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分析ERP、APS与MES系统,答疑解惑!

时间:2019-08-17 16:59:55

来源: 精益生产促进中心 

导读:ERP是……,APS是……,MES是…….,这些概念早已为大家所熟知,谁也改变不了,所以不必多说。本文要做的是对它们所共有的‘生产计划’部分的对比和分析。 

 
 
 


首先,我们谈论的是一个关于计算机的话题,那么就有一个最基本的问题:计算机能干什么?对这个问题似乎答案太多了,计算机本身就是一个大千世界,随便就能找出很多种答案。但是告诉你最基本的,计算机实际上只干两件事:读和写。它的所有花里胡梢的功能,最终不过是在用最笨的方式干这两件最简单的事情,速度快而已。


不信吗?仔细想一想,不必去深究它的基本原理,你可能会感觉到,无论上网、看电影听音乐、玩游戏、编写文档、操作数据库,这些的确都不过是在快速地读和写一些数据。但是,计算机还有计算功能,这不象读写那么简单吧。比如你要算25×96,计算机马上给出结果:2400。难道它能事先知道你要算这个数已经把结论保存在那儿了吗?难道这也是读和写的结果吗?没错!这个过程计算机的确只是进行了一些读写操作。不信,你找一支笔来,在纸上手算这个乘法题,然后逐步记录你的整个计算过程。


那么计算机呢,你可能会想,它应该有一些更高明的手段。告诉你,计算机也是这么算的!它同样没有办法直接计算出25×96,而是把它分解成多个个位数字相乘和相加的运算,原理与你在纸上计算过程是一样的。你在计算的时候心里早就背会了一个小九九,计算机也早就把这个九九乘法表存在那里了,当要算5×6的时候,它就去把30调出来写到一个位置,算2×6的时候把12调出来写进去,然后呢,1+1=2,2+3=5这样的个位加法的所有组合也都早就存好了,直接去取结果就可以。看,只要有一个乘法表加上一个加法表,计算机就可以通过简单的读写操作计算出你的任何乘法计算。


这么看来,计算机并不比我们更高明,它用一种与我们手算相同的计算方法。而且,计算机如果有知觉,他根本不知道自己在干什么,有什么实际意义,它只知道按照一个固定的规则进行了一堆的读写操作,不会任何变通,只不过速度比我们快几百万倍,也正因为此,我们错误地感觉到它在计算,似乎比我们更聪明。


回到我们的话题,依此类推,ERP是什么?MES是什么?APS又是什么?无论他们有什么功能,对企业有什么意义,不过都是计算机在读写一些数据而已。你用ERP把今天的订单录到计算机里再查询昨天的销售数据统计出一个报表保存到服务器上,另一台电脑读了这个报表再读BOM算出需要采购哪些物料和生产哪些物料,另一台电脑打印和显示出这些数据……。实际上这一切的本质不过是数据在硬盘和内存中快速的读和写,我们就不厌其烦地为类似这样的计算机读写过程起了无数个名字,ERP、MRP、APS、SCM、CRM、PDM、PRM、MES等等,还产生了无数的管理理论,并为此争论不已。


企业中那么多复杂的工作流程,那么多先进理念,其最底层的工作本质真的只是计算机简单存了一个数字再简单把它取出来吗?计算机真的只是比人快但是没有人聪明吗?先不要忙着下结论。


说到聪明,我们再回到那个乘法问题,一个一般智力的人只会用纸上手算的方法,但如果让一个聪明的算术高手来计算这个题目,他很可能采取一种简化的方法,96是100-4,而4×25刚好=100,于是25×96=25×(100-4)=2500-100=2400。不用繁琐的个位相乘,很快就能得出结果。你看,计算机就没有这么聪明,它必须按照自己固定的步骤走完全部流程,不会随机应变,人比计算机聪明多了。


但是且慢,计算机虽然只会读写,但它有一个很大的优势,它很善于学习,记忆力很好。人只要把一种计算的方法转换成它能接受的读写方式教给它,它就变得和人一样聪明了,而且永远不会忘记,还能很快复制给其他同伴。


一个一般智力的人把乘法手算方式教给计算机,计算机就拥有了乘法计算的功能。而一个更聪明的人利用复杂的条件判断语句可以把简化计算法教会计算机,计算机就拥有了人的这种聪明。这时候,一个智力一般的人不仅在速度上远远不如计算机,而且在方法上也显得没有计算机聪明了。计算机的灵魂背后是人的思维。


这就引出了算法的概念。任何人的手工乘法运算就是一种算法,聪明人的简化运算也是一种算法。计算机聪明与否,全看它所接受的算法是不是聪明的。如果计算机接受的是需要一定专业知识的专家级别的算法,那么计算机就会拥有一个专家级别的聪明,一般聪明人在智力上也根本无法与之相提并论。


现在,我们评价一台计算机是不是聪明就有了一个新的标准:看人教给它的算法是不是很高明。如果这种算法就是我们手工每天都在用的类似乘法运算的那种方法,虽然把这种方法教给计算机也需要很专业的知识,但是,计算机还是并不比我们更聪明,只是比我们快而已;而如果这种算法不是简单到谁都能想到的方法,例如简化乘法运算,那么这台计算机就是一台比较聪明的计算机了。


算法,给了我们一个新的视角来观察ERP。很多时候企业要求的是一个聪明人教会的拥有高明算法的计算机,而不是一个智力一般的人用日常方法教会的计算机。但现实情况,很多ERP公司都只满足于低水平重复性地把日常手工的方法教会计算机,再给这种本质上是手工的方法起一个流行的名称,声称它多么高明。仔细考察,只不过是原来的手工方法和日常工作流程的电子化而已。


而企业管理中需要很多真正高明的算法,所要求的聪明程度远不象前面的简化乘法那么简单,需要很高深的数学知识。这时候绝大多数ERP公司由于自身缺乏对基础数学的深入研究和积累而无能为力,这并非单指国内ERP公司,国外大型ERP公司也并不例外。


企业管理中在复杂的约束条件下要求寻找一个工艺流程的关键路径、寻找一个计划的最早和最迟开始时间、或者寻找目前生产计划中哪个资源最短缺的时候,运筹学、数论、图论、线性代数、模糊数学等等数学科学的最前沿理论已经取代了我们一般的直观分析。计算机解决这类问题已经不能再用简单通用的手工方法或者仅仅使用一般的小聪明全凭速度优势代替手工劳动,而是必须集成最前沿数学理论,拥有一个数学专家级别的专业算法。在整个企业管理中,无疑生产排程部分由于它的错综复杂的条件和对精确结果的需求,是最需要这种专家级别的算法的地方。


有了这些基础概念做为武器,我们可以回到关于ERP、APS、MES的正题上来趟一趟这潭混水了。


一般说MES就是生产执行管理,但它在定义自己的时候喜欢把多多益善的东西都拉进来,于是侵犯了很多软件的传统领地,难免引发一场论战。MES最乐道的是连接企业管理系统和生产控制系统,承上启下弥补了空白。


但是,它声称的每个部分的功能都早有其他专业系统承担。比如资源分配和工序排程,是APS的领地;文件管理和控制一直属于OA的范畴;劳动力管理早有详细到每分钟工作记录的专业人力资源HR系统承担;维修管理则有企业资产管理EAM和专业设备-固定资产管理软件;制造流程控制和管理有SFC(shop floor control);质量管理有集成了更多功能的ERP-QA/QC模块;至于实时数据收集,有无数做硬件的PLC、DCS系统供应商提供与硬件设备的专业数据连接和分析系统,功能只会更强。这些且不说,就连最普通的ERP软件都声称拥有MES的绝大部分功能。看来实在是没有什么空白可以留给MES去弥补。实际的市场状况MES也一直处在多种软件的挤压下在夹缝中艰难生存,特别是它与ERP一直处于一种直接对抗状态。


MES与其他系统的江湖恩怨与本文无关,本文只说MES与APS和ERP互相重合的生产排程这一段内容。对用户来说MES与ERP、APS概念的互相交错,软件商之间激烈争论,让人困惑。到底选择ERP、APS、MES有什么区别?


一般说软件之间的比较,不是看它集成的功能多不多,而是首先要看企业最需要的关键功能是不是有。如果都有,那就需要注意‘有’跟‘有’的差别很大,一个小小的区别可能就是本质的不同,要点就是要看它们的算法哪个更好。一个好的算法可以更深入地解决问题,运算速度快,很容易扩展到其他功能,修改起来方便等等。别的不说,在对比ERP、APS与MES之间的关系时,算法就起到关键作用。


在正常情况下,高级计划排程APS的算法比MES中的详细排程以及资源分配的算法要强很多。而MES中的算法比ERP中的MRP的算法也要强很多。


ERP中的MRP算法实在太简单,就是把平时手工的工作方式电子化,相比而言类似于开发一个乘法运算的难度。因此很多企业不需要MRP在EXCEL上也可以实现相同功能。


而MES的排产功能肯定要强于ERP的生产计划功能。因为如果在这个关键核心功能上不占一定的优势,MES就根本不会有自己的市场份额。但是,它在本质上也只是把一些手工的、经验性的好方法集成进了软件,类似于简化乘法运算,虽然有很大的实用价值,但这与APS的以数学模型为基础的算法相差甚远。


否则,MES开发商就会把这部分拿出来单做成APS出售了,要知道其中的价格差异很大。(当然也不排除某些MES系统集成了APS系统的可能)。


APS系统拥有以数学模型为基础的最强算法,可以满足更高难度、更广泛的需求。但它不是可以直观理解的方法,真正的难点不在于把算法变成软件,而是在于寻找和证明这个算法。因此,各APS公司对其核心算法和数学理论都是保密的,并且申请专利保护。


当然对企业来说,算法也不是唯一的选择依据。一般说,整套系统中的某个功能不如专业系统的功能强大,但是价格低廉,与它集成在一起的功能很多,用起来方便,这是整套系统的优势所在。


ERP的生产管理部分对比MES和APS最简单但也最便宜,一般仅限于简单的物料需求计划。如果企业对生产计划要求比较低,只侧重于较粗物料需求,就可以只选用ERP的生产模块。


MES的排产功能更强一些,但是价格更高。适合于对生产计划要求不太高但是对生产排产管理比较精细的企业。目前国内自称提供MES系统的企业有很多,但其内容差别很大,水平良莠不齐,用户在选择的时候注意比较的关键是算法。从目前出现的趋势看,ERP软件公司倾向于集成MES系统,并与APS系统集成。


APS是功能最强也是最昂贵的软件,适合于多品种、小批量、工艺流程变化很快、对生产计划有很高要求的生产型企业。目前APS开发商都只专注于生产排程功能,不搞其他相关系统。因此APS需要与其他软件集成在一起使用。


目前,国际知名ERP全部都已和某个独立的APS系统集成在一起,常见的如SAP的APO,ORACLE的ASCP。国内用户如果选择了国外ERP软件就可以考虑上它的APS,但是加上大量的定制开发以后,其价格昂贵有可能会超过整个ERP的价钱。


目前国内也有APS系统,主要在特定行业应用,主要是侧重复杂的制造排产调度。在复杂计划优化较弱,但由于价格较低,属于本土化服务,性能价格比要优于国外系统。


综上所述,我们要学会超越一个软件表面上的概念、功能、特点,而以算法作为判断的一个重要标准。这对MES、APS、MRP这样的系统来说尤其重要。


附录:  

三分钟看懂ERP、MES、APS系统的关联和区别  

来源: 傲鹏伟业ERP 


企业ERP、APS系统与MES是企业实现全面管理规划的重要组合,ERP系统在于对整个企业与集团企业间的全面管控,APS系统是生产规划及排程系统,MES系统重点在于车间现场的管理,下面用最简单方式讲讲ERP系统、APS系统和MES系统之间的区别与联系。

 

ERP:企业资源计划   
 


一天中午,丈夫在外给家里打电话:“亲爱的老婆,晚上想带几个同事回家吃饭可以吗?”(订货意向)


订货意向


丈夫:“6个人,我们7点左右回来,准备些酒 烤鸭番茄炒蛋 凉菜 蛋花汤。。。。。。,你看可以吗?”(商务沟通)  


妻子:“没问题,我会准备好的,”(订单确认)  


妻子记录下需要做的菜单(主生产计划) ,具体要准备的菜:鸭 酒 番茄 鸡蛋 食用油。。。。。。(BOM物料清单) ,发现需要:1只鸭,5瓶酒,4个番茄,。。。。。。,炒蛋需要6个鸡蛋,蛋花汤需要4个鸡蛋(共用物料) 


打开冰箱一看(仓库) ,只剩下2个鸡蛋(缺料/MRP) 

  按计划生产-查看仓库


到自由市场,妻子:“请问鸡蛋怎么卖?”(采购询价) 

小贩:“1个1元,8块钱10个。”

妻子:“我只需要8个,但这次买1打。”(经济批量采购)  

妻子:“这有一个坏的,换一个。”(验收、退料、换料)  


采买

MES系统/APS   
系统    
 
 
 
 

MES:制造执行系统
 

APS:进阶生产规划及排程系统 

回到家中,高高兴兴的看了下燃气灶、微波炉、电饭堡,磨了下菜刀,设备动态监测使用情况考虑菜先做什么?后做什么?预计什么时候可以把第一道菜做完?估计了一下全部做完需要多少时间?高级排产,交货期自动计算) 


然后打电话告诉老公:亲爱的老公我开始做菜了,7:10左右你可以带客人回家吃了。向客户回复准确交货期)  


然后安排好做菜顺序,按工艺路线编排生产任务 开始洗菜、切菜、炒菜,另外一边做一边看菜谱智能终端查看工艺指标 ,根据每个客人的饮食习惯调整味道和咸度工艺指标更改 ,厨房中有燃气灶、微波炉、电饭堡。。。。。。设置电器上加温的指标,避免过火了生产车间自动数据采集系统,LED电子看板系统)。  


妻子发现拔鸭毛的夹子坏了,知道儿子放学早,然后通知儿子回来带个夹子来生产异常,短信通知 ,没办法只能临时用手拔生产作业更改 ,但很费时间,用微波炉自己做烤鸭可能就来不及产能不足 ,于是决定在楼下的餐厅里买现成的产品托外 。如果忙不过来请邻居帮忙,共同完成工作生产计划临时调整为委外  

  委外加工

如果在餐厅:厨师长分配工作(一级调度,调度指令) ,每盘菜背后都表明菜名、厨师、加工时间等(追溯跟踪产品) ,做菜时厨师时常品尝、观察颜色等(中控检验) ,邻班对每道菜把关(质量) 


下午4点,电话铃又响:“妈妈,晚上几个同学想来家里吃饭,你帮忙准备一下。”(紧急插单)  

 


加单出现 


“好的,儿子,你们想吃什么,爸爸晚上也有客人,你愿意和他们一起吃吗?” (客户协商)  


“菜你看着办吧,但一定要有番茄炒鸡蛋。我们不和大人一起吃,6:30左右回来。”(不能并单处理)  



“好的,肯定让你们满意。”(订单确认,MES精益系统重新利用APS排产)  


看来要多切些菜、洗点菜、炒多点菜了(APS高级排程根据现场物料和设备使用情况调整生产任务)  厨房鸡蛋已经用了7个(MES现场数据采集,现场短信通知仓库) ,冰箱里查看又不够了,(仓管员查仓库,短信通知采购) 打电话叫小贩送来。(紧急采购)  



6:30,一切准备就绪,可烤鸭还没送来,急忙打电话询问:“我是李太太,怎么订的烤鸭还没送来。”(采购委外单跟催)  


“不好意思,送货的人已经走了,可能是堵车吧,马上就会到的。” 


门铃响了,“李太太,这是您要的烤鸭。请在单上签一个字。”(验收、入库、发货,转入应付账款)   


6:45,女儿的电话:“妈妈,我想现在带几个朋友回家吃饭可以吗?”(又是紧急订购意向,要求现货)  


 “女儿,今天妈妈已经准备了两桌饭,6:30做完你弟弟的饭,7:10做完你爸爸的饭,你可以6:30回来和你弟弟一起吃,也可以7:10分回来和你爸爸还有些客人一起吃,如果你是要晚一点回来呢,8:00我再做些给你吃也可以。”(MES精益系统随时掌握订单进度时间情况准确回复客户时间) 


女儿的电话:“妈妈,我们8点还要去一起学舞蹈呢,我和弟弟一起吃吧,不过我们有三个人哦”


“乖女儿,你等等,我先问下你爸爸晚点回来行不行?如果时间来的及,你们可以6:30以后回家吃。”


拿起电话打给老公:“亲爱的,儿子女儿今天都有朋友带回来吃饭,你们稍晚半小时7:40回家吃可以吗?”(根据掌握订单进度时间情况与客户沟通,重排生产工序计划)  


老公:“好,刚好我也有些事没处理完,我和朋友们说好,7:40回去吃,亲爱的,辛苦你了”


老婆:“恩,老公,做饭是我的本分,不辛苦,回家注意安全哦”

“乖女儿,我和你爸爸说好了,他们晚些回家吃,你们6:30和你弟弟一起吃吧”


女儿的电话:“好,还是妈妈好,等会我们就回去”

(MES精益系统利用高级排程根据现场物料重新排产,根据设备产能调整生产任务,重排交货期)  增加洗菜、切菜量。重新多煮一次饭。 


7:40,丈夫问妻子菜做的怎样了。妻子马上回答说:“亲爱的!你想吃的烤鸭、番茄炒蛋 凉菜做好了,现在正在做蛋花汤!5分钟以后就可以了!你现在马上回来,刚好可以趁热吃”(生产过程及进度控制)  


蛋花汤不要放太多油(减少生产现场浪费). .....


送走了所有客人,疲惫的妻子坐在沙发上对丈夫说:“亲爱的,现在咱们家请客的频率非常高,应该要买些厨房用品了(设备采购) ,最好能再雇个小保姆(连人力资源系统也有接口了) 。”  (MES精益系统数据分析,帮助领导层决策) 
  

丈夫:“家里你做主,需要什么你就去办吧。”(通过审核)  
 

妻子:“还有,最近家里花销太大,用你的私房钱来补贴一下,好吗?”(哈哈哈哈,最后就是应收货款的催要)  


总结: ERP和MES集成系统,不仅能充分发挥它们各自的优势;同时,可使MES系统的生产计划更合理,使ERP系统的数据更及时有效,工作效率更高。MES系统软件与ERP间的集成数据与MES、ERP间的界面划分有关。一般而言,即可以由MES系统软件来承担所有车间层和单元层的功能,也可以由ERP承担车间层的功能,由MES来承担单元层的功能。但从系统的集成角度看,由MES系统软件来承担所有车间层和单元层的功能实施比较容易

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