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工业4.0时代,ERP遇上MES……
2018-09-19 23:17:44   来源:研联国际质量管理
作为一个工厂,存在的目的只有两个,生产产品,然后卖出去。所以在工业企业中,通常会分为两个大的部门,一个是生产部门,一个是业务
      作为一个工厂,存在的目的只有两个,生产产品,然后卖出去。所以在工业企业中,通常会分为两个大的部门,一个是生产部门,一个是业务部门,(关注研联国际微信公众号:YLGJZL)前者通过MES(制造执行系统)管理,后者通过ERP(管理信息系统)来管理。

 
MES概论 
      MES即制造执行系统,旨在加强MRP计划的执行功能,把MRP计划同车间作业现场控制,通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。



ERP概论
      ERP系统是企业资源计划,是指建立在信息技术基础上,集信息技术与先进管理思想于一身,以系统化的管理思想,为企业员工及决策层提供决策手段的管理平台。



ERP需要MES的五个理由
 
      观察那些采用MES(制造执行系统)的企业。分析MES的需求,投资回报率发现:很多MES项目都是随着企业安装新的ERP(企业资源计划)项目而一起引进的。因此,自然而然的会怀疑是否每个ERP项目都需要一个MES功能。根据多年的经验来看,答案显然是肯定的。理由有很多,现在让我们看看主要原因。

 
1.ERP不是车间级产品
      尽管ERP系统包含着生产执行的功能,但目前没有一个ERP系统可以实现每生产一件就更新一次的功能。车间生产系统和ERP系统对“实时”的解释不同:ERP是从典型的企业战略管理角度上解释,而MES则是生产过程的实时概念。生产系统需要作为一个满足客户,监管机构,供应商以及内部员工的不断变化的需求无缝的整体。这显然更适合MES的概念。

 
2.ERP上微小的变动会造成大影响
      ERP级别上的策略和市场改变造成的影响几乎是生产级别上的变动的10倍。因此,应该专门制造一个生产系统,用于管理生产过程中产量和生产速度的变化。

 
 
3.ERP所提供的信息和生产人员所需的信息不同
      不同需求的员工不仅信息不同,而且所需信息呈现的方式也不同。传统的ERP项目的界面是为那些分析,决策者设计的。在生产部门中,由于变化更快,应该更快的呈现这种变化。生产过程中,通常不会去分析过时的静态数据,而是会去分析正在发生的信息以及趋势。不同职位的人,需要的信息种类不同,系统呈现的方式也就不同。

 
 
4.供应链需要在战略或商业级以上的层次整合起来
      如今,公司间的竞争已经不仅仅是两个公司之间的事了,而是两条供应链之间的事。这也意味着提高效率不仅要从战略或商业层面上进行改善,而是要从整个供应链改善。信息整合只能从车间级开始的各个层次开始整合起来。只有具备及时,准确的信息流。供应链才能高效的运转起来。

 
 
5. ERP知道“为什么”,MES知道“怎么做”
      前者用来策略制定,而后者则是操作层面上的东西。知道怎么做的人给知道为什么的人做事,知道为什么的人需要知道怎么做的人实现他们的想法。这是一种很重要的互相依存的关系。

 
 
我们再看三个概念:
      工业1.0:机械化,以蒸汽机为标志,用蒸汽动力动力驱动机器取代人力,从此手工业从农业分离出来,正式进化为工业。
 
      工业2.0:电气化,以电力的广泛应用为标志,用电力驱动机器取代蒸汽动力,从此零部件生产与产品装配实现分工,工业进入大规模生产时代。
 
      工业3.0:自动化,以PLC(可编程逻辑控制器)和PC的应用为标志,从此机器不但接管了人的大部分体力劳动,同时也接管了一部分脑力劳动,工业生产能力也自此超越了人类的消费能力,人类进入了产能过剩时代。
 
      要理解工业4.0,我们得先看下目前的状况,我们称之为工业3.X,也就是3.0中后期,这种状态叫做完全的自动化和部分的信息化。

 
咱们还得从工厂的业务模式说起
      作为一个工厂,存在的目的只有两个,生产产品,然后卖出去。所以在工业企业中,通常会分为两个大的部门,一个是生产部门,一个是业务部门,前者通过MES(制造执行系统)管理,后者通过ERP(管理信息系统)来管理。
 
      这两个系统啥区别呢?ERP更倾向于财务信息的管理,而MES更倾向于生产过程的控制,简单的说,ERP主要告诉你客户需要生产多少个瓶子,哪天下单,哪天要货,而MES主要负责监控和管理生产这些瓶子的每一个步骤和工序如何实现。
 
      在中国工厂的很多车间里,各个生产设备之间、生产设备和控制器之间,都已经基本实现了连通。再牛一点的公司里,整个工厂已经通过制造执行系统(MES)连通起来,而业务部门全部通过ERP连通起来了。

 
发现问题了吗?
ERP和MES其实并没有连起来!
      所以当ERP给MES下达生产计划指令后,MES在生产过程中发生了与计划偏差的事项(比如设备坏了,原料不合格等等),MES会根据车间的实际情况进行调整。但是ERP是不知道的!所以它会继续按照原本的计划执行订单,时间久了,财务系统和工厂的实际情况就会出现非常大的偏差。ERP和MES的问题只是工厂内系统断层的一个问题缩影,事实上工厂里还有非常多的其他系统,设计、制造、采购、办公等等,这些系统都是一个个的信息孤岛,互相都不知道对方在干啥,干到哪一步了。其中一个部分出了特殊情况,其他部分都不知道,只有等到问题出现了,才能退回来,所有系统再一个个改。
 
      当然,这种事也不是第一天存在的,以前因为在工业时代,产品的生命周期很长,笔者的老东家,西门子一个型号的变频器可以卖三十年,这样一两年的研发上线时间也就显得不那么长了,其余的问题,靠着人工沟通,虽然有错,倒也都相安无事。

 
      然而,可怕的狼终于还是来了。
      这两只狼,一只叫产能过剩,一只叫互联网
 
      全球性的产能过剩,导致企业的竞争越来越激烈,以往一款产品卖三十年的做法已经不行了,你跑不快,有的是快的,产品的生命周期大大缩短了。 
 
      互联网时代的到来,撼动了工业时代的一大基础,信息不对称。工业时代里,因为生产厂家无法低成本的了解每一个客户的需求,所以往往采用一刀切的方法,就是把需求做多的性能组合到一起,成为一款产品。
 
      比如你想要一双适合你的脚的鞋子,鞋厂是无法知道你的脚多大的,所以只能测量很多人的脚之后,把最集中的尺码分成40号,41号,42号等等,但是如果你的脚偏肥或偏瘦,对不起,没有。



 
      互联网改变了这个局面,人与人,人与厂商,可以低成本的实现连接,从而让每个人的个性需求被放大,人们越来越喜欢个性化的东西。但是个性化的东西需求量没有那么大,这就需要工业企业能够实现小批量的快速生产。
 
      这两只狼,逼迫着传统工业必须做一件事,一件工业社会最不爱做的事,就是快速、小批量、定制化的生产。
 
      这个时候,先得做点准备工作,就是工业3.0首先要进化为3.X,所谓工业3.X,其实就是先把ERP和MES等等信息系统彻底打通,让工厂原本的所有信息孤岛实现连通。这个时候,就从完全的自动化和部分的信息化,进入了完全的自动化和完全的信息化,也就是工业3.0大圆满阶段。

 
      这个过程,德国叫工业4.0,美国叫工业互联网,我们工信部称之为两化融合,物联网把它叫做万物互联。
 
      这里我要说一下,所有的物,如果需要互联沟通时,就有一个问题,说什么语言?
 
      通讯协议是什么,这个是一个关键问题。你可能会说,为什么不用现在互联网的通讯方式,也就是TC/PIP协议,这是个技术问题,没法给你解释明白。简单的来说,互联网的通讯方式,速度还是太慢,精准度还是不够,安全性还是不好。而工业生产中,对于速度、精度和安全性的要求,要远远高于你下载一部电影的要求。
 
      所以万物互联,必须需要一个专门的通讯协议。


 
      这也是德国的工业4.0,美国的工业互联网,以及中国的两化融合中国制造2025,这些时髦的名词背后隐藏的核心问题,大家在争这个通讯标准。美国的互联网世界第一,所以美国人希望从信息化层降维到自动化层;而德国的机械制造业最强,所以他更希望从自动化层升格到信息化层;中国嘛,制造业第一大国,互联网第二强国,所以两边都不想跟,打算自己搞个互联网+,也叫中国制造2025。
 
      按照修真小说的习惯,每一个境界都要分成一个小境界,以突显差异和牛逼,我按照这个方法,把工业4.0也分成六重天。


 
工业4.0第一重天:
      之前我们说过,生产设备和管理信息系统也各自连接起来,并且设备和信息系统之间也连接起来了。你有没有觉得还缺点什么?没错,就是生产的原材料和生产设备还没有连接起来。
 
      这个时候,我们就需要一个东西,叫做RFID,射频识别技术。简单来说,这就相当于一个二维码,可以自带一些信息,他比二维码牛的地方,在于他可以无线通讯。


 
      还是来描述一个场景,百事可乐的生产车间里,生产线上连续过来了三个瓶子,每个瓶子都自带一个二维码,里面记录着这是为张三、李四和王二麻子定制的可乐。
 
      第一个瓶子走到灌装处时,通过二维码的无线通讯告诉中控室的控制器,说张三喜欢甜一点的,多放糖,然后控制器就告诉灌装机器手,“加二斤白糖!”
 
      第二个瓶子过来,说李四是糖尿病,不要糖,控制器就告诉机器手,“这货不要糖!”
 
      第三个瓶子过来,说王二麻子要的是芬达,控制就告诉灌可乐的机械手“你歇会”,再告诉灌芬达的机械手,“你上!”
 
      看到了,多品种、小批量、定制生产,每一灌可乐从你在网上下单的那一刻起,他就是为你定制的,他所有的特性,都是符合你的喜好的。
 
      这就是智能生产。



 
工业4.0第二重天:
      生产的过程智能化了,那么作为成品的工业产品,也同样可以智能化,这个不难理解,你们看到的什么智能手环、智能自行车、智能跑鞋等等智能硬件都是这个思路。就是把产品作为一个数据采集端,不断的采集用户的数据并上传到云端去,方便用户进行管理。
德美工业4.0和工业互联网的核心分歧之一,就是先干智能工厂,还是先搞智能产品。德国希望前者,美国希望后者。至于中国,我们就是加,还是加这个东西好,正加反加都行。



 
工业4.0第三重天:
      智能产品会不断地采集用户的数据和状态,并上传给厂商,这个就使一种新的商业模式成为可能,向服务收费。(关注研联国际微信公众号:YLGJZL)这个服务是什么呢?比如西门子生产一台高铁的牵引电机,以往就是直接卖一台电机而已,现在这台电机在运行过程中,会不断的把数据传回给西门子的工厂,这样西门子就知道你的电机现在的运行状况,以及什么时候需要检修了。
再举个例子,智能产品实现后,每一辆汽车都会不断地采集周边的数据,来决定自己的行驶路线,整个运输系统会完全服务化,任何人都不需要再买车,有一天也许自己开车会成为严重的违法行为,因为设备是智能的,而人确是不可控的。在这个阶段,所有的生产厂商都会向服务商转型。

 
工业4.0第四重天:
      当工厂的两化融合进一步深入的时候,另一种新的商业模式就有要孕育而生了,这就是云工厂。
工厂里的设备现在也是智能的了,他们也在不断地采集自己的数据上传到工业互联网上,此时我们就可以看到,哪些工厂的哪些生产线正在满负荷运转,哪些是有空闲的。那么这些存在空闲的工厂,就可以出卖自己的生产能力,为其他需要的人去进行生产。
互联网行业为什么发展的这么快,就是因为创业者只需要专注于产品和模式创新,不需要自己去买一个服务器,而是直接租用云端的服务就行了。而目前工业的创业者,还是要不断地纠结于找OEM代工还是自建工厂中,这个极大地限制了工业领域的创新。



 
工业4.0第五重天:
      互联网行业天天说降维打击传统行业,什么谷歌小米阿里巴巴乐视,可是当工业4.0进入第五重天时,工业企业的跨界打击将比这些互联网企业猛烈百倍。这个过程将从根本上撼动现代经济学和管理学的根基,重塑整个商业社会。(关注研联国际微信公众号:YLGJZL)举个例子,一个生产手表的厂商,这个表每天贴着你的身体,采集你身体的各项数据,这些数据对于手表厂商也许没啥用,但是对于保险公司就是个金库,这个时候,手表厂商摇身一变,就能成为最好的保险公司。
当自动化和信息化深度融合的时候,跨界竞争将成为一种常态,所有的商业模式都将被重塑。


 
 
工业4.0大圆满:
      整个工业4.0过程,就是自动化和信息化不断融合的过程,也是用软件重新定义世界的过程。
在未来,多元宇宙将在虚拟世界成为现实,一个现实的世界将对应无数个虚拟世界。改变现实世界,虚拟世界会改变;改变虚拟世界,现实世界也会改变。一切都在基于数据被精确的控制当中,人类的大部分体力劳动和脑力劳动都将被机器和人工智能所取代,


 
 
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