你了解工业软件PLM、ERP、MES的边界吗？

  工业软件的本质是将工业知识软件化，软件融合了生产企业整个生命周期的管理，目的是提高企业的生产效率。各种工业系统的生态建设，必然是围绕“标准和规范”进行的。

  工业软件中MES、PLM、ERP、CAD、 CAE、CAM等等，这些是什么？它们在工业流程体系中怎么区分边界？

  被世界公认的第一款工业软件是哪个？是1957年出现的一款名为PRONTO的数控程序编制软件，它是由“CAD/CAM之父”Patrick J. Hanratty博士，在GE工作时开发的。而一切应用于工业领域的软件都属于广义工业软件。所以你会碰到各式各样的英文简称软件，其中常用的是下面这些：MES、PLM、ERP、CAD、 CAE、CAM、APS、SCM、CPDM和PDM。MES，是工业企业特有的，ERP、PLM，其它类型企业都有涉及。

  我们先看看工业软件的名称分别是什么中文意思：

• MES：制造执行系统 Manufacturing Execution System，主要用于管车间的；
• PLM：产品生命周期管理 Product Lifecycle Management，主要管一个产品的创新；
• PDM：产品数据管理 Product Data Management，产品特性的数据；
• ERP：企业资源计划 Enterprise Resource Planning，主要管“人、财、货”；
• CAD：计算机辅助设计 Computer Aided Design，主要是设计画图；
• CAE：计算机辅助工程 Computer Aided Engineering，主要是对工程的仿真模拟，比如结构力学性能；
• CAM：计算机辅助制造 Computer Aided Manufacturing，从生产准备的产品制造的整个过程的活动；
• CAPP：计算机辅助工艺过程设计 Computer Aided Process Planning，制定零件机械加工工艺过程；
• APS：高级计划与排程 Advanced Planning and Scheduling，做计划排期用；
• SCM：供应链管理 Supply Chain Management，主要管理合作的外部企业；
• CPDM：协同产品定义管理 Collaborative Product Definition Management，主要协同工作环境。
• CRM：客户关系管理 Customer Relationship Management，销售部门跟踪客户用。

  一、全局看看工业软件的轮廓

  “会当凌绝顶，一览众山小”。我们先从工业整流程中，各个工业软件的存在区域。

  假设有一个叫海王的马克杯制造企业，海王的销售经理老陈，通过CRM软件，回顾了与客户李总的见面记录，CRM上对于李总的业务状态已经进入最后一步了，就是签订合同。在签订合同前，老陈和负责产品的张工、负责生产制造的唐工开会，销售经理老陈说：“客户李总想对马克杯的杯身外形作个小调整，材料换一种磨砂半透的。他们要10万个，3个月就要拿到货。”张工通过PLM，查看以往订单中，有没有用过磨砂半透材料的，发现是有做过，这个没问题。老陈望了望负责生产的唐工，唐工正用平板看看ERP中，生产的排期，还有MES中，关于原材料材料消耗的速度，预估3个月要出这批货，会有风险，需要临时调配材料和人员。

  会后，张工把这次会议的事项记录在PLM上。经过公司讨论和确认后，这个订单可以做。老陈高兴地给李总打电话：“李总，你好，经过我们企业内部评估，我们可以按照您的要求完成这批货，您看这周哪天方便，我送合同过来。”

  几天后，老陈从客户那拿回合同。老陈高兴大喊：伙计们，我们开干吧！负责产品的张工，组织了技术人员，开始用CAD软件，设计马克杯的外形。初步确认外形后，需要通过CAE来模拟高温和碰撞方面是否能达到安全指标。当设计ok通过后，张工把资料上传到CAM系统中，并入库PDM，作为一个新的产品数据保存起来。项目经理根据PDM的数据和制造车间的数据，在ERP做好调配。

  有一天，车间内突然发现材料异常，需要及时反馈和调度，唐工通过MES系统去上报，并做好应对方案。半天功夫，唐工从SCM中，找到能提供材料的供应商，那得赶紧联系处理。幸好能从供应商那调到合格的材料，避免工期的延误。这个事件对ERP规定的交付要求影响不大，上级领导知道这个事情，也不需要再往上层领导通告。

  时间过得很快，10年过去了，由于技术和大众审美的变化。马克杯市场已经走向衰亡，海王决定马克杯的产品要回收退市。此时PLM平台上，给曾经辉煌的马克杯产品，按下了回收的按钮。马克杯成为海王一段珍贵的历史。

  有了上面的初步轮廓后，我们再分别细看下ERP、MES、PLM的特征，还有它们的差异。

  二、ERP 企业资源计划

  ERP于1990年美国Gartner Group公司提出，它是人、才、物、产、供、销六大部门的经营管理决策，具体是：销售管理、CRM、财务管理、HR管理、生产管理、采购管理。这么说来，还要MES、PLM干嘛，ERP好像都全包了，后面我们会了解到它们的差异。

  每个企业会根据自身商业模式，来决定企业的运营体系，而运营体系决定IT系统构架。像特斯拉的ERP系统叫Warp，除了传统ERP的财务、产销计划、销售、采购等功能，还涵盖了电商销售前端，客户服务（相当于智能手机推送软件更新功能）等线上业务功能。早期的Warp由25位软件工程师在四个月内构建完成。

  三、PLM 产品生命周期管理

  PLM是产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的应用解决方案。常用于企业内部有多个地点办公的。PLM软件的功能是PDM软件的扩展和延伸，PLM也是CAD/CAPP/CAM的集成平台。PDM是产品数据管理Product Data Management，可以简单理解为产品BOM（物料清单），是提供全部零部件的技术明细，为MES和ERP提供数据支持。最基本的BOM表，仅仅包含3个字段：母件、子件、数量。

PLM主要功能：需求管理、文档管理、CAx基层、研发协同、可视化、知识管理、产品组合管理等。PLM在协作和加速创新方面发挥优势。

  四、MES 制造执行系统

  MES主要应用在生产车间，从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行优化的管理，对工厂发生的实时事件，及时作出相应的反应和报告。

  国人的MES发展起步比国外的晚，我们看看国外MES简史：

• 1990年，美国先进制造研究中心AMR（Adance Manufacturing Research）提出MES制造执行系统概念；；
• 世界第一家从事制造执行系统MES的企业是美国应用材料（Applied Materials）；
• 1992年，美国MESA提出了MES的功能组件和集成模型，定义了11个模块，包括：资源管理、工序管理、单元管理、生产跟踪、性能分析、文档管理、人力资源管理、设备维护管理、过程管理、质量管理和数据采集；
• 1999年，美国国家标准与技术研究所（NIST），在MESA白皮书的基础上，发布有关MES模型的报告，将MES有关概念标准化。分别有：专用的MES（PointMES）、集成的MES（IntegratedMES）、可集成的MES（I-MES）、智能化第二代MES（MESII）和下一代MES（MOM制造运营管理）。
  

  国外MES代表厂商有：Honeywell、Siemens、GE、ABB、Dassault、Rockwen、AVEVA

  接着，看看中国的MES发展，从模仿到自研，可以分四个阶段：

  第一阶段，萌芽阶段（1999年以前）。知识简单的总结、归纳、宣传，发展势头不快。1992年中国宝山冷扎带钢以及宝山热扎钢从SIEMENS公司引进MES执行系统，成为中国历史上最早使用MES的企业。

  第二阶段，快速发展阶段（2000-2010）。从消化西方的技术标准开始，来构架一套相对完整的技术框架，该阶段新加入MES的企业数量为76家。国家在2002年首次将CIMS的离散类MES系统的研发技术攻关，列入为当年863课题。

  第三阶段，爆发阶段（2011年-2015年）。以依赖西方转变为有一个切实可行的参考对标模型，完成“平台化/建模”。

  第四阶段，规范阶段（2016-现在）。“中国制造2025/智能制造”的战略，并制定一系列的技术标准以及生产政策上进行大量引导。

  国内的MES代表厂商有：宝信软件、柏楚电子、鼎捷软件、能科股份、赛意信息。

  上面是了解MES的历史过程，这个让我们清晰知道，国人有一定的知识基础，需要的是加自主创新。下面，我们通过一系列问题，来了解MES的一些特性。

  如何收集产品信息的？

  MES通过采集条码、二维码和RFID等技术，实现实时数据采集。

  如何实现订单的交付和产能如何分配？

  这有赖于MES实时的透明化制造分析，能很好监控生产计划的落实。以及及时反馈。

  如何控制成本与效率？

  透明与精准的物料供应，能保障生产按计划执行。如果碰到质量问题，可以快速响应和处理。

  如何确保质量？

  由于物料和成品都有自身标识，做到物料有问题，可追溯；产品有问题，可追溯；过程有问题，可追溯。

  如何减少浪费？

  在生产过程中，减少制造过程的等待时间，系统能提供准确的物料供需，次品的严格控制，避免影响下一环节。生产完成后，降低产品的库存时间，合理调度。

  五、一表了解PLM、ERP、MES的区别

       小结：ERP起到整合决策的作用，是高管们的工具。PLM的范畴是要比ERP大，管控整个产品生命周期，它重点是为了创新。MES则是针对车间使用，能实时高效地处理车间事件。

-----本文转自海哥的人机江湖在工业互联网的江湖中，传授《人机界面、交互》秘笈。

（襄阳数字工业创新中心本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载，为网友免费提供，并以尽力标明作者与出处，如有著作权人或出版方提出异议，本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们，以便我们及时纠正。联系方式：0710-3311866。）