鋼鐵企業是我國現代化建設的重要產業,在信息化的新形勢下,鋼鐵企業的市場競爭是很激烈的,必須注重創新企業經營體制和管理,并運用信息化技術實現企業內部流程的創新與重組,使企業核心競爭力得到較大提升,進而使企業自身生產管理模式得到創新,最終形成較為完善的,適應時代發展趨勢的管理模式。
鋼鐵企業是一種流程型企業,生產過程中化學與物理變化相混合,鋼鐵的生產條件嚴格、工藝復雜,同時生產自動化程度較高,生產設備眾多,生產過程中會運用到大量的檢驗系統、自動化設備與數據采集。鋼鐵企業的生產管理特點決定了其信息化和其他企業不同,鋼鐵企業信息化生產管理模式的建設不只包括企業業務層面上的系統建設,且生產管理系統以及設備相關的控制系統同樣需要重視。
鋼鐵企業若要完成信息化的任務,須保障“訂單—生產—銷售”路徑的暢通,并在這一路徑上實現企業生產管理流程上包括成本的動態核算、質量監控、運輸、銷售和財務管理的企業綜合營銷系統的充分整合。在此基礎上加上企業備件管理、設備維修、人力資源管理以及網上辦公,就構成了鋼鐵企業計劃系統(ERP)。而生產執行系統(MES)實際是企業過程控制級與作業管理級的整合,在生產管理過程中的物料平衡、生產計劃、優化以及調度都包含在企業綜合營銷系統內,并且是系統的核心組成部分。ERP所需要的周期、預計完成時間以及生產成本等實際的生產數據通過MES提供,ERP從MES中獲取企業的實際生產能力、企業訂單的實際情況以及企業生產換班相互之間的約束關系;系統中包括準時交貨與成功報價的客戶關系管理模塊由生產全程的實際情況決定。而MES系統根據ERP所下達的生產計劃,通過統計、調度、物料、能源的管理及生產成本控制等過程組織生產,并將收集到的各種信息經過加工處理,及時傳遞到ERP系統。
鋼鐵企業ERP因為受越來越激烈的市場競爭的影響,所制定的生產計劃和處于企業綜合自動化系統中心環節的生產執行過程MES相脫節,計劃適應性不強問題漸漸地顯露出來。如何在有效解決這一矛盾,提高制定計劃的實時性與靈活性的同時提升企業的生產效率,具有重要的研究意義。
1 鋼鐵企業信息化的體系架構
鋼鐵企業生產過程中工序和設備多而復雜,資金流動率頻繁、投資規模巨大。企業的生產經營活動不僅包括人事、財務等傳統的信息管理內容,還涉及了生產管理領域。企業不僅需根據訂單情況進行全面的質量管理、制定生產計劃,還要在生產過程進行數據信息采集和全面的監控,對產品、物料等信息進行詳細全面的統計。
1.1 MES
MES的定義是“通過傳遞信息,實現從下達訂單到完成生產的企業生產全部過程的優化管理”。這一過程包括資源的分配、工序調度與產品質量管理、狀態管理等主要功能模塊。
1.2 ERP
ERP實現了從傳統的計劃生產資源方式向以市場需求為依據的企業內、外部資源計劃系統的拓展,ERP的核心管理思想是實現整個供應鏈的全程管理,這一系統能夠將企業的生產經營活動和客戶的需求及供應商資源融合起來。ERP所創造的面向供應鏈的管理方式,為企業提供一個全面集成的信息系統,使企業以此構建起符合自身實際的管理機制和管理模式,從而更好地運用各類管理信息,提高企業的快速響應能力、管理效率和提升核心競爭力。
2 太鋼MES與ERP的系統集成運用
2.1 信息化體系的系統架構
企業的信息化項目通過采用SAP ERP套件進行企業管理層的信息化,其中包含財務與成本、采購與生產、銷售和質量等方面功能模塊。
信息化項目的第一期將在企業的新熱軋和新煉鋼廠開發實施三級系統(包括BX-MES與AT-MES),滿足ERP流程和生產管理的需要,其余工廠開發指廣義計量的質量系統(RV-MES),并支持生產管理和MES與ERP流程需求。
這一項目SAP服務器與外部的接口涉及到兩個MES系統,每一系統均通過獨立的SAP XIS和WEB SERVICE完成數據交換,不同的MES間通過SOAP的方式直接進行數據的交換。
2.2 信息傳遞方式與內容
BX-MES、SAP ECC、RV-MES以及AT-MES的通訊均通過以下方式進行:信息數據的下傳采用ABAP Proxy技術的調用方式,從XI到MES采用SOAP的通訊方式,首先通過ABAP Proxy將數據發送到XI,在由XI轉換成S0AP格式后,然后將其轉換后的數據發送到MES的SOAP URL入口;再上傳過程中通過SOAP協議的異步通訊方式的方式進行,MES直接就把SOAP消息傳遞到XI SOAP URL的入口,在XI對數據內容與格式進行相應轉換后,由ABAPProxy將數據信息發送至SAP。
從ERP到MES的傳遞數據包括以下主要內容:工作人員應首先在SAP系統中新建經質量評審后的產品銷售訂單,系統接口程序就會把系統中新建的銷售訂單傳達到MES;MES排產后按時進行生產信息的反饋。
從MES到ERP的傳遞數據包括以下主要部分;
(1)訂單的申請與確認,MES創建生產訂單,創建后的訂單會自動下達三級,非計劃與計劃的訂單MES都可申請。當生產所有必要工序均已完成后,需要對訂單進行產品的產出確認,并且將最后機組的產出量作為不同工序的報工產量。
(2)物料的轉移,和承接處理有關物料的庫存性質、狀態和保存物品位置等因素變化的操作 不同物料移動類型的有不同的移動結果的,所有的庫存移動過程中,都在系統中形成記錄該次移動的的依據,通常稱之為“物料移動憑證”。
(3)根據批次進行庫存管理的物料,MES按照SAP的批次劃分收貨,也根據上傳批次特性的接口對批次特性進行歸集。這一接口便用于RV-MES對SAP申請的特點。
2.3 MES與ERP的分工
MES的管理針對的是企業的某一組成部分進行的管理,而ERP的管理是針對整個企業業務,SAP與MES的系統功能有如下劃分:
ERP是針對企業運營資源的管理,主要強調物流與資金流相統一;同時ERP管理企業的整個內部供應鏈與價值鏈,強調業務的整合以及計劃的協調和控制。然而MES更主要集中于對生產過程中資源的管理,主要對包括工序計劃與訂單、生產實績的反饋以及質量管理等內容的生產的執行進行管理。
2.4 MES與ERP的集成
ERP面向的是企業全部,根據企業的生產、供應、銷售與人財物情況,對公司的各種資源進行適當調整配合,在以這些制定企業的詳細生產管理計劃。使MES將ERP制定的管理計劃細致地分到生產執行的層面上去,并以此制定出具有更佳最優的調度計劃。
2.4.1 生產計劃
生產計劃階段,ERP根據銷售預測與銷售訂單制定生產計劃,并且依據產品的質量標準要求進行質量的設計,MES系統則依據最大坯料的原則,形成對生產的要料需求,并且根據生產的需求進行排產。在完成生產計劃的編制后,首先將排產信息數據上傳到ERP,并且將信息轉化成生產指令下達到二級系統。并上傳排產信息后,在相應的生產訂單會處于指定的狀態,ERP沒有辦法進行修改。ERP與MES集成運用,可以根據生產中的實際情況對生產計劃進行及時調整,也將結果反饋到ERP系統,從中保證ERP系統能夠準確掌握生產的完成時間和產品的交貨時間。
2.4.2 生產執行
生產過程中,需要對生產過程中的設備、物料、質量、能源等多方面信息進行采集和監控,以實時掌握實際的生產狀況,為作業管理、生產管理調度提供有效的信息依據,同時對生產任務與產品信息進行對照匹配,并通過質量檢驗、控制,將質量檢驗結果反饋到ERP的質量管理模塊。生產實績信息的采集主要涉及到生產中的原料投入、能源、輔助工具材料的消耗及產成品產量信息等方面,在完成生產實績信息的匯總后,與生產訂單進行匹配,按照生產實績對收貨量與投料量進行歸并,觸發ERP記賬。如果不存在可匹配的生產訂單,則應向ERP申請新訂單。從而達到按訂單生產,提高產品質量,精確成本核算與客戶滿意的目的。
2.4.3 產品的銷售與管理
在產品下線后,MES由于執行ERP所發出的不同物流轉移的指令,將對產品進行入庫、配貨和退貨處理,同時,通過與質量管理系統的相互結合,在進行產品的改判、判廢和降級等操作。只有在待入庫產品數據信息完備并且和生產實際數據相匹配的情況下才能入庫,否則不予入庫。并且結合系統提供的運輸車輛信息指定車輛后,執行發貨出庫指令。同時按時向ERP上傳發貨實際情況,確保ERP與MES庫存是一致的。
雖然ERP與MES功能的側重點不同,但其功能組合支持生產業務的全程循環中,兩者都共同構成一個計劃、調整、控制、反饋的完整系統,能夠使信息更加順暢、透明地交互傳遞。
3 集成應用效果
通過MES與ERP系統的集成運用,企業已達到了按訂單生產的模式,企業在市場指導下生產,庫存在減少,排產在優化,資金周轉率得到了提高,很多方面起到了明顯的改善。完全實現了從訂單到成品、入庫、發貨最后到客戶的全程信息化管理控制,通過優化企業核心業務流程,明確了各級系統的功能劃分,穩定了可靠的通信機制的建立,在很大程度上保證了企業生產管理信息順暢交互,使MES的生產計劃更為科學合理,ERP傳遞數據更為及時,實現了經營管理與企業生產控制,生產和銷售的無縫銜接,從而為企業信息化的進一步發展奠定了良好的基礎。
4 結語
MES與ERP的集成能夠明顯完善企業管理的自動化水平,是鋼鐵企業信息化的發展的重要階段。完成MES與ERP的整合,要對所涉及MES和ERP進行具體分析,充分整合優化企業生產管理流程,并制定MES和ERP的集成運用方案的同時,必須充分考慮自身管理模式與產品結構的特點相結合,文中通過安鋼公司信息化建設的實例,對MES與ERP的集成方法與系統整體架構進行了分析,具有一定的借鑒和參考意義。
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本文標題:淺談鋼鐵企業中MES與ERP的集成運用