頤合公司信息系統集成分析研究

摘要:本文結合煙草行業信息化管理系統開發和應用，對計算機系統在企業中的應用進行探討。重點對MES與ERP的分工和集成進行分析，闡述了各管理模塊的特點和組成。

關鍵詞:煙草企業 ; 信息化 ; 集成 ; 分析研究

0 引言

近幾年來，煙草行業正在實施行業地面計算機骨干網絡的建設，實現對行業卷煙生產經營的及時、準確、全面的監控管理，進一步提高行業生產經營決策管理的科學性。自2006年頤合公司就先行開發設計了MES和ERP系統工程。本文從煙草行業的IT應用分析出發，對MES與ERP的分工和集成進行分析和探討。

1 煙草行業IT應用特點分析

煙草企業是連續的流程型企業，分為制絲和卷接包兩大工藝流程，各流程環節有一定的自動化控制系統，煙草行業的特點決定了信息化具有其自身的特點，即不僅要進行業務層的系統建設，還要考慮底層設備相關的控制和生產的管理。

位于最底層的L1稱為設備控制層，采用集中—分散型工業總線控制方式，將傳感器、PLC、網絡、無線通訊、條碼、電子標簽、工業機器人等諸多技術結合在一起，用方便靈活的硬件和軟件模塊加以組合，以適應不同特點的工藝控制要求。

L2是制造執行系統(MES)，進行作業計劃、優化排產、執行與監控以及生產實時數據的采集和質量管理。通過監控計算機實現對生產線的組合操作、狀態實時監控、生產數據采集、并將采集的數據向數據管理服務器上報。L1向L2發送現場生產、工藝數據和物流信息等，L2向L1下發送生產計劃和物流調度信息、配方數據等。。

L3針對煙草企業業務層面的管理，以ERP為核心應用，包括CRM、SCM、電子商務等業務運作管理系統，對企業的內、外部供應鏈進行系統、高效的整合和管理。

L4在整個企業IT層次模型的最高層，對ERP等L3應用系統提供的大量業務數據進行挖掘、分析，得出各維度的分析建議，為企業管理層的決策提供基礎。

在以上四層模型中，逐層之間存在著相互依賴和數據傳遞關系。L1和L2各層次之間有嚴格的依賴關系，形成閉環控制機制。L3和L4關注信息的關聯性和可管理性，層次之間的依存關系不像L1和L2那樣嚴格，但是也需要在相鄰層之間傳遞數據，強調層次之間的有效集成。

目前我國煙草企業的L1有了一定的積累，自動化在煙草企業中得到了廣泛應用，并伴隨自動化技術的發展而逐步加深。L3的ERP是各企業信息化建設的重點，同時也始關注L2的有不少企業開MES。事實上，ERP和MES的有效整合是煙草企業信息化實現“產銷一體化”和“管控一體化”目標的一個關鍵因素。

2 MES與ERP的分工

MES最初是上世紀九十年代美國管理界提出的，通過信息傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優化管理。當工廠發生實時事件時，MES能對此及時做出反應、報告，并用當前的準確數據對它們進行指導和處理，減少企業內部沒有附加值的活動，有效地指導工廠的生產運作過程，從而使其既能提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通性能。

主要的MES功能模塊包括工序詳細調度、資源分配和狀態管理、生產單元分配、過程管理、人力資源管理、維護管理、質量管理、文檔控制、產品跟蹤和產品清單管理、性能分析和數據采集。實際的MES產品可能是包含其中一個或幾個功能模塊，簡要介紹如下:①工序詳細調度:通過基于有限資源能力的作業排序和調度來優化車間性能;②資源分配和狀態管理:指導勞動者、機器、工具和物料如何協調地進行生產，并跟蹤其現在的工作狀態和剛剛完工情況;③生產單元分配:通過生產指令將物料或加工命令送到某一加工單元開始工序或工步的操作;④文檔控制:管理和分發與產品、工藝規程、設計或工作令有關的信息，同時也收集與工作和環境有關的標準信息;⑤產品跟蹤和產品清單管理:通過監視工件在任意時刻的位置和狀態來獲取每一個產品的歷史紀錄，該記錄向用戶提供產品組及每個最終產品使用情況的可追溯性;⑥性能分析:將實際制造過程測定的結果與過去的歷史記錄和企業制定的目標以及客戶的要求進行比較，其輸出的報告或在線顯示用以輔助性能的改進和提高;⑦人力資源管理:提供按分鐘級更新的員工狀態信息數據(工時，出勤等)，基于人員資歷、工作模式、業務需求的變化來指導人員的工作;⑧維護管理:通過活動監控和指導，保證機器和其它資產設備的正常運轉以實現工廠的執行目標;⑨過程管理:基于計劃和實際產品制造活動來指導工廠的工作流程(這一功能實際上也可由生產單元分配和質量管理來實現);⑩質量管理:根據工程目標來實時記錄、跟蹤和分析產品和加工過程的質量，以保證產品的質量控制和確定生產中需要注意的問題;數據采集:監視、收集和組織來自人員、機器和底層控制操作數據以及工序和物料信息，這些數據可由車間手工錄入或由各種自動方式獲取。

下面我們從管理范圍、管理對象、管理內容、管理時效四個方面來比較ERP和MES的分工。①管理范圍:ERP是對整個企業或集團業務的管理，而MES的管理是針對車間或生產分廠的。②管理對象:ERP是對企業整個運營資源(人、財、物)的管理，強調“業務財務一體化”;MES的管理則更集中于生產現場資源，即設備、工藝、物料等。③管理內容:ERP管理整個企業的內部價值鏈和供應鏈，即銷售、采購、生產、庫存、質量、財務、人力資源等;MES主要管理生產的執行，包括生產質量、生產作業調度、生產實績反饋等。④管理時效:ERP對計劃和業務管理的時間區段比較寬，以年、季、月、旬或周、日為單位;由于對生產現場管控的需要，MES的管理更加細致，管到日、班、小時。

計劃在ERP和MES中都是非常重要的功能和內容，我們再來看一下ERP的生產計劃和MES的生產計劃的不同:

ERP的生產計劃是以生產訂單為對象的前后排列，考慮時間因素，以日為排列單位，先后日期依據銷售訂單和銷售預測的時間、制造提前期和原材料采購提前期、庫存等因素用MRP的邏輯來計算是基于訂單的無限產能計劃。MES的生產計劃以生產物料和生產設備為對象，按生產單元進行排程，以執行為導向，考慮約束條件，把ERP的生產訂單打散，重新計劃生產排程，是基于時間的有限產能計劃。

3 MES與ERP的集成研究

MES與ERP的有效集成是對生產相關的業務流程進行疏理和優化，通過流程來把MES和ERP整合到一起。ERP與MES一起構成計劃、控制、反饋、調整的完整閉環系統，通過接口進行計劃、命令的傳遞和實績的接收，使生產計劃、控制指令、實績信息在整個ERP、MES、低層設備控制中透明、及時、順暢地交互傳遞。MES介于ERP與底層設備控制系統之間，起承上啟下的作用，是ERP系統數據的基礎和保證。

煙草行業MES通常包括以下功能塊:

對上接受ERP的生產計劃等信息，并反饋相關的信息給ERP;對下采集制絲中央控制系統、卷接機數采系統、包裝機數采系統、煙葉、包裝材料、產成品自動化高架倉系統的數據，并下達相應的指令;同時具有計劃及工單管理功能、生產及設備監控功能、物料跟蹤、質量控制、實時數據分析和生產統計功能等。

實現MES與ERP的整合，關鍵在于業務流程的優化和整合以及對所涉及MES和ERP系統的具體分析以充分發揮各系統的優勢。信息系統都是為業務服務的，MES和ERP各自解決一部分業務問題，分別反映一部分業務流程，流程是MES與ERP整合的“粘合劑”，通過流程的整體優化劃分出哪些流程在MES中處理、哪些流程在ERP中處理。對于在兩個系統中都可以實現的功能，應優決定取舍。