工程师 吴国城 问题的关键是整体规划的深度和力度。就是对涉及到的ERP系统、MES系统的功能布局是否清楚、齐全、合理，以及达到这些功能的实施路线是否具有很强的可操作性。 我个人觉得这个案例中的信息中心主任李灿，真是难为他了。实际上，不能把问题归结为先上MES还是先上ERP。 飞龙的症结 首先，ERP系统对生产计划的定位是否定在日计划？还是应该定在周计划或月计划？这是由业务流程和分工来确定的。没有统一模式。但是日计划和周计划、月计划必须互动。天天都100%地圆满地完成日计划几乎是不大可能的。 根据案例提供的信息，飞龙ERP的定位是日计划。但是“今日的全部生产信息，要在今日生产结束后，通过生产班组的物流管理员、统计员手工记录，输入到ERP系统中。”这就有问题了。 实际上，日计划应该分解成一条条作业指令，每条作业指令指挥生产作业现场的PCS（过程控制系统），每条作业指令的生产结果——我们叫做生产实绩数据就产生在PCS过程控制计算机系统中，那么这个生产实绩数据就应该立即返回到ERP系统中去。我们把这个过程称为“数据不落地”。 没有MES系统，PCS系统就直接与ERP系统进行数据通信。有MES系统，PCS系统就与MES系统进行数据通信，再由MES系统与ERP系统进行数据通信。国内外这样两种方式都有许多成功的案例。可以说，有了MES系统，只是能更方便地调整一天以内各班之间的计划。 飞龙的问题在于ERP没有自动生成生产实绩数据，因此从技术层面上讲，不打通PCS系统对外的数据通信，只是上了MES系统，问题照样存在。 靠规划完成ERP、MES布局 问题的关键是整体规划的深度和力度。就是对涉及到的ERP系统、MES系统的功能布局是否清楚、齐全、合理，以及达到这些功能的实施路线是否具有很强的可操作性。 实际上，没有一本权威的教科书对ERP的功能和MES系统的功能作出过令人无可非议的明确界定。但是每一家ERP软件包的厂商和MES软件包的厂商自己都会有一番振振有词的概念和界定，并且以此为“标准”来引导客户的认同。并且，软件包供应商都不大愿意承担打通数据接口的责任，只有为数不多的确实有实力、有信誉的公司肯做这件事，但是要价是不便宜的。 作为规划，主要不是决定企业上几个系统，而是根据企业发展目标定下管理信息系统的总体架构和应用功能，再根据应用功能来确定系统建设。企业应该很清楚一点：系统涵盖全部功能，功能覆盖全部产线。这里指的系统，可以是一套计算机，也可以是二套、三套甚至更多套计算机，可以是ERP，也可以是MES。但无论信息化建设到哪一步，数据从产生源头开始，就是从计算机到计算机的传输（用户订货合同目前只能手工输入除外），从作业层到管理层的“不落地”。中间管理人员的介入只能是作判断，作取舍分析等，而不是人工输入过程中的数据。 国内外从PCS直接到ERP的例子，和PCS到MES再到ERP的例子都有许多，均很成功。关键是要根据企业中生产线的布局和生产组织的特点来设计安排是分两层合适，还是三层合适。同类企业，也可以有不同的模式。这也与企业生产力的水平和员工现有的素质条件、企业文化密切相关。这一点，企业一定要自己拿定主意。总之，企业追求的是系统中实实在在可用的功能。 要让软件“削足适履” 现在的年代，没有人会站出来公开说ERP系统不好，只会说这里解决不了我的问题，那里缺少我要的数据。上ERP系统也好、上MES系统也好，主要目的是通过优化业务流程，合理配置和及时调度资源，达到降低管理成本，减少成品和中间产品的库存，加快资金流转，提高企业的效益。 飞龙集团现在运行ERP系统中解决计划和生产的脱节问题，上MES肯定没错，但不一定就能完全解决问题。还是要进一步梳理业务流程，把梳理流程中发现的问题通过MES系统建设来弥补。也许MES的供应商会提出来，这不是MES的功能，那不是MES的功能。我的观点是不管哪个供应商，你不能解决我提出的问题，你就不要来投标。企业不能“削足”适软件的“履”，而应该软件“削足”适业务流程创新的“履”。我还是坚持这样一句话，任何一个优秀的管理软件都不能代替一个已生存多年的、活生生企业的管理实践和管理创新活动。 由此可以做推断：飞龙要上MES的话，软件供应商的意见也要听，但毕竟是一面之词，更重要的是请业务同行中搞得成功的企业来进行信息化建设的咨询和诊断。 另外，公司领导和各业务部门要有一定的容忍度。成功的系统在上线投运初期，有几十个问题，甚至上百个问题，完全是正常的。因为成功的企业都是有个性化的，否则无法取得领先于同行的竞争优势。而要把有个性化的管理内涵“固化”到系统中去，运转起来，成为各部门管理人员手中不可替代、不可离开的工具和手段，不是一朝一夕能实现的。此项工程只有开始，没有结束。不承认这一点，是很难持续推进的。飞龙集团信息中心主任李灿得咬紧牙关顶住啊！ 飞龙应该上MES 文/中国广东核电集团银河创新技术发展有限公司高级项目经理 李庄 作为生产执行管理系统的MES，在定义自己的时候喜欢多多益善，把很多功能都拉进来，这容易给上了MES的企业造成一种误解——认为企业上了MES就万事大吉，缺少从战略高度进一步实施信息化的决心和热情。 针对本案例中飞龙出现的问题，我建议它应该上MES。但刘总否定ERP，认为飞龙一开始就应该上MES的观点我却不赞成。这要从ERP和MES的关系说起。 ERP、MES各擅胜场 企业用于生产组织和管理的信息系统主要有三种方式：采用MRPII/ERP系统实现物料需求计划或资源计划的生产管理方式；采用SCADA、HMI实现过程监控生产管理方式；采用MES联系过程自动化，并支持全面信息集成方式的生产管理方式。由于通过SCADA、HMI实现过程监控生产管理方式的专业化程度比较高，很多企业并不把此项内容纳入到信息化建设项目，所以在此也不进行阐述。 目前，采用MRPII/ERP系统实现物料需求计划或资源计划是企业最常用的一种生产管理方式。ERP形成主生产计划后，在规定的时间向执行层的MES系统发送具体的生产计划，即向MES发出“生产什么”的指示。因此，ERP系统本身不能时时掌握生产动态，对生产情况是通过MES来实现的。 ERP实现了信息流、物流、资金流的集成，从而实现资源共享；同时它对信息的及时高效处理，减轻了加工负担，对数据进行统计、分析与挖掘，提炼了知识，有效解决企业的诸多困扰，提升了企业网络经营能力和市场竞争力。可以说，ERP关注的是一个企业的未来、企业的愿景战略发展。 与之相反，MES关注的是现在的执行情况，对生产过程管理要求比较精细，能及时解决企业目前生产过程中出现的一些资源瓶颈问题，对于那些急于改变企业目前现状的企业比较有成效。 具体说来，MES根据已定义的产品配方或产品实现的细节形成生产指令，为控制层提供“如何生产”的指示。同时，将生产过程的结果信息反馈给ERP系统。此时，MES使用时标较短（一般为天、班、小时分钟或秒），所以得到的生产信息比ERP系统更为精确。 MES的作用是以对过程业绩进行监视、统计、跟踪和分析等手段，实现过程的持续改进。是对企业生产过程中各个生产线每一个重要环节相关的数据，通过数据采集设备用一定的数据格式存储下来，经过系统归类整理和分析后，转化成有效的信息，输入ERP系统，提供给各个生产职能及管理部门使用。包括数据采集、效率评估、历史数据分析、物料跟踪、质量跟踪、设备管理、计划分解、设计管理、工艺分析、专家系统等业务子系统或功能组件。 要上MES，但不否定ERP 对于某些企业来说，采用MES联系过程自动化并支持全面信息集成方式最为有效，也最有利于企业提高生产活动的协同性。但是，作为生产执行管理系统的MES，在定义自己的时候喜欢多多益善，把很多功能都拉进来，这容易给上了MES的企业造成一种误解——认为企业上了MES就万事大吉，从而满足于现状，缺少从战略高度进一步实施信息化的决心和热情。案例中刘总就有这种错误倾向。 不管ERP也好，MES也好，其实都是企业信息化的一部分，而不是企业信息化的全部。飞龙公司从“以ERP带动全局变革”的战略高度出发，科学地制订了企业信息化规划。根据规划，首先实施ERP，并在今后几年中陆续上马DCS、MES，并对ERP与MES的接口问题也进行了专门的布署，可以说飞龙信息化建设的设想是完美的，该企业如果按此规划有序地推进，信息化对该企业的推动作用将是非常成功的。 但是，该设想并没有充分考虑到该企业产品有“生产旺季”的实际情况，凸现了ERP功能的不足；该企业进行ERP实施，在财务与销售环节取得了一些成绩，这正是ERP功能优势明显的地方，对于生产和库存环节没有多大改善也正是ERP的薄弱环节，这恰好是MES所需要解决的问题。因此，对于飞龙公司来说，目前阶段需要尽早调整企业信息化规划，把MES项目尽早提到议事日程上来，以便解决日益突出的问题。 建议“厚四薄三” 文/中国惠普产品技术及专业服务集团咨询与集成事业部制造业咨询总监 谢少毅 当制造企业在考虑ERP与MES实施的顺序究竟谁先谁后时，我的观点是：总体规划与设计，分步实施。 分析这个案例，首先要弄明白ERP、MES的来龙去脉。ERP与MES都起源于八十年代兴起的MRP（物料资源计划）系统，MRP是在定货点法计划基础上发展形成的一种库存计划与控制方法，是建立在计算机基础上的生产计划与库存控制系统，它的主要内容包括客户需求管理、产品生产计划、原材料计划以及库存纪录等。在MRP之后，围绕企业的财务、资金流信息，发展起来了ERP；而围绕企业的物流及生产控制，则逐渐发展出了MES。 选择ERP还是MES？ 制造企业在信息化的过程中，选择上ERP或是MES，关键取决于业务的需求，如果业务的需求重点是在对业务流程的整体管理与控制，则先上ERP系统，但ERP系统的缺点在于不能对生产管理的细节进行有效控制；而如果业务需求的重点，如果是在于追求对基础管理的有效控制，包括对生产过程、车间管理等，则应选择先上MES系统。 单独上MES系统的问题在于，由于企业各个生产车间的情况不尽相同，对于不同的生产车间需进行各自的应用开发，实施的周期长、开发的力度大，且容易造成彼此独立不能互联的局面，从而形成信息孤岛。而单独上ERP系统的问题在于，由于ERP软件为套装商业软件，绝大部分为标准模块，因此实施周期短，但容易缺乏基础数据的支持，也无法深入到具体的生产过程中，特别是排产、生产、参数控制、库存位置管理等。 因此，当制造企业在考虑ERP与MES实施的顺序究竟谁先谁后时，我的观点是：总体规划与设计，分步实施。 对于从未实施过ERP或MES部分功能的企业，最好选择同时实施ERP与MES系统，这样可以在最短的时间内，取得最大效益，同时还能很好地解决接口的统一设计问题。但为了规避风险，可以分阶段实施，第一阶段，实施ERP部分关联度紧密的核心模块，同时配合ERP的需求，实施MES的部分功能模块；第二阶段，完善ERP及MES的其他功能模块。 何谓“厚四薄三”？ 关于制造企业信息化，惠普咨询有一个“五级系统，厚四薄三”的方法论。即，对于一个制造企业来说，一个五层系统的技术架构是一个最佳的企业信息化体系。这五级系统分别为：一级设备控制系统、二级过程控制系统、三级车间级制造执行系统 （即MES）、四级企业资源计划系统 （即ERP）、五级企业间管理系统及决策支持系统。这五层系统相互集成、相互协调，构成了一个完整的企业信息化管理系统。 一般来说，四级系统根据市场需求形成综合的生产和管理计划，三级系统根据这些计划产生详细生产排序和最优调度安排，最后启动生产设备完成全部的生产过程，同时，生产过程的实际信息，汇总到三级系统，反馈到四级，形成信息的交互。这样，各层次功能衔接紧密，信息实时沟通，形成一个有机整体。 但是，对于四级系统与三级系统，在具体设计过程中往往会碰到究竟如何分工的问题。我认为，尽量发挥四级ERP套装软件的功能；避免在三级系统中进行过多的开发，比较有利于企业整体信息化的建设。也就是说，四级功能丰富，相对“厚”，三级功能精干，解决专业领域的问题，相对“薄”，形成所谓的“厚四薄三”的系统架构，即“五级分工，厚四薄三”。 有了比较“薄”的三级系统的支持，就能很好地衔接二级系统与四级系统，实现数据流在五级系统架构中的有效分工，即二级系统处理秒级数据，三级系统处理分钟级数据，四级系统则处理小时级数据。 信息系统的五级，分工不同，各有侧重，而又紧密集成，形成上下交互的统一平台。经过整体规划、分步实施，就可以有效地对整个信息化进程进行掌控。因此上ERP/MES的先后顺序，并不是问题的关键，关键在于对整体系统的统一规划，对接口的统一设计。然后是对阶段工作内容的合理设计。 对于案例中提供的情况，虽然企业也有整体规划，但整个信息进程拉的时间比较长，中间由不同公司负责不同阶段的项目，因此很容易造成各个阶段的成果打折扣，而且不同公司之间容易互相推诿责任，难以控制信息化整体。此外，在前期实施ERP的过程中，没有同时实施一个比较“薄”的三级系统，因此造成缺乏有效基础数据支持的局面，实施效果自然会打折扣。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/4/2005)