工赋开发者社区 | MES 与 ERP/APS/PLM 等的系统集成技术

MES 系统集成需求

一、MES 与 ERP 系统的集成

从生产计划的角度看，ERP 在生产计划的前端，MES 在生产计划的后端。ERP 的生产计划是以订单为对象制定的无限产能计划。MES 则是以执行为导向，考虑约束条件生成以生产物料和生产设备为对象的生产排程，即基于时间的有限产能计划。MES 需要得到 ERP 生成的“粗"计划作为其计划的源头和基础。

车间任务开工前，MES 需要根据现场任务的进度安排到 ERP 系统中领料；车间任务完成后，MES 需要将完工信息反馈给 ERP 进行入库登记，ERP 自动关联到相应订单并进行完工处理，从而实现计划的闭环控制管理。

车间工作订单信息、物料编码基本信息、产品 BOM 信息、配套加工领料单信息、物资库存及质量信息、配套单据及配套结果等基础信息存储在 ERP 中。车间领料信息、在制品信息、车间完工反馈信息等在生产车间的信息存储在 MES 中。

ERP 系统与 MES 集成主要包括如下功能：

（1）ERP 系统向 MES 提供车间生产任务数据，作为 MES 排程计划的依据。

（2）MES 向 ERP 系统提供领料需求及领料请求，以实现系统自动领料。

（3）ERP 系统向 MES 提供零件领料的详细信息，使车间及时了解生产准备情况。

（4）MES 向 ERP 系统提交完工信息、半成品/成品人库信息，以实现自动入库。

（5）ERP 系统接收 MES 提供的零部件完工信息后自动反馈到生产计划，使生产管理人员及时掌握车间任务进度。

二、MES 与 APS 系统的集成

APS 通常被用来制定车间作业计划，是一套基于优化生产原理的生产排产软件。对于高级计划与排程功能，最重要的是基础数据的准确及业务管理需求的明确。

APS 需要的基础数据如下：

（1）物料信息：包括生产提前期、采购提前期、最大/最小库存量、现存量、可用量、在途量、安全库存量、经济批量等。

（2）物料清单 BOM：包括 BOM 版本、材料消耗定额、替代件等。

（3）工艺信息：包括工艺路线、替代工序、工序优先级、工序制约关系、工序加工、准备时间、转移时间等。

（4）工作中心信息：包括设备能力、设备效率、替代设备、瓶颈设备等。

输入到 APS 的信息包括：

（1）生产任务：MES 向 APS 提供车间的生产任务信息。

（2）加工工艺：由 MES 或者其他系统向 APS 提供工艺规程上要求的内容，至少包括加工工序，各工序所需要的工装工具及其他物料，各工艺加工工时和所需工种，所需加工设备组（工作中心），图样、加工说明等辅助性的内容。

（3）库存数据：由 MES 或者其他系统向 APS 提供包括制定计划时的物资库存、可用工装工具刀具库存，近期计划可用入库等信息。

（4）设备信息：由 MES 或者设备管理系统向 APS 提供可用设备能力、时间模型，设备所属设备组（工作中心）等内容。

（5）工人信息：由 MES 或者人力资源管理系统向 APS 提供各工人加工技能、时间模型及所属班组等信息。

APS 向 MES 输出的信息包括：

（1）排程仿真及结果对比分析：由于 APS 引擎内置大量的排程策略，采用不同的排程策略将得到不同的排程结果。因此，要将得到的不同排程结果进行对比分析，得到需要的结果。

（2）排程结果：准备下达给车间的排程方案，可细化到某时某工人在某设备上加工某工序，同时需要配备何种工装工具及刀具，准备哪些物资辅料。比较好的排程结果还包括该工序的详细制造指令（FO )。

三、MES 与 PDM/PLM 系统的集成

PLM 是管理产品数据和产品研发过程的工具，PLM 系统保存了结构化工艺文件数据。PLM 和 MES 的集成，需要保障 MES 能够按照产品 BOM 结构和总生产任务要求展开工艺级别的生产计划进行排产和调度，集成的主要工艺数据包括工艺过程信息（包括各工序）、BOM 结构、配料清单等。

PLM 系统向 MES 提供的信息包括产品的加工图样、产品的工艺信息、每道工序的作业指导文件等。MES 收集生产现场各类数据，为后期产品的生产工艺、产品装配指导等进行优化，反馈至设计部门，进行改型、设计变更。

四、MES 与质量管理系统（或 ERP 质量管理模块）的集成

MES 虽包括部分质量管理功能，但与质量管理系统侧重点有所不同。质量管理系统是为生产提供质量标准，并进行质量标准及相关内容的管理，其精度是产品及车间关键点的检查。MES 主要针对车间生产的每个工位、工序的质量跟踪，其精度是对每个工位、工序，实时性要求更高。 质量管理系统向 MES 提供质量标准信息，以实时呈现工位、工序的质量检验结果合格状况。MES 向质量管理系统提供关键点的质量检测结果。

五、MES 与设备管理系统的集成

MES 包括部分设备管理功能，但设备管理系统的功能更全面。设备管理系统存储设备的基础信息和各类计划信息。设备基础信息主要包括设备台账信息、设备操作、日检、保养、维修规程信息、设备技术精度信息等；计划信息主要包括各类保养计划、维修计划、润滑计划等。

MES 向设备管理系统提供的信息主要有作业实施信息、生产调度信息、设备状态信息和设备运行信息。通过对这些信息的统计分析，获取设备管理的决策信息，如设备故障频率、设备能力数据等。

六、MES 与人力资源管理系统的集成

人力资源管理系统提供给 MES 人员基本信息、岗位信息、技能信息、技能等级。MES 反馈给人力资源系统的信息主要是产线人员的精细化考勤数据和排班数据，以便清晰了解产线人员的工作状况和技能状况，并向统计分析企业的人员绩效提供基础信息。

七、MES 与过程控制系统 PCS 的集成

MES 向过程控制系统 PCS 提供执行指令，PCS 向 MES 反馈执行结果及 MES 需要实时采集的工艺参数、设备性能参数等。

过程控制系统 PCS 或数据采集与监控系统 SCADA 将设备编号、设备状态、设备运行参数、任务单号、产成品数、生产过程信息等信息反馈给 MES。