案例背景
最近,飛龍集團的老總突然對MES(制造執行系統)來了興趣。開會的時候,他接連提了好幾回,散會之后,大家還沒走出門,他又自顧自地慨嘆:“MES可真是好東西啊!”,一副意猶未盡的樣子。
聽到這兒,信息中心主任李燦像被針扎了一下,忍不住打了一個激靈。老總這句話背后的潛臺詞讓李燦渾身難受。
選擇ERP
話要從頭說起。飛龍集團是國內一家大型機械制造企業。李燦1999年進入飛龍的時候,飛龍的信息化基本上是“一窮二白”。李燦那時剛從某知名大學的計算機系畢業,一心想大展宏圖,不料卻落得“英雄無用武之地”。李燦著實心灰意冷了一段時間。
2000年,飛龍集團重組,新上任的馬總對信息化工作相當重視,李燦的熱情重新高漲起來。2001年,在馬總的授意下,飛龍的信息化終于啟動了。在認真分析了集團運營狀況之后,集團內部形成了兩派:一是堅持上ERP,希望飛龍來個徹頭徹尾的“舊貌換新顏”;另一派則認為,集團信息化底子薄,應該從基礎做起,先在局部領域使用一些軟件,看效果如何。
馬總旗幟鮮明,認為小打小鬧沒意思,飛龍在很多業務環節上都“積重難返”,必須以ERP帶動全局變革。信息部其他人都希望“以穩妥為主”,只有李燦站在馬總一邊。兩派爭論的結果不言自明:一把手說了算,馬總這一派占了上風。李燦被提拔為信息中心主任、ERP項目經理。
為了降低風險,在上ERP之前,馬總請來業界某著名咨詢公司,為飛龍擬訂了“企業信息化規劃”。根據規劃,飛龍將在今后幾年中陸續上馬DCS(生產控制系統)、MES,并對ERP與MES的接口問題也進行了專門的布署。這下,李燦的心里更有底了。
靠MES補漏?
2003年初,ERP上線。飛龍的財務、銷售等工作日益規范。但生產和庫存環節卻沒有多大改善。情況是這樣的:由于訂單較多,飛龍的生產計劃常常是提前一日下達。今日按照ERP昨天下達的生產計劃進行生產。由于生產環節復雜,今日的全部生產信息,要在今日生產結束后,通過生產班組的物流管理員、統計員手工記錄,輸入到ERP系統中。因此今日生產中消耗的物料統計信息,“反映”到ERP的生產計劃中,要延遲一天,而進入生產環節,實際就要經過兩天。
在生產旺季,訂單多樣,訂貨頻繁,有時原材料的合格率不穩定。如果今日生產過程中出現意外,有原材料不合格,需重新進貨,明天此類產品應該減緩生產,這一生產環節的富余出員工和設備可用于其他生產調配,但因為這些生產信息要通過“手工匯總”,有一天時間的“延遲”,ERP系統當天難以得知,所以它還會像往常一樣,根據訂單和企業正常的生產資源條件制定出明日的生產計劃。不難預見,明天飛龍依然無法按照計劃生產,最終只好將計劃擱在一邊。而公司因此就在人員安排、物料供應、庫存等環節胡子眉毛一把抓起來。大家對ERP的不滿越來越多。
針對這一問題,飛龍找到那家ERP公司,但它堅持認為這不是ERP的責任,ERP無法自動解決計劃和生產的脫節問題。對此,咨詢公司的分析結果是,飛龍要想解決這個問題,應該上MES。
本來按照飛龍當初的規劃,三年后才會考慮MES,但計劃趕不上變化,上不上MES一下子就成了擺在眼前的問題。李燦倒沒覺得太出乎意料,他想反正規劃做好了,接口也預留了,上MES只是時間早晚的問題。即使現在就做,也不會手忙腳亂。
一朝天子一朝臣
讓李燦沒想到的是,MES剛剛被提上議事日程,馬總卻突然下臺了。取而代之的是劉總——飛龍以前的副總。
劉總對MES很上心,但是他話里話外透出來的意思卻讓李燦很不舒服。“瞧瞧威達(飛龍的競爭對手之一),人家一開始上的就是MES,實用得很……”他的言外之意李燦聽得很明白——當初上這個勞什子的ERP干嗎!
“難道真的是‘一朝天子一朝臣’?新官上任,就要把前任重用過的人、干過的事都一筆否掉?”李燦滿心委屈。他想ERP在飛龍還是發揮了作用的呀,只不過在生產環節存在一些問題,做得不好罷了。要上MES,也沒必要全面否定ERP吧。
2005年7月,劉總上任半年之后,飛龍的MES項目正式啟動。在選型過程中,幾家軟件公司先后表示:接口問題是個很復雜的問題,由于在功能上存在一些重合,MES和ERP的集成問題不像李燦當初想的那么簡單。
李燦知道,這又會讓劉總抓住話柄。“這到底是怎么回事呢?”李燦心里的疑團越來越多,“難道先上ERP真的錯了嗎?軟件公司的分析是對的嗎?還是想故意抬高MES項目的價碼?如果真如他們所說,那該怎么確保集成的效果呢?”
李燦的心里沉甸甸的……
先后沒關系,整合是關鍵
文/明基逐鹿專家團 馬佳
由于國內外目前尚未有一個詳細的、標準的、被廣泛應用的MES接口標準,因此在MES項目的實施中,由于涉及不同軟硬件供應商,系統間接口往往成為定義的難點,很容易影響到項目的成果。
在本案例中,飛龍集團的信息化規劃做得還是相當不錯的,只不過,受產業大環境的變化、企業戰略目標的調整、前期信息化建設的成果等因素的影響,大家對信息化建設當前應該如何做、未來該怎么做、以往做得好不好等問題會有不同的看法。
飛龍集團在信息化建設過程中,在不同的時期,對MES與ERP實施先后順序的爭論正是人們對信息化建設認識發生變化的典型例證。
先后無定論
如果把ERP與MES實施的先后順序放在跨越產業環境與企業背景的情況下來談,根本沒有必然的答案,畢竟信息化工具的選擇必須是以符合企業當前戰略布局為前提的。
以中國臺灣電子產業為例,我們可從一個小側面來看其信息化建設的布局過程。很多中國臺灣自有品牌電子大廠在經營初期,是從承接電子零部件代工業務開始,而在這種制造環境下,如何滿足客戶的稽核要求、如何降低制造成本、如何提高生產效率與產品品質是其管理重點。在此條件下,很多企業的信息化建設都是選擇先上MES,通過對生產現場執行過程人、機、料、法等因素的精細管理,逐步實現對整個生產工藝過程與產品品質的統籌與提高。之后隨著經營規模的擴大與業務范籌的擴展,再開始考慮使用ERP系統,對整個企業的資源進行調度,對銷售、財務、生產的等不同環節的資源進行協調調配,對不同業務流程進行固化。
而中國大陸許多大型制造企業信息化建設伊始,往往是在跨區域多制造工廠與集團式管理規模的基礎上。對它們來說,重點問題在于協調各個不同層面的企業資源與提高整體的運作效率,而ERP帶來的效益更能滿足它們的需求。飛龍集團在規范化企業各個部門的業務流程以后,為了順應需求變化頻度越來越高、產品種類需求越來越多的市場,可以考慮應用MES來對生產過程進行更加精細的管理。
整合是關鍵
飛龍集團在MES的項目選型階段中,對MES的重點需求非常明確,即希望通過MES的實施,能夠準確而實時地掌握生產現場的第一手資料,并且把這些資料反饋到ERP系統中去,保證日常生產計劃的可執行性。因此在進行MES選型時,要圈定需求明細及其輕重緩急的程度,以此為依據,選定合適的供應商組合——包括MES軟件供應商以及其他系統的接口供應商等。
首先從系統功能的角度劃分需求,可以分為必須通過系統間交互才能滿足的需求與MES系統內部功能可滿足的需求兩類。而在飛龍集團的重點業務需求中,MES必須向ERP提供實時的生產數據成為MES功能評估的一個重點。
MES作為聯結ERP系統與PLC(可編程控制系統)系統環境的一個中間應用層,需要承擔的重要工作之一就是在底層的工控系統和上層的計劃系統間加工與傳遞信息,進行系統間的縱向整合。例如對自動化設備作業的工序產量統計,通過獲取工控設備提供作業信號,應用MES系統進行匯總加工,作為最終的詳細產量數據傳遞給ERP,這是一個典型的信息傳遞過程。為了做到這一類的信息傳遞,ERP與MES系統、MES與PLC系統間的接口,是保證數據順利傳遞的關鍵。
但是由于國內外目前尚未有一個詳細的、標準的、被廣泛應用的MES接口標準,因此在MES項目的實施中,由于涉及不同軟硬件供應商,系統間接口往往成為定義的難點,很容易影響到項目的成果。為了避免這些不確定性帶來的風險,許多制造企業在對MES接口評估時期就采取了更加穩妥的做法,包括選擇提供開放軟件接口的模塊化ERP和MES軟件供應商,在MES項目中囊括了ERP軟件接口和PLC標準軟硬件接口采購的項目,在選型期便集合軟件技術與業務專家,對接口的業務實現流程與技術實現過程做出了詳細的模擬和設計論證。一個好的MES項目,往往能夠在實現對生產現場執行作業管理與優化的基礎上,也能夠溝通制造企業的底層控制系統與計劃管理系統。
隨著國內制造業軟件供應商的發展和信息化需求的成長,越來越多的ERP、MES和工業控制系統供應商已經開始意識到通過組合聯盟提供集成系統與服務的價值所在,并開始在一定范疇內開始制定行業標準,這將有助于飛龍集團順利完成ERP和MES的整合。
規劃是關鍵
文/寶山鋼鐵股份有限公司系統創新部首席工程師 吳國城
問題的關鍵是整體規劃的深度和力度。就是對涉及到的ERP系統、MES系統的功能布局是否清楚、齊全、合理,以及達到這些功能的實施路線是否具有很強的可操作性。
我個人覺得這個案例中的信息中心主任李燦,真是難為他了。實際上,不能把問題歸結為先上MES還是先上ERP。
飛龍的癥結
首先,ERP系統對生產計劃的定位是否定在日計劃?還是應該定在周計劃或月計劃?這是由業務流程和分工來確定的。沒有統一模式。但是日計劃和周計劃、月計劃必須互動。天天都100%地圓滿地完成日計劃幾乎是不大可能的。
根據案例提供的信息,飛龍ERP的定位是日計劃。但是“今日的全部生產信息,要在今日生產結束后,通過生產班組的物流管理員、統計員手工記錄,輸入到ERP系統中。”這就有問題了。
實際上,日計劃應該分解成一條條作業指令,每條作業指令指揮生產作業現場的PCS(過程控制系統),每條作業指令的生產結果——我們叫做生產實績數據就產生在PCS過程控制計算機系統中,那么這個生產實績數據就應該立即返回到ERP系統中去。我們把這個過程稱為“數據不落地”。
沒有MES系統,PCS系統就直接與ERP系統進行數據通信。有MES系統,PCS系統就與MES系統進行數據通信,再由MES系統與ERP系統進行數據通信。國內外這樣兩種方式都有許多成功的案例。可以說,有了MES系統,只是能更方便地調整一天以內各班之間的計劃。
飛龍的問題在于ERP沒有自動生成生產實績數據,因此從技術層面上講,不打通PCS系統對外的數據通信,只是上了MES系統,問題照樣存在。
靠規劃完成ERP、MES布局
問題的關鍵是整體規劃的深度和力度。就是對涉及到的ERP系統、MES系統的功能布局是否清楚、齊全、合理,以及達到這些功能的實施路線是否具有很強的可操作性。
實際上,沒有一本權威的教科書對ERP的功能和MES系統的功能作出過令人無可非議的明確界定。但是每一家ERP軟件包的廠商和MES軟件包的廠商自己都會有一番振振有詞的概念和界定,并且以此為“標準”來引導客戶的認同。并且,軟件包供應商都不大愿意承擔打通數據接口的責任,只有為數不多的確實有實力、有信譽的公司肯做這件事,但是要價是不便宜的。
作為規劃,主要不是決定企業上幾個系統,而是根據企業發展目標定下管理信息系統的總體架構和應用功能,再根據應用功能來確定系統建設。企業應該很清楚一點:系統涵蓋全部功能,功能覆蓋全部產線。這里指的系統,可以是一套計算機,也可以是二套、三套甚至更多套計算機,可以是ERP,也可以是MES。但無論信息化建設到哪一步,數據從產生源頭開始,就是從計算機到計算機的傳輸(用戶訂貨合同目前只能手工輸入除外),從作業層到管理層的“不落地”。中間管理人員的介入只能是作判斷,作取舍分析等,而不是人工輸入過程中的數據。
國內外從PCS直接到ERP的例子,和PCS到MES再到ERP的例子都有許多,均很成功。關鍵是要根據企業中生產線的布局和生產組織的特點來設計安排是分兩層合適,還是三層合適。同類企業,也可以有不同的模式。這也與企業生產力的水平和員工現有的素質條件、企業文化密切相關。這一點,企業一定要自己拿定主意。總之,企業追求的是系統中實實在在可用的功能。
要讓軟件“削足適履”
現在的年代,沒有人會站出來公開說ERP系統不好,只會說這里解決不了我的問題,那里缺少我要的數據。上ERP系統也好、上MES系統也好,主要目的是通過優化業務流程,合理配置和及時調度資源,達到降低管理成本,減少成品和中間產品的庫存,加快資金流轉,提高企業的效益。
飛龍集團現在運行ERP系統中解決計劃和生產的脫節問題,上MES肯定沒錯,但不一定就能完全解決問題。還是要進一步梳理業務流程,把梳理流程中發現的問題通過MES系統建設來彌補。也許MES的供應商會提出來,這不是MES的功能,那不是MES的功能。我的觀點是不管哪個供應商,你不能解決我提出的問題,你就不要來投標。企業不能“削足”適軟件的“履”,而應該軟件“削足”適業務流程創新的“履”。我還是堅持這樣一句話,任何一個優秀的管理軟件都不能代替一個已生存多年的、活生生企業的管理實踐和管理創新活動。
由此可以做推斷:飛龍要上MES的話,軟件供應商的意見也要聽,但畢竟是一面之詞,更重要的是請業務同行中搞得成功的企業來進行信息化建設的咨詢和診斷。
另外,公司領導和各業務部門要有一定的容忍度。成功的系統在上線投運初期,有幾十個問題,甚至上百個問題,完全是正常的。因為成功的企業都是有個性化的,否則無法取得領先于同行的競爭優勢。而要把有個性化的管理內涵“固化”到系統中去,運轉起來,成為各部門管理人員手中不可替代、不可離開的工具和手段,不是一朝一夕能實現的。此項工程只有開始,沒有結束。不承認這一點,是很難持續推進的。飛龍集團信息中心主任李燦得咬緊牙關頂住啊!
飛龍應該上MES
文/中國廣東核電集團銀河創新技術發展有限公司高級項目經理 李莊
作為生產執行管理系統的MES,在定義自己的時候喜歡多多益善,把很多功能都拉進來,這容易給上了MES的企業造成一種誤解——認為企業上了MES就萬事大吉,缺少從戰略高度進一步實施信息化的決心和熱情。
針對本案例中飛龍出現的問題,我建議它應該上MES。但劉總否定ERP,認為飛龍一開始就應該上MES的觀點我卻不贊成。這要從ERP和MES的關系說起。
ERP、MES各擅勝場
企業用于生產組織和管理的信息系統主要有三種方式:采用MRPII/ERP系統實現物料需求計劃或資源計劃的生產管理方式;采用SCADA、HMI實現過程監控生產管理方式;采用MES聯系過程自動化,并支持全面信息集成方式的生產管理方式。由于通過SCADA、HMI實現過程監控生產管理方式的專業化程度比較高,很多企業并不把此項內容納入到信息化建設項目,所以在此也不進行闡述。
目前,采用MRPII/ERP系統實現物料需求計劃或資源計劃是企業最常用的一種生產管理方式。ERP形成主生產計劃后,在規定的時間向執行層的MES系統發送具體的生產計劃,即向MES發出“生產什么”的指示。因此,ERP系統本身不能時時掌握生產動態,對生產情況是通過MES來實現的。
ERP實現了信息流、物流、資金流的集成,從而實現資源共享;同時它對信息的及時高效處理,減輕了加工負擔,對數據進行統計、分析與挖掘,提煉了知識,有效解決企業的諸多困擾,提升了企業網絡經營能力和市場競爭力。可以說,ERP關注的是一個企業的未來、企業的愿景戰略發展。
與之相反,MES關注的是現在的執行情況,對生產過程管理要求比較精細,能及時解決企業目前生產過程中出現的一些資源瓶頸問題,對于那些急于改變企業目前現狀的企業比較有成效。
具體說來,MES根據已定義的產品配方或產品實現的細節形成生產指令,為控制層提供“如何生產”的指示。同時,將生產過程的結果信息反饋給ERP系統。此時,MES使用時標較短(一般為天、班、小時分鐘或秒),所以得到的生產信息比ERP系統更為精確。
MES的作用是以對過程業績進行監視、統計、跟蹤和分析等手段,實現過程的持續改進。是對企業生產過程中各個生產線每一個重要環節相關的數據,通過數據采集設備用一定的數據格式存儲下來,經過系統歸類整理和分析后,轉化成有效的信息,輸入ERP系統,提供給各個生產職能及管理部門使用。包括數據采集、效率評估、歷史數據分析、物料跟蹤、質量跟蹤、設備管理、計劃分解、設計管理、工藝分析、專家系統等業務子系統或功能組件。
要上MES,但不否定ERP
對于某些企業來說,采用MES聯系過程自動化并支持全面信息集成方式最為有效,也最有利于企業提高生產活動的協同性。但是,作為生產執行管理系統的MES,在定義自己的時候喜歡多多益善,把很多功能都拉進來,這容易給上了MES的企業造成一種誤解——認為企業上了MES就萬事大吉,從而滿足于現狀,缺少從戰略高度進一步實施信息化的決心和熱情。案例中劉總就有這種錯誤傾向。
不管ERP也好,MES也好,其實都是企業信息化的一部分,而不是企業信息化的全部。飛龍公司從“以ERP帶動全局變革”的戰略高度出發,科學地制訂了企業信息化規劃。根據規劃,首先實施ERP,并在今后幾年中陸續上馬DCS、MES,并對ERP與MES的接口問題也進行了專門的布署,可以說飛龍信息化建設的設想是完美的,該企業如果按此規劃有序地推進,信息化對該企業的推動作用將是非常成功的。
但是,該設想并沒有充分考慮到該企業產品有“生產旺季”的實際情況,凸現了ERP功能的不足;該企業進行ERP實施,在財務與銷售環節取得了一些成績,這正是ERP功能優勢明顯的地方,對于生產和庫存環節沒有多大改善也正是ERP的薄弱環節,這恰好是MES所需要解決的問題。因此,對于飛龍公司來說,目前階段需要盡早調整企業信息化規劃,把MES項目盡早提到議事日程上來,以便解決日益突出的問題。
建議“厚四薄三”
文/中國惠普產品技術及專業服務集團咨詢與集成事業部制造業咨詢總監 謝少毅
當制造企業在考慮ERP與MES實施的順序究竟誰先誰后時,我的觀點是:總體規劃與設計,分步實施。
分析這個案例,首先要弄明白ERP、MES的來龍去脈。ERP與MES都起源于八十年代興起的MRP(物料資源計劃)系統,MRP是在定貨點法計劃基礎上發展形成的一種庫存計劃與控制方法,是建立在計算機基礎上的生產計劃與庫存控制系統,它的主要內容包括客戶需求管理、產品生產計劃、原材料計劃以及庫存紀錄等。在MRP之后,圍繞企業的財務、資金流信息,發展起來了ERP;而圍繞企業的物流及生產控制,則逐漸發展出了MES。
選擇ERP還是MES?
制造企業在信息化的過程中,選擇上ERP或是MES,關鍵取決于業務的需求,如果業務的需求重點是在對業務流程的整體管理與控制,則先上ERP系統,但ERP系統的缺點在于不能對生產管理的細節進行有效控制;而如果業務需求的重點,如果是在于追求對基礎管理的有效控制,包括對生產過程、車間管理等,則應選擇先上MES系統。
單獨上MES系統的問題在于,由于企業各個生產車間的情況不盡相同,對于不同的生產車間需進行各自的應用開發,實施的周期長、開發的力度大,且容易造成彼此獨立不能互聯的局面,從而形成信息孤島。而單獨上ERP系統的問題在于,由于ERP軟件為套裝商業軟件,絕大部分為標準模塊,因此實施周期短,但容易缺乏基礎數據的支持,也無法深入到具體的生產過程中,特別是排產、生產、參數控制、庫存位置管理等。
因此,當制造企業在考慮ERP與MES實施的順序究竟誰先誰后時,我的觀點是:總體規劃與設計,分步實施。
對于從未實施過ERP或MES部分功能的企業,最好選擇同時實施ERP與MES系統,這樣可以在最短的時間內,取得最大效益,同時還能很好地解決接口的統一設計問題。但為了規避風險,可以分階段實施,第一階段,實施ERP部分關聯度緊密的核心模塊,同時配合ERP的需求,實施MES的部分功能模塊;第二階段,完善ERP及MES的其他功能模塊。
何謂“厚四薄三”?
關于制造企業信息化,惠普咨詢有一個“五級系統,厚四薄三”的方法論。即,對于一個制造企業來說,一個五層系統的技術架構是一個最佳的企業信息化體系。這五級系統分別為:一級設備控制系統、二級過程控制系統、三級車間級制造執行系統 (即MES)、四級企業資源計劃系統 (即ERP)、五級企業間管理系統及決策支持系統。這五層系統相互集成、相互協調,構成了一個完整的企業信息化管理系統。
一般來說,四級系統根據市場需求形成綜合的生產和管理計劃,三級系統根據這些計劃產生詳細生產排序和最優調度安排,最后啟動生產設備完成全部的生產過程,同時,生產過程的實際信息,匯總到三級系統,反饋到四級,形成信息的交互。這樣,各層次功能銜接緊密,信息實時溝通,形成一個有機整體。
但是,對于四級系統與三級系統,在具體設計過程中往往會碰到究竟如何分工的問題。我認為,盡量發揮四級ERP套裝軟件的功能;避免在三級系統中進行過多的開發,比較有利于企業整體信息化的建設。也就是說,四級功能豐富,相對“厚”,三級功能精干,解決專業領域的問題,相對“薄”,形成所謂的“厚四薄三”的系統架構,即“五級分工,厚四薄三”。
有了比較“薄”的三級系統的支持,就能很好地銜接二級系統與四級系統,實現數據流在五級系統架構中的有效分工,即二級系統處理秒級數據,三級系統處理分鐘級數據,四級系統則處理小時級數據。
信息系統的五級,分工不同,各有側重,而又緊密集成,形成上下交互的統一平臺。經過整體規劃、分步實施,就可以有效地對整個信息化進程進行掌控。因此上ERP/MES的先后順序,并不是問題的關鍵,關鍵在于對整體系統的統一規劃,對接口的統一設計。然后是對階段工作內容的合理設計。
對于案例中提供的情況,雖然企業也有整體規劃,但整個信息進程拉的時間比較長,中間由不同公司負責不同階段的項目,因此很容易造成各個階段的成果打折扣,而且不同公司之間容易互相推諉責任,難以控制信息化整體。此外,在前期實施ERP的過程中,沒有同時實施一個比較“薄”的三級系統,因此造成缺乏有效基礎數據支持的局面,實施效果自然會打折扣。