鋼鐵企業(yè)是我國現(xiàn)代化建設(shè)的重要產(chǎn)業(yè)，在信息化的新形勢下，鋼鐵企業(yè)的市場競爭是很激烈的，必須注重創(chuàng)新企業(yè)經(jīng)營體制和管理，并運(yùn)用信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部流程的創(chuàng)新與重組，使企業(yè)核心競爭力得到較大提升，進(jìn)而使企業(yè)自身生產(chǎn)管理模式得到創(chuàng)新，最終形成較為完善的，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢的管理模式。
鋼鐵企業(yè)是一種流程型企業(yè)，生產(chǎn)過程中化學(xué)與物理變化相混合，鋼鐵的生產(chǎn)條件嚴(yán)格、工藝復(fù)雜，同時(shí)生產(chǎn)自動(dòng)化程度較高，生產(chǎn)設(shè)備眾多，生產(chǎn)過程中會(huì)運(yùn)用到大量的檢驗(yàn)系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備與數(shù)據(jù)采集。鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)管理特點(diǎn)決定了其信息化和其他企業(yè)不同，鋼鐵企業(yè)信息化生產(chǎn)管理模式的建設(shè)不只包括企業(yè)業(yè)務(wù)層面上的系統(tǒng)建設(shè)，且生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及設(shè)備相關(guān)的控制系統(tǒng)同樣需要重視。
鋼鐵企業(yè)若要完成信息化的任務(wù)，須保障“訂單—生產(chǎn)—銷售”路徑的暢通，并在這一路徑上實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)管理流程上包括成本的動(dòng)態(tài)核算、質(zhì)量監(jiān)控、運(yùn)輸、銷售和財(cái)務(wù)管理的企業(yè)綜合營銷系統(tǒng)的充分整合。在此基礎(chǔ)上加上企業(yè)備件管理、設(shè)備維修、人力資源管理以及網(wǎng)上辦公，就構(gòu)成了鋼鐵企業(yè)計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)。而生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)實(shí)際是企業(yè)過程控制級與作業(yè)管理級的整合，在生產(chǎn)管理過程中的物料平衡、生產(chǎn)計(jì)劃、優(yōu)化以及調(diào)度都包含在企業(yè)綜合營銷系統(tǒng)內(nèi)，并且是系統(tǒng)的核心組成部分。ERP所需要的周期、預(yù)計(jì)完成時(shí)間以及生產(chǎn)成本等實(shí)際的生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過MES提供，ERP從MES中獲取企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)能力、企業(yè)訂單的實(shí)際情況以及企業(yè)生產(chǎn)換班相互之間的約束關(guān)系；系統(tǒng)中包括準(zhǔn)時(shí)交貨與成功報(bào)價(jià)的客戶關(guān)系管理模塊由生產(chǎn)全程的實(shí)際情況決定。而MES系統(tǒng)根據(jù)ERP所下達(dá)的生產(chǎn)計(jì)劃，通過統(tǒng)計(jì)、調(diào)度、物料、能源的管理及生產(chǎn)成本控制等過程組織生產(chǎn)，并將收集到的各種信息經(jīng)過加工處理，及時(shí)傳遞到ERP系統(tǒng)。
鋼鐵企業(yè)ERP因?yàn)槭茉絹碓郊ち业氖袌龈偁幍挠绊�，所制定的生產(chǎn)計(jì)劃和處于企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中心環(huán)節(jié)的生產(chǎn)執(zhí)行過程MES相脫節(jié)，計(jì)劃適應(yīng)性不強(qiáng)問題漸漸地顯露出來。如何在有效解決這一矛盾，提高制定計(jì)劃的實(shí)時(shí)性與靈活性的同時(shí)提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，具有重要的研究意義。
1 鋼鐵企業(yè)信息化的體系架構(gòu)
鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中工序和設(shè)備多而復(fù)雜，資金流動(dòng)率頻繁、投資規(guī)模巨大。企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)不僅包括人事、財(cái)務(wù)等傳統(tǒng)的信息管理內(nèi)容，還涉及了生產(chǎn)管理領(lǐng)域。企業(yè)不僅需根據(jù)訂單情況進(jìn)行全面的質(zhì)量管理、制定生產(chǎn)計(jì)劃，還要在生產(chǎn)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集和全面的監(jiān)控，對產(chǎn)品、物料等信息進(jìn)行詳細(xì)全面的統(tǒng)計(jì)。
1.1 MES
MES的定義是“通過傳遞信息，實(shí)現(xiàn)從下達(dá)訂單到完成生產(chǎn)的企業(yè)生產(chǎn)全部過程的優(yōu)化管理”。這一過程包括資源的分配、工序調(diào)度與產(chǎn)品質(zhì)量管理、狀態(tài)管理等主要功能模塊。
1.2 ERP
ERP實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的計(jì)劃生產(chǎn)資源方式向以市場需求為依據(jù)的企業(yè)內(nèi)、外部資源計(jì)劃系統(tǒng)的拓展，ERP的核心管理思想是實(shí)現(xiàn)整個(gè)供應(yīng)鏈的全程管理，這一系統(tǒng)能夠?qū)⑵髽I(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)和客戶的需求及供應(yīng)商資源融合起來。ERP所創(chuàng)造的面向供應(yīng)鏈的管理方式，為企業(yè)提供一個(gè)全面集成的信息系統(tǒng)，使企業(yè)以此構(gòu)建起符合自身實(shí)際的管理機(jī)制和管理模式，從而更好地運(yùn)用各類管理信息，提高企業(yè)的快速響應(yīng)能力、管理效率和提升核心競爭力。
2 太鋼MES與ERP的系統(tǒng)集成運(yùn)用
2.1 信息化體系的系統(tǒng)架構(gòu)
企業(yè)的信息化項(xiàng)目通過采用SAP ERP套件進(jìn)行企業(yè)管理層的信息化，其中包含財(cái)務(wù)與成本、采購與生產(chǎn)、銷售和質(zhì)量等方面功能模塊。
信息化項(xiàng)目的第一期將在企業(yè)的新熱軋和新煉鋼廠開發(fā)實(shí)施三級系統(tǒng)(包括BX-MES與AT-MES)，滿足ERP流程和生產(chǎn)管理的需要，其余工廠開發(fā)指廣義計(jì)量的質(zhì)量系統(tǒng)(RV-MES)，并支持生產(chǎn)管理和MES與ERP流程需求。
這一項(xiàng)目SAP服務(wù)器與外部的接口涉及到兩個(gè)MES系統(tǒng)，每一系統(tǒng)均通過獨(dú)立的SAP XIS和WEB SERVICE完成數(shù)據(jù)交換，不同的MES間通過SOAP的方式直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。
2.2 信息傳遞方式與內(nèi)容
BX-MES、SAP ECC、RV-MES以及AT-MES的通訊均通過以下方式進(jìn)行：信息數(shù)據(jù)的下傳采用ABAP Proxy技術(shù)的調(diào)用方式，從XI到MES采用SOAP的通訊方式，首先通過ABAP Proxy將數(shù)據(jù)發(fā)送到XI，在由XI轉(zhuǎn)換成S0AP格式后，然后將其轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送到MES的SOAP URL入口；再上傳過程中通過SOAP協(xié)議的異步通訊方式的方式進(jìn)行，MES直接就把SOAP消息傳遞到XI SOAP URL的入口，在XI對數(shù)據(jù)內(nèi)容與格式進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換后，由ABAPProxy將數(shù)據(jù)信息發(fā)送至SAP。
從ERP到MES的傳遞數(shù)據(jù)包括以下主要內(nèi)容：工作人員應(yīng)首先在SAP系統(tǒng)中新建經(jīng)質(zhì)量評審后的產(chǎn)品銷售訂單，系統(tǒng)接口程序就會(huì)把系統(tǒng)中新建的銷售訂單傳達(dá)到MES；MES排產(chǎn)后按時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)信息的反饋。
從MES到ERP的傳遞數(shù)據(jù)包括以下主要部分；
(1)訂單的申請與確認(rèn)，MES創(chuàng)建生產(chǎn)訂單，創(chuàng)建后的訂單會(huì)自動(dòng)下達(dá)三級，非計(jì)劃與計(jì)劃的訂單MES都可申請。當(dāng)生產(chǎn)所有必要工序均已完成后，需要對訂單進(jìn)行產(chǎn)品的產(chǎn)出確認(rèn)，并且將最后機(jī)組的產(chǎn)出量作為不同工序的報(bào)工產(chǎn)量。
(2)物料的轉(zhuǎn)移，和承接處理有關(guān)物料的庫存性質(zhì)、狀態(tài)和保存物品位置等因素變化的操作 不同物料移動(dòng)類型的有不同的移動(dòng)結(jié)果的，所有的庫存移動(dòng)過程中，都在系統(tǒng)中形成記錄該次移動(dòng)的的依據(jù)，通常稱之為“物料移動(dòng)憑證”。
(3)根據(jù)批次進(jìn)行庫存管理的物料，MES按照SAP的批次劃分收貨，也根據(jù)上傳批次特性的接口對批次特性進(jìn)行歸集。這一接口便用于RV-MES對SAP申請的特點(diǎn)。
2.3 MES與ERP的分工
MES的管理針對的是企業(yè)的某一組成部分進(jìn)行的管理，而ERP的管理是針對整個(gè)企業(yè)業(yè)務(wù)，SAP與MES的系統(tǒng)功能有如下劃分：
ERP是針對企業(yè)運(yùn)營資源的管理，主要強(qiáng)調(diào)物流與資金流相統(tǒng)一；同時(shí)ERP管理企業(yè)的整個(gè)內(nèi)部供應(yīng)鏈與價(jià)值鏈，強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)的整合以及計(jì)劃的協(xié)調(diào)和控制。然而MES更主要集中于對生產(chǎn)過程中資源的管理，主要對包括工序計(jì)劃與訂單、生產(chǎn)實(shí)績的反饋以及質(zhì)量管理等內(nèi)容的生產(chǎn)的執(zhí)行進(jìn)行管理。
2.4 MES與ERP的集成
ERP面向的是企業(yè)全部，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)、供應(yīng)、銷售與人財(cái)物情況，對公司的各種資源進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整配合，在以這些制定企業(yè)的詳細(xì)生產(chǎn)管理計(jì)劃。使MES將ERP制定的管理計(jì)劃細(xì)致地分到生產(chǎn)執(zhí)行的層面上去，并以此制定出具有更佳最優(yōu)的調(diào)度計(jì)劃。
2.4.1 生產(chǎn)計(jì)劃
生產(chǎn)計(jì)劃階段，ERP根據(jù)銷售預(yù)測與銷售訂單制定生產(chǎn)計(jì)劃，并且依據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行質(zhì)量的設(shè)計(jì)，MES系統(tǒng)則依據(jù)最大坯料的原則，形成對生產(chǎn)的要料需求，并且根據(jù)生產(chǎn)的需求進(jìn)行排產(chǎn)。在完成生產(chǎn)計(jì)劃的編制后，首先將排產(chǎn)信息數(shù)據(jù)上傳到ERP，并且將信息轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)指令下達(dá)到二級系統(tǒng)。并上傳排產(chǎn)信息后，在相應(yīng)的生產(chǎn)訂單會(huì)處于指定的狀態(tài)，ERP沒有辦法進(jìn)行修改。ERP與MES集成運(yùn)用，可以根據(jù)生產(chǎn)中的實(shí)際情況對生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，也將結(jié)果反饋到ERP系統(tǒng)，從中保證ERP系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)的完成時(shí)間和產(chǎn)品的交貨時(shí)間。
2.4.2 生產(chǎn)執(zhí)行
生產(chǎn)過程中，需要對生產(chǎn)過程中的設(shè)備、物料、質(zhì)量、能源等多方面信息進(jìn)行采集和監(jiān)控，以實(shí)時(shí)掌握實(shí)際的生產(chǎn)狀況，為作業(yè)管理、生產(chǎn)管理調(diào)度提供有效的信息依據(jù)，同時(shí)對生產(chǎn)任務(wù)與產(chǎn)品信息進(jìn)行對照匹配，并通過質(zhì)量檢驗(yàn)、控制，將質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果反饋到ERP的質(zhì)量管理模塊。生產(chǎn)實(shí)績信息的采集主要涉及到生產(chǎn)中的原料投入、能源、輔助工具材料的消耗及產(chǎn)成品產(chǎn)量信息等方面，在完成生產(chǎn)實(shí)績信息的匯總后，與生產(chǎn)訂單進(jìn)行匹配，按照生產(chǎn)實(shí)績對收貨量與投料量進(jìn)行歸并，觸發(fā)ERP記賬。如果不存在可匹配的生產(chǎn)訂單，則應(yīng)向ERP申請新訂單。從而達(dá)到按訂單生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，精確成本核算與客戶滿意的目的。
2.4.3 產(chǎn)品的銷售與管理
在產(chǎn)品下線后，MES由于執(zhí)行ERP所發(fā)出的不同物流轉(zhuǎn)移的指令，將對產(chǎn)品進(jìn)行入庫、配貨和退貨處理，同時(shí)，通過與質(zhì)量管理系統(tǒng)的相互結(jié)合，在進(jìn)行產(chǎn)品的改判、判廢和降級等操作。只有在待入庫產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息完備并且和生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)相匹配的情況下才能入庫，否則不予入庫。并且結(jié)合系統(tǒng)提供的運(yùn)輸車輛信息指定車輛后，執(zhí)行發(fā)貨出庫指令。同時(shí)按時(shí)向ERP上傳發(fā)貨實(shí)際情況，確保ERP與MES庫存是一致的。
雖然ERP與MES功能的側(cè)重點(diǎn)不同，但其功能組合支持生產(chǎn)業(yè)務(wù)的全程循環(huán)中，兩者都共同構(gòu)成一個(gè)計(jì)劃、調(diào)整、控制、反饋的完整系統(tǒng)，能夠使信息更加順暢、透明地交互傳遞。
3 集成應(yīng)用效果
通過MES與ERP系統(tǒng)的集成運(yùn)用，企業(yè)已達(dá)到了按訂單生產(chǎn)的模式，企業(yè)在市場指導(dǎo)下生產(chǎn)，庫存在減少，排產(chǎn)在優(yōu)化，資金周轉(zhuǎn)率得到了提高，很多方面起到了明顯的改善。完全實(shí)現(xiàn)了從訂單到成品、入庫、發(fā)貨最后到客戶的全程信息化管理控制，通過優(yōu)化企業(yè)核心業(yè)務(wù)流程，明確了各級系統(tǒng)的功能劃分，穩(wěn)定了可靠的通信機(jī)制的建立，在很大程度上保證了企業(yè)生產(chǎn)管理信息順暢交互，使MES的生產(chǎn)計(jì)劃更為科學(xué)合理，ERP傳遞數(shù)據(jù)更為及時(shí)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)營管理與企業(yè)生產(chǎn)控制，生產(chǎn)和銷售的無縫銜接，從而為企業(yè)信息化的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
4 結(jié)語
MES與ERP的集成能夠明顯完善企業(yè)管理的自動(dòng)化水平，是鋼鐵企業(yè)信息化的發(fā)展的重要階段。完成MES與ERP的整合，要對所涉及MES和ERP進(jìn)行具體分析，充分整合優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)管理流程，并制定MES和ERP的集成運(yùn)用方案的同時(shí)，必須充分考慮自身管理模式與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)相結(jié)合，文中通過安鋼公司信息化建設(shè)的實(shí)例，對MES與ERP的集成方法與系統(tǒng)整體架構(gòu)進(jìn)行了分析，具有一定的借鑒和參考意義。
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本文標(biāo)題：淺談鋼鐵企業(yè)中MES與ERP的集成運(yùn)用
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