浅谈钢铁企业中MES与ERP的集成运用

杨韬

摘要：MES与ERP作为钢铁企业综合自动化系统的重要组成部分， MES与ERP的集成运用，对于提升企业生产效率，提高企业生产计划的实时性与灵活性具有重要作用。文中首先对MES和ERP的功能模型进行了分析，并结合钢铁企业信息化建设的案例，提出了钢铁企业MES与ERP的集成方法与系统整体架构，具有一定的借鉴意义。

关键词：钢铁企业信息化MESERP集成

中图分类号：TF3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)06(c)-0077-02

钢铁企业是我国现代化建设的重要产业，在信息化的新形势下，钢铁企业的市场竞争是很激烈的，必须注重创新企业经营体制和管理，并运用信息化技术实现企业内部流程的创新与重组，使企业核心竞争力得到较大提升，进而使企业自身生产管理模式得到创新，最终形成较为完善的，适应时代发展趋势的管理模式。

钢铁企业是一种流程型企业，生产过程中化学与物理变化相混合，钢铁的生产条件严格、工艺复杂，同时生产自动化程度较高，生产设备众多，生产过程中会运用到大量的检验系统、自动化设备与数据采集。钢铁企业的生产管理特点决定了其信息化和其他企业不同，钢铁企业信息化生产管理模式的建设不只包括企业业务层面上的系统建设，且生产管理系统以及设备相关的控制系统同样需要重视。

钢铁企业若要完成信息化的任务，须保障“订单—生产—销售”路径的畅通，并在这一路径上实现企业生产管理流程上包括成本的动态核算、质量监控、运输、销售和财务管理的企业综合营销系统的充分整合。在此基础上加上企业备件管理、设备维修、人力资源管理以及网上办公，就构成了钢铁企业计划系统(ERP)。而生产执行系统（MES）实际是企业过程控制级与作业管理级的整合，在生产管理过程中的物料平衡、生产计划、优化以及调度都包含在企业综合营销系统内，并且是系统的核心组成部分。ERP所需要的周期、预计完成时间以及生产成本等实际的生产数据通过MES提供；ERP从MES中获取企业的实际生产能力、企业订单的实际情况以及企业生产换班相互之间的约束关系；系统中包括准时交货与成功报价的客户关系管理模块由生产全程的实际情况决定。而MES系统根据ERP所下达的生产计划，通过统计、调度、物料、能源的管理及生产成本控制等过程组织生产，并将收集到的各种信息经过加工处理，及时传递到ERP系统。

钢铁企业ERP因为受越来越激烈的市场竞争的影响，所制定的生产计划和处于企业综合自动化系统中心环节的生产执行过程MES相脱节，计划适应性不强问题渐渐地显露出来。如何在有效解决这一矛盾，提高制定计划的实时性与灵活性的同时提升企业的生产效率，具有重要的研究意义。

1 钢铁企业信息化的体系架构

钢铁企业生产过程中工序和设备多而复杂，资金流动率频繁、投资规模巨大。企业的生产经营活动不仅包括人事、财务等传统的信息管理内容，还涉及了生产管理领域。企业不仅需根据订单情况进行全面的质量管理、制定生产计划，还要在生产过程进行数据信息采集和全面的监控，对产品、物料等信息进行详细全面的统计。

1.1 MES

MES的定义是“通过传递信息，实现从下达订单到完成生产的企业生产全部过程的优化管理”。这一过程包括资源的分配、工序调度与产品质量管理、状态管理等主要功能模块。

1.2 ERP

ERP实现了从传统的计划生产资源方式向以市场需求为依据的企业内、外部资源计划系统的拓展，ERP的核心管理思想是实现整个供应链的全程管理，这一系统能够将企业的生产经营活动和客户的需求及供应商资源融合起来。ERP所创造的面向供应链的管理方式，为企业提供一个全面集成的信息系统，使企业以此构建起符合自身实际的管理机制和管理模式，从而更好地运用各类管理信息，提高企业的快速响应能力、管理效率和提升核心竞争力。

2 太钢MES与ERP的系统集成运用

2.1 信息化体系的系统架构

企业的信息化项目通过采用SAPERP套件进行企业管理层的信息化，其中包含财务与成本、采购与生产、销售和质量等方面功能模块。

信息化项目的第一期将在企业的新热轧和新炼钢厂开发实施三级系统(包括BX-MES与AT-MES)，满足ERP流程和生产管理的需要，其余工厂开发指广义计量的质量系统(RV-MES)，并支持生产管理和MES与ERP流程需求。

这一项目SAP服务器与外部的接口涉及到两个MES系统，每一系统均通过独立的SAP XI和WEB SERVICE完成数据交换，不同的MES间通过SOAP的方式直接进行数据的交换。

2.2 信息传递方式与内容

BX-MES、SAP ECC、RV-MES以及AT-MES的通讯均通过以下方式进行：

信息数据的下传采用ABAP Proxy技术的调用方式，从XI到MES采用SOAP的通讯方式，首先通过ABAP Proxy将数据发送到XI，在由XI转换成SOAP格式后，然后将其转换后的数据发送到MES的SOAP URL入口；再上传过程中通过SOAP协议的异步通讯方式的方式进行，MES直接就把SOAP消息传递到XI SOAP URL的入口，在XI对数据内容与格式进行相应转换后，由ABAP Proxy将数据信息发送至SAP。

从ERP到MES的传递数据包括以下主要内容：工作人员应首先在SAP系统中新建经质量评审后的产品销售订单，系统接口程序就会把系统中新建的销售订单传达到MES；MES排产后按时进行生产信息的反馈。

从MES到ERP的传递数据包括以下主要部分：

（1）订单的申请与确认，MES创建生产订单，创建后的订单会自动下达三级，非计划与计划的订单MES都可申请。当生产所有必要工序均已完成后，需要对订单进行产品的产出确认，并且将最后机组的产出量作为不同工序的报工产量。

（2）物料的转移，和承接处理有关物料的库存性质、状态和保存物品位置等因素变化的操作。不同物料移动类型的有不同的移动结果的，所有的库存移动过程中，都在系统中形成记录该次移动的的依据，通常称之为“物料移动凭证”。

（3）根据批次进行库存管理的物料，MES按照SAP的批次划分收货，也根据上传批次特性的接口对批次特性进行归集。这一接口便用于RV-MES对SAP申请的特点。

2.3 MES与ERP的分工

MES的管理针对的是企业的某一组成部分进行的管理，而ERP的管理是针对整个企业业务，SAP与MES的系统功能有如下划分：

ERP是针对企业运营资源的管理，主要强调物流与资金流相统一；同时ERP管理企业的整个内部供应链与价值链，强调业务的整合以及计划的协调和控制。然而MES更主要集中于对生产过程中资源的管理，主要对包括工序计划与订单、生产实绩的反馈以及质量管理等内容的生产的执行进行管理。

2.4 MES与ERP的集成

ERP面向的是企业全部，根据企业的生产、供应、销售与人财物情况，对公司的各种资源进行适当调整配合，在以这些制定企业的详细生产管理计划。使MES将ERP制定的管理计划细致地分到生产执行的层面上去，并以此制定出具有更佳最优的调度计划。

2.4.1 生产计划

生产计划阶段，ERP根据销售预测与销售订单制定生产计划，并且依据产品的质量标准要求进行质量的设计；MES系统则依据最大坯料的原则，形成对生产的要料需求，并且根据生产的需求进行排产。在完成生产计划的编制后，首先将排产信息数据上传到ERP，并且将信息转化成生产指令下达到二级系统。并上传排产信息后，在相应的生产订单会处于指定的状态，ERP没有办法进行修改。ERP与MES集成运用，可以根据生产中的实际情况对生产计划进行及时调整，也将结果反馈到ERP系统，从中保证ERP系统能够准确掌握生产的完成时间和产品的交货时间。

2.4.2 生产执行

生产过程中，需要对生产过程中的设备、物料、质量、能源等多方面信息进行采集和监控，以实时掌握实际的生产状况，为作业管理、生产管理调度提供有效的信息依据，同时对生产任务与产品信息进行对照匹配，并通过质量检验、控制，将质量检验结果反馈到ERP的质量管理模块。生产实绩信息的采集主要涉及到生产中的原料投入、能源、辅助工具材料的消耗及产成品产量信息等方面，在完成生产实绩信息的汇总后，与生产订单进行匹配，按照生产实绩对收货量与投料量进行归并，触发ERP记账。如果不存在可匹配的生产订单，则应向ERP申请新订单。从而达到按订单生产，提高产品质量，精确成本核算与客户满意的目的。

2.4.3 产品的销售与管理

在产品下线后，MES由于执行ERP所发出的不同物流转移的指令，将对产品进行入库、配货和退货处理，同时，通过与质量管理系统的相互结合，在进行产品的改判、判废和降级等操作。只有在待入库产品数据信息完备并且和生产实际数据相匹配的情况下才能入库，否则不予入库。并且结合系统提供的运输车辆信息指定车辆后，执行发货出库指令，同时按时向ERP上传发货实际情况，确保ERP与MES库存是一致的。

虽然ERP与MES功能的侧重点不同，但其功能组合支持生产业务的全程循环中，两者都共同构成一个计划、调整、控制、反馈的完整系统，能够使信息更加顺畅、透明地交互传递。

3 集成应用效果

通过MES与ERP系统的集成运用，企业已达到了按订单生产的模式，企业在市场指导下生产，库存在减少，排产在优化，资金周转率得到了提高，很多方面起到了明显的改善。完全实现了从订单到成品、入库、发货最后到客户的全程信息化管理控制，通过优化企业核心业务流程，明确了各级系统的功能划分，稳定了可靠的通信机制的建立，在很大程度上保证了企业生产管理信息顺畅交互，使MES的生产计划更为科学合理，ERP传递数据更为及时，实现了经营管理与企业生产控制，生产和销售的无缝衔接，从而为企业信息化的进一步发展奠定了良好的基础。

4 结语

MES与ERP的集成能够明显完善企业管理的自动化水平，是钢铁企业信息化的发展的重要阶段。完成MES与ERP的整合，要对所涉及MES和ERP进行具体分析，充分整合优化企业生产管理流程，并制定MES和ERP的集成运用方案的同时，必须充分考虑自身管理模式与产品结构的特点相结合，文中通过安钢公司信息化建设的实例，对MES与ERP的集成方法与系统整体架构进行了分析，具有一定的借鉴和参考意义。

参考文献

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