一文讲透MES/MOM 和ERP

职场   教育   2025-02-05 10:28   美国  

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在当今快速发展的商业环境中,制造公司面临着运营精简和数字化以及优化生产力的挑战。

有助于实现这一目标的两种流行解决方案是制造执行/运营管理系统 (MES/MOM) 和企业资源规划 (ERP) 系统。虽然两者都具有基本功能,但了解它们的差异并确定哪一种更适合您的特定业务需求非常重要。


在本博客中,我们将探讨 MES/MOM 和 ERP 的功能、优势和用例,使您能够就哪种解决方案最适合您的组织做出明智的决定。



1.了解MES/MOM:

什么是制造运营管理?

ISA95 构成了许多 MES/MOM 术语的基础。它是国际自动化标准协会的一项标准,定义了与制造执行系统和制造运营管理相关的定义。

简而言之,我们大多数现有设施都包含属于 ISA95 标准一部分的机器,我们称之为 0 级。这些标准涵盖了简单装配操作、机器数控操作或装瓶生产线的物理过程,无论您是批量制造商还是您是离散制造商、连续加工商或两者的混合体。

同时, 1 级 是我们引入您的传感器/PLC 的地方。它定义了感测和操纵 0 级物理过程所涉及的所有活动。因此,如果我需要告诉我的机器停止或启动,传感器才是实际操纵此信息的人。


ISA 95

2 级 定义了监视和控制物理过程的活动,通常称为 SCADA,在这里您可以直观地控制、监视和查看机器和系统发生的情况。您可以在其中采取行动并启动关闭,并识别任何警报。

第 3 级 是 MES/MOM 发生的地方。它被定义为生产所需最终产品的工作流程活动。

制造运营管理是实现这一目标的层,也是“橡胶上路”的地方。在这里,业务从设计、工程和虚拟制造 (PLM) 理论以及长期规划、结果和数字管理 (ERP)/4 级转向实际制造客户想要购买或已经购买的产品。

什么是 MES/MOM“系统”

什么是 mes/mom“系统”?

MES 这个词已经存在了 30 多年,它经常用于任何建立在这些 0 级到 2 级自动化系统之上的遗留系统,以进行某种形式的生产管理,也许运行一些制造智能,但主要是它过去并且仍然经常是“大杂烩”,我宽松地使用“系统”这个词。

大约 15 年前,当 ISA95 标准将 3 级命名为制造运营管理时,我们开始将 MES 和 MOM 合并为一个 MES/MOM 术语。

然而,让我们通常了解 MOM 的组件,因为它更加全面,它负责制造生态系统的整个执行和智能,特别关注生产车间。

无论我们谈论生产质量和调度,还是跟踪、可追溯性或合规性方面的生产管理,甚至只是制造智能,例如整体设备效率(OEE),这些本身就是领域,它们都被整体地放在一起,定义MOM。


工艺流程


我认为详细说明与制造相关的事物流程是有帮助的:
  1. 您的客户提出他们的要求 - 如果它是标准产品,您不需要进行任何进一步的设计。然而,如今这种情况变得越来越常见,如果在按订单生产 (MTO) 或按订单设计 (ETO) 方面有定制要求,您可能必须进行定制设计,这就是您使用产品生命周期管理 (PLM) 的地方系统
  2. 这会生成您的组件列表,即您的物料清单 (BOM),然后
  3. 进入所有组件的购买周期,在双向 PLM/ERP 中作为物料主数据进行维护
  4. 流程清单 (BOP) 是流程定义 - 路由、排序等。流程清单被发送到 MES。此外,ERP 和采购同时负责处理所有需要从外部供应商处进行的采购。整个采购和生产订单是从 ERP 发送到 MES/MOM 的列表
  5. 一旦您的 MES/MOM 有了流程清单和生产订单列表,它就会维护任务的详细活动或详细的配方,以及用于车间执行的高级流程清单的详细步骤。此外,同时 ERP 正在检查组件可用性,并确保向 MES 提供生产订单列表时,MES 也会提供组件何时可用于开始生产
  6. 当您的 MES 获取此信息时,生产快照将发送到生产调度系统 (APS),您可以在其中考虑工厂限制,然后继续并确保您拥有运行工厂车间或工厂的最佳顺序。这样就可以有效地安排具有特定开始日期和结束日期的操作。
  7. MES 依次发布零件程序并指示必须在车间执行的生产订单。
  8. 车间反过来从传感器、手动输入或条形码获取数据,并提供生产反馈,然后返回到您的 MES。然后,MES 反馈生产绩效,以便根据实际情况进行理解和计划
  9. 最后,您的 ERP 会对库存进行会计和簿记,以便进行财务成本核算、定价等。
最后,MES/MOM 还会向您的 PLM 提供工程反馈,包括是否需要临时制作工程图纸,或者我们是否发现质量方面有任何可以改进的地方。
这是一个不断重复的流程。
简单来说,从制造运营管理的角度来看,就是一个高水平的数字化工厂流程。
具体答案实际上取决于许多变量,从工厂数量到您是否是批量/离散制造商,您是否有大量手动操作,您是按订单工程师还是按订单生产,无论您是只是一家股份公司。
然而,无论你从哪个角度来看,有了令人信服的商业推理,这不再是“我是否需要 MES/MOM”的问题,而是“我需要哪一个?”的问题。
MES 系统只是提高生产各个方面的可见性和透明度。该系统是专门为管理车间而设计的,今天您将很难找到另一种类型的系统来准备好亲自实践这些流程。
它可以帮助你
  • 减少生产错误
  • 减少零件交货时间
  • 提高生产率
  • 提高质量合规性
  • 减少质量损失
  • 提高生产量
MES 通过取代传统的监控和管理流程并将数字化引入车间,为制造业提供有价值的服务。
制造业将继续变得越来越复杂。当您继续需要更好的控制、合规性、上市时间和可视性来通过准确的指令、实时数据和制造智能来管理产品生命周期执行时,您很可能需要并想要 MES/MOM。
那么,接下来,让我们开始看看这个 MES 专门为您做什么。
MES 解决方案的重点是能够根据计划跟踪生产和相关活动的进度,并能够修改该计划以反映不断变化的客户订单和需求、材料可用性和流程能力等情况。
MES 提供的功能支持:
  • 制定计划并按计划进行。输入您的生产计划(班次、时间、目标);操作员可以在仪表板图形上看到实时进度;一切都完全可以访问。
  • 强制实施可重复的流程。长期成功的关键是可重复性;确保您的流程(完全按照其定义)一次又一次地得到遵循;这就是内心的平静。
  • 创建丰富的数据集以实现持续改进。根据捕获的数据采取行动对于推动改进至关重要;更容易识别和解决隐藏的低效率问题


制造执行系统用例

以下是 MES/MOM 解决方案擅长的行业和场景示例:
离散制造:
  • 汽车制造:MES可以有效地管理复杂的装配线、管理生产线平衡、跟踪材料和零部件的使用情况、跟踪生产进度、监控质量控制并协调物流。
  • 电子制造:MES 可以优化生产调度、管理工单跟踪并确保组件和材料的可追溯性。
  • 航空航天和国防:MES 可以处理复杂的制造流程,遵守严格的法规,并确保遵守精确的规范。

工艺制造:
  • 化工行业:MES 可以监控批量处理、管理配方配方、跟踪原材料使用情况并确保符合安全标准。
  • 制药行业:MES 可以支持法规遵从、执行严格的质量控制、管理电子批次记录并实现高效的谱系跟踪。
  • 食品和饮料行业:MES 可以帮助实现配方管理、批次可追溯性、实时库存控制以及遵守食品安全法规。
复杂的装配线:
  • 重型机械制造:MES 可以监督复杂的装配流程、管理工作站、跟踪物料清单并确保正确的排序。
  • 电子和半导体制造:MES 可以处理复杂的装配程序、管理质量控制、跟踪组件的可追溯性并实现高效的产量管理。
  • 可再生能源行业:MES 可以优化太阳能电池板、风力涡轮机或电池系统的装配线,确保高效生产并遵守质量标准。

制药和医疗器械制造:
  • 制药行业:MES可以提供严格的过程控制、电子批次记录、生产参数实时监控,并确保符合监管标准。
  • 医疗器械行业:MES 可以管理复杂的制造流程、实施质量控制、跟踪序列号并确保遵守严格的法规。

2.了解ERP:

ERP 系统及其在管理企业资源和运营中的作用

企业资源规划 (ERP) 系统已成为一种强大的解决方案,可帮助组织简化流程、提高生产力并实现更高的效率。
简化业务流程:  ERP 系统充当中心枢纽,集成组织内的各个部门、职能和流程。通过整合数据和消除孤岛,ERP 实现了不同业务部门(例如财务、人力资源、供应链、库存和客户关系管理)之间的无缝信息流。
这种流程的简化确保了实践的一致性和标准化,减少了重复工作,并最大限度地减少了人为错误,从而提高了运营效率。
增强决策能力: 借助 ERP 系统,组织可以访问多个部门的实时数据和全面的见解。这些丰富的信息使决策者能够根据准确和最新的数据做出明智的选择。
无论是监控财务绩效、预测销售、优化库存水平还是分析客户行为,ERP 系统都提供必要的工具和分析来推动战略决策并支持长期增长。

高效的资源管理

高效的资源管理:  ERP 系统的核心优势之一在于其有效管理企业范围资源的能力。通过自动化流程并提供人员、材料和设备等关键资源的可见性,ERP 可确保最佳利用和分配。
这意味着提高员工生产力、简化采购和库存管理以及优化生产计划和调度。
可扩展性和适应性:  ERP 系统旨在满足企业不断变化的需求。无论公司是在扩张、产品多样化还是进入新市场,ERP 系统都可以灵活地扩展运营并适应不断变化的需求。
通过模块化架构,组织可以根据需要添加或修改功能,确保 ERP 系统继续与公司的战略目标和增长轨迹保持一致。
ERP 系统彻底改变了组织管理企业资源和运营的方式。
通过集成不同的功能并提供实时洞察,ERP 简化了业务流程、增强了决策能力并优化了资源管理。
ERP 解决方案的可扩展性确保企业能够适应不断变化的动态并抓住增长机会。随着企业努力追求卓越运营,ERP 系统被证明是提高效率、生产力并最终在当今竞争激烈的商业环境中取得成功的重要工具。
ERP的基本功能包括库存管理、财务、采购、人力资源和供应链管理。
集成模块:ERP 系统由涵盖各个功能领域的集成模块组成,包括:
  • 金融,
  • 人力资源,
  • 供应链管理,
  • 库存控制,
  • 制造业,
  • 销售,以及
  • 客户关系管理。

这种集成可确保跨部门的无缝数据流,消除数据孤岛并促进协作。
ERP中央数据库

集中式数据库: 集中式数据库是 ERP 系统的核心,是所有企业数据的单一事实来源。
这样可以实时访问准确的最新信息,从而促进更好的决策、提高可见性并增强数据完整性。
自动化和工作流程:  ERP 系统可自动执行日常和重复性任务,减少人工工作并最大限度地减少错误。工作流管理功能使组织能够定义和实施标准化流程,确保一致性、效率并遵守行业法规。
报告和分析:  ERP 系统提供强大的报告和分析工具,提供对关键绩效指标 (KPI) 和趋势的洞察。这使利益相关者能够监控业务绩效、确定需要改进的领域并做出数据驱动的决策。
可扩展性和灵活性:  ERP 系统旨在满足企业不断变化的需求。它们提供可扩展性,允许组织扩展其运营或无缝添加新功能。灵活的定制选项可确保 ERP 系统符合特定的业务要求和流程。
安全和数据保护: 敏感的业务数据存储在 ERP 系统中,因此强大的安全措施至关重要。ERP系统提供用户访问控制、数据加密以及备份和恢复机制等功能,保护关键信息并确保遵守数据保护法规。


ERP 用例

ERP 系统具有广泛的行业用例,是管理跨行业业务各个方面的综合解决方案。以下是 ERP 的一些特定行业用例:
制造业:
离散制造:  ERP 系统支持汽车、电子和机械制造等行业的生产计划、调度、库存管理、质量控制和供应链协调。
流程制造:  ERP 系统有助于管理化学品、制药、食品和饮料等行业的批量处理、配方配方、质量合规性和监管要求。
零售及批发业:
  • 库存和供应链管理:ERP 系统优化库存水平、管理采购、简化订单履行并促进无缝供应链运营,使零售连锁店、电子商务平台和批发分销商受益。
  • 销售点 (POS) 集成:ERP 系统与 POS 系统集成,以跟踪销售、管理库存并同步产品数据,从而提供对客户行为和库存可用性的实时洞察。

医疗保健行业:
  • 医院管理:ERP 系统帮助医院和医疗机构管理患者信息、预约安排、计费、资源分配和法规遵从性。
  • 药品管理:ERP 系统有助于药品制造商和分销商简化生产、供应链、库存和质量管理。

金融服务业:
  • 银行和金融机构:ERP 系统支持银行、信用合作社和金融机构的核心财务功能,包括会计、财务报告、风险管理、合规性和客户关系管理。
  • 保险公司:ERP 系统有助于保险公司的保单管理、索赔处理、承保、计费和客户关系管理。

专业服务行业:
  • 项目管理:ERP 系统促进专业服务公司(包括咨询、建筑、工程和法律公司)的项目规划、资源分配、时间跟踪、计费和协作。
  • 基于服务的组织:ERP 系统协助基于服务的企业(例如 IT 咨询、营销机构和维护服务)管理客户合同、项目会计和资源利用。

教育部门:
  • 教育机构:ERP 系统支持学校、学院和大学的学生信息管理、招生、课程安排、教师管理、计费和学术报告。

3. MES/MOM和ERP的区别:

MES/MOM(制造执行系统/制造运营管理)系统通常在组织运营和数据流中的特定接触点与 ERP(企业资源规划)系统集成。以下是 MES/MOM 和 ERP 之间发生集成的常见领域:

订单管理和计划:

MES/MOM 系统与 ERP 系统集成,以接收生产订单、工作指令和工作参数。这种集成确保 MES/MOM 系统拥有有效调度和执行生产操作所需的信息。
MES/MOM 系统将订单状态、工作进度和资源利用率实时更新回 ERP 系统,从而实现生产流程执行阶段的可见性。

库存管理:

MES/MOM 和 ERP 系统之间的集成有助于准确的库存管理。MES/MOM 系统向 ERP 系统提供有关物料消耗、库存水平和生产使用情况的实时数据,确保准确的库存跟踪和补货计划。
ERP系统使用与收到的物料、库存调整和供应商信息相关的信息更新MES/MOM系统,确保准确的库存数据的同步和可用性。

资源分配与利用:

MES/MOM 系统与 ERP 系统集成,以访问资源可用性和分配信息。这种集成确保MES/MOM系统可以根据ERP系统的实时数据有效地调度和分配资源,例如设备、机器和人员。
MES/MOM 系统将利用率和性能数据返回给 ERP 系统,从而能够分析资源效率和优化。

质量管理和合规性:

MES/MOM 系统与 ERP 系统集成,交换质量相关数据并确保符合行业标准和法规。MES/MOM 系统捕获质量控制数据、检查结果和不合格详细信息,然后与 ERP 系统共享,以实现可追溯性和报告目的。
ERP 系统可能会根据质量相关事件(例如检查失败或偏离质量标准)触发 MES/MOM 系统中的警报或更新。

报告和分析:

MES/MOM 和 ERP 系统之间的集成可实现综合报告和分析。MES/MOM系统与ERP系统共享生产相关数据、绩效指标和实时更新,从而实现关键运营和财务指标的全面报告和分析。
ERP系统为MES/MOM系统提供上下文信息、财务数据和更广泛的业务洞察,丰富了两个系统的分析和决策能力。
值得注意的是,MES/MOM 和 ERP 系统之间的具体集成点可能会有所不同,具体取决于组织的流程、行业以及所使用的软件解决方案的功能。集成通常通过软件供应商提供的明确定义的接口、API 或连接器进行,以确保两个系统之间的无缝数据流和同步。


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