摘要

本系列博客主要介紹不同行業中使用的常見系統，本文介紹在制造業或是智能制造方向的常見系統。

智能制造發展史

1973年美國約瑟夫·哈林頓（Joseph Harrington）博士在《Computer Integrated Manufacturing》一書中首次提出 CIM（computer integrated manufacturing， 計算機集成制造）理念。它的內涵是借助計算機, 將企業中各種與制造有關的技術系統集成起來, 進而提高企業適應市場競爭的能力。其中, CIM特別強調“系統的觀點”和“信息化的觀點”；20世紀90年代，我國曾推出863/CIMS（computer integrated manufacturing System ， 計算機集成制造系統）主題計劃，在一些大型骨干企業嘗試了計算機集成制造系統的應用。

20世紀90年代，美國通用汽車公司（GM）提出了敏捷制造。 敏捷制造是指制造企業采用現代通信手段，通過快速配置各種資源(包括技術、管理和人員)，以有效和協調的方式響應用戶需求，實現制造的敏捷性。敏捷制造具有生產更快，成本更低，勞動生產率更高，機器生產率加快等優點。其缺點是實施起來費用高。

1987年，大規模定制（mass customization，MC）這種生產方式被提出，相比傳統的生產方式，大規模定制的核心是產品品種的多樣化和定制化急劇增加，而不相應增加成本；范疇是個性化定制產品的大規模生產：其最大優點是提供戰略優勢和經濟價值。

1988年，并行工程（concurrent engineering，CE）理念被提出。并行工程可以使許多問題在開發早期就得到解決，從而保證了設計的質量，避免了大量的返工浪費。
同時合理化工程（沒有特定的提出時間，在制造業發展的過程中，由眾多工程師、管理者以及學者在實踐中總結和逐步完善的）的理念也被廣泛應用，合理化工程主要針對按訂單設計（engineering-to-order，ETO）的制造企業。合理化工程的目的是采用先進的信息處理技術，進行產品結構的重組、產品設計開發過程的重組和設計，盡可能減少產品零部件類別，從而縮短產品研發周期，提高產品質量，縮短產品制造周期，降低產品成本，改善售后服務。

1948年諾伯特·維納發表的《控制論》，奠定了工業自動化技術發展的理論基礎。自第三次工業革命以來，工業自動化技術取得了長足發展。 我國的工業自動化，按其發展歷程可分為：計劃工業期、外資引入期、國內企業初創期、國內企業發展期和國產替代加速期五個階段。計劃工業期階段，主要通過從前蘇聯技術引進及計劃投資，發展了機床、工業基礎件等基礎傳動裝置。外資引入期階段，引入變頻器數控機床、計算機輔助軟件，“863”計劃開啟國產研發計劃。國內企業初創期，數控機床實現自研和產業化、主要計算機系統均實現國產化并逐步普及。國內企業發展期，民營企業加速發展，數控機床加速收并購和高端化，ERP等系統全面普及。國產替代加速期:自動化企業加速上市，“互聯網+工業”提升國產企業優勢，工業機器人快速普及成為新趨勢。

1957年全球第一個數控編程軟件PRONTO出現，至今為止，出現了很多工業軟件，這些工業軟件大多源于世界級制造企業，尤其是航空航天與汽車行業的創新實踐。例如，源于美國NASA的仿真軟件Nastran；源于達索航空的達索系統的CATIA軟件。另外，這些世界級制造企業在工業實踐中提出的需求，也是工業軟件創新的源泉。如ERP軟件，發源于20世紀30年代在制造業管理實踐中提出的訂貨點法，后來又進一步發展出物料需求計劃（material requirement planning，MRP）、制造資源計劃（manufacturing resources planning，MRPII），20世紀90年代，伴隨著計算機系統走向C/S架構，圖形界面廣泛應用，Gartner提出了ERP理念，并將應用領域擴展到流程制造業。

從深刻影響全球制造業的CIM、并行工程、敏捷制造、大規模定制、合理化工程等先進理念，到工業自動化、工業軟件的長足發展，以及在工業實踐中蓬勃發展的工業工程和精益生產方法，成為智能制造蓬勃發展的基石。而互聯網、物聯網的興起，人工智能技術的實踐應用，又為智能制造理念的落地實踐提供了有力支撐。

我國最早的智能制造研究始于1986年，楊叔子院士開展了人工智能與制造領域中的應用研究工作。國家工信部在《智能制造發展規劃（2016-2020年）》中定義智能制造是“基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。實際上，智能制造是制造業價值鏈各個環節的智能化，融合了信息與通信技術、工業自動化技術、現代企業管理、先進制造技術和人工智能技術五大領域技術的全新制造模式，實現企業的生產模式、運營模式、決策模式和商業模式的創新。

目前國際上與智能制造對應術語是Smart manufacturing和Intelligent manufacturing，“Smart”被理解為具有數據采集、處理和分析的能力，能夠準確執行指令、實現閉環反饋，但尚未實現自主學習、自主決策和優化提升；“Intelligent”則被理解為可以實現自主學習、自主決策和優化提升，是更高層級的智慧制造。從目前的發展來看，國際上達成的普遍共識是智能制造還處于“Smart”階段，隨著人工智能的發展與應用，未來將實現“Intelligent”。智能制造技術是計算機、工業自動化、工業軟件、智能裝備、工業機器人、傳感器、互聯網、物聯網、通信技術、人工智能、虛擬現實/增強現實、增材制造、云計算，以及新材料、新工藝等相關技術蓬勃發展與交叉融合的產物。智能制造并不是一種單元技術，而是企業持續應用先進制造技術、現代企業管理，以及數字化、自動化和智能化技術，提升企業核心競爭力的綜合集成技術。

《中國制造2025》特別強調要以數字化、網絡化、智能化為主線，為實現四大轉變提出了可落地的八大具體措施。其中，數字化、網絡化、智能化既是發展主線，也是中國制造企業實現制造2025的實現路徑，制造企業要實現智能化，首先就要實現數字化、網絡化，最終才能逐步實現智能化。 智能制造的層次如圖15-7所示。

智能制造系統發展

智能制造中會依賴很多工業互聯網中的軟件系統，如：ERP、SRM、CRM、WMS、TMS、MES、APS、PLM、OA、HR…。這些系統對部分讀者而言可能比較陌生，下面內容講解下這些系統的業務范圍和系統之間的關系，如下圖所示。

系統是為了解決業務范圍內的問題而誕生的，以上圖為例，支持層OA系統是為了實現審批流，將所有待辦事項、待審核事項按照順序審核的方式落地。具體的審核事項可以是生產中的事項，如：工單審核、生產調配審核；可以是質量檢查中的事項，如：批次產品質量檢查、不合格品返修。支持層HR主要提供組織及用戶信息，并管理好用戶權限，是所有其他系統使用的基礎。
接下來，從系統發展的角度，來梳理系統建設過程，了解系統的業務范圍、明確系統之間的關系。

一、源起：庫房流水

系統建設實際是從庫存流水開始的。下面用一個小故事串聯一下。
小李開了一個鐵匠鋪，在日常運作中，需要記錄如下流程：什么時間誰拿了什么原料過來，想制作什么產品，并且在對方拿走成品時需要簽字確認。為此，小李制作如下表格，如表15-1所示。

表15-1的中記錄了每個客戶拿來什么，需要什么以及鐵匠鋪交付了什么。表15-1的本質是物料庫存記錄，如圖15-9所示。

所有的客戶進行原料提供，增加物料庫存；在成品鑄造完成后，客戶來成品取貨，減少物料庫存。

二、發展：B端業務的興起

隨著鐵匠鋪的發展，原先的記錄表無法支持業務發展，出現了如下問題：
首先出現的情況是，記錄過多，查找以前記錄耗時間。
其次是記錄人員不是制造人員（鐵匠師傅），制造人員打造產品時需要查看記錄表中的信息。
再次，成本越來越多，同樣的產品可能有多個，原料-產品-客戶的對應關系需要查找確認，避免引起質量問題。
最后，還存在客戶可能直接售賣提供原料或直接購買成品等業務。
此時的復雜業務如圖15-10所示：

隨著鐵匠鋪發展，不再針對客戶回收原料，鐵匠鋪直接采購鑄鐵。客戶也不再提供原料，開始直接購買產品。由于歷史數據的沉淀，通過分析產品的消耗情況及銷售趨勢，鐵匠鋪開始增產，會提前預打造一些產品。
配合業務的變化，信息化系統進行了升級，此時的系統如圖15-12所示。

三、興盛：信息化建設的加速

以下內容參考：http://www.vsang.com/gzvsang/info.asp?id=274

ERP

什么是ERP

ERP的英文全稱是“Enterprise Resource Planning”，從字面上看，它的意思就是“企業資源計劃”

如果將“企業”比作刷手機的你。
ERP其實可以理解成你手里的手機。
通過各類軟件，比如天氣預報app、心率監測app、導航app，手機銀行app，通過連接網絡（云），提供給你足夠多的信息，讓你能做出更加“合適的選擇”。

比如：

天氣預報app讓你知道需不需要帶傘；
心率檢測app讓你知道你的健康狀態，推薦健康飲食；
導航app讓你上班時走上最佳路線；
手機銀行app讓你第一時間知道工資有沒有發，下班是不是可以high起來~

ERP最開始是由美國著名的計算機技術咨詢和評估集團Garter Group提出的一整套企業管理系統體系標準。

ERP的發展歷程（模塊）

其發展歷程包括

a. MIS ( Management Information System，信息管理系統)
記錄大量原始數據、支持查詢、匯總等方面的工作

b. MRP (Material Require Planning，物料需求計劃)
據市場需求預測和顧客訂單制定產品的生產計劃，然后基于產品生成進度計劃，組成產品的材料結構表和庫存狀況，通過計算機計算所需物料的需求量和需求時間，從而確定材料的加工進度和訂貨日程

c. MRPⅡ(Manufacturing Resources Planning，制造資源計劃)
以生產計劃為中心，把與物料管理有關的產、供、銷、財各個環節的活動有機地聯系起來，形成一個整體，進行協調（將財務子系統與生產子系統聯系在一起）

d. ERP（Enterprise Resource Planning，企業資源計劃）
進一步集成企業的其他方面，如人力資源管理、設備管理、工具管理和項目管理等方面。

以“字面”來理解一下，ERP叫企業資源計劃。其中關鍵詞是“資源”，那么企業的“資源”有哪些呢？
廠房、生產線、加工設備、檢測設備、運輸工具等都是企業的硬件資源。
人力、管理、信譽、融資能力、組織結構、員工的勞動熱情等就是企業的軟件資源。
ERP系統的本質就是通過網絡技術，將這些資源的信息整合在一起，以便公司采取更加合理的決策。

MIS是信息管理系統，關鍵詞是“記錄”。
MRP是物料需求計劃，以拉動式生產的角度展開。
MRPⅡ是制造企業資源計劃，加入財務模塊。
ERP是企業資源計劃，范圍更大，嚴格意義上，各種企業資源都納入進行管理，如加入人力資源等模塊。

ERP中的佼佼者

從上面的介紹可以看出，ERP其實只是個概念，具體到執行層面，就是各家各戶，各行各位，各顯神通了。

a. 價格
高：SAP、INFOR、ORACLE 、Dynamics
中：用友、金蝶、思博、天思、新中大、浪潮、萬達寶、鼎捷、金思維、羅斯、鉅茂 、和佳、利瑪、傲鵬、東信達
低：速達、管家婆、勝新、晉業、倉管王、秋葵、順和達

b. 制造為出發點
鼎新、鼎捷、和佳、天思、萬達寶、利瑪、傲鵬

c. 財務為出發點
用友、金蝶、新中大、浪潮、天心

d. 商貿為出發點
管家婆、速達

SAP

SAP概念

SAP全稱為“System Applications and Products”是一家德國的公司，也是世界排名第一的ERP軟件公司。

SAP公司的產品線極其豐富，在各個行業都有廣泛的應用：

1. Application 應用產品線， 包含SAP Business Suite/SAP By Design/SAP Business One, 以及很多LOB(Line of Business) 的產品，如：SCM/CRM/PLM/MII等產品；
2. DB&T 產品線，包含SAP ASE/SAP IQ/SAP HANA/SAP MaxDB/SAP Replication Server/SAP ANYWHERE/SAP PowerDesign 等產品；
3. Analytic 產品線，包含SAP BusinessObject/GRC/ EPM/BPC/DataService/KXEN/Lumira/Predictive Analytics 等產品；
4. Cloud 產品線，包含Ariba/SuccessFactor/ Cloud4Customer /CRM on Cloud等產品；
5. Mobility 產品線，包含SMP/Afaria/ Agentry/Syclo 等產品。

完全看不懂一點都不要緊，因為……
小編可是絕大多數也沒接觸過，也看不懂。

下面就們就最常見的SAP R/3系統做個簡單介紹。
SAP R/3

作為SAP的主打產品。R/3系統作為主要功能模塊包括：銷售和分銷、物料管理、生產計劃、質量管理、工廠維修、人力資源、工業方案、辦公室和通信、項目系統、資產管理、控制、財務會計等方面。
R/3還提供進一步細分的單一功能子模塊，例如財務會計模塊包括總賬、應收賬、應付賬、財務控制、金融投資、報表合并、基金管理等子模塊。
R/3采用柔性模組化結構。它們既可以單獨使用，也可以和其它解決方案相結合（全部都買一般公司都承受不起）。

系統之間的接口

接觸過很多公司的上“系統”走的彎路，其中最難解決的就是“接口”問題。

由于不同ERP公司采用的算法、信息傳遞容量有差異，所以兩套不同的系統的“接口”很難進行協調。

暫不論不同公司開發出的不同ERP軟件了，就以SAP R/3系統里面的“庫存管理”模塊，你就得處理與

財務會計（FI）
按數量和價值進行的庫存管理不僅導致每個收貨或發貨更新物料主記錄中的庫存值，而且更新財務會計中相應的科目。

控制（CO）
在物料消耗（例如當物料為不同的科目分配對象如訂單或成本中心發出時）的例子中與成本會計系統的接口被激活（作為控制參考）。 當收貨直接分配給成本中心或訂單時，成本會計也包含其中。

資產會計（AM）
如果資產的物料從外部采購或從倉庫或存儲中提取，相應的貨物移動分配給資產科目。

項目系統（PS）
物料可以為項目保留和提取。創建項目庫存。等模塊的關系。

ERP在線實驗地址

http://www.akeyun.com/erp/sy/

MES

什么是MES

概念

MES(manufacturing execution system)又稱制造執行系統，是美國AMR公司在90年代初提出的。旨在加強MRP計劃的執行功能，把MRP計劃同車間作業現場控制，通過執行系統聯系起來。

對于讀者，容易把ERP和MES的概念搞混，下面說下兩者的區別。ERP的業務覆蓋范圍很廣，但其側重點為企業資源規劃（為什么做的問題），不能對生產環節進行精細化管控（該怎么做的問題），關于精益化生產的部分就是MES的功能。MES與ERP的關系，如圖15-17所示。

前面提到MES是ERP前期的MRP計劃的執行。

MES管理都是在ERP的框架下運行的，是ERP的子集或交集。主要功能是對ERP的計劃的一種監控和反饋，是ERP業務管理在生產現場的細化。
ERP是業務管理級的系統，而MES是現場作業級的系統。
所以，很多MES管理軟件都會與工業設備，通過工控技術進行實時數據采集，再上傳給ERP系統進行業務狀態改變和業務指令處理。

MES系統為什么很熱

回答這個問題之前，先給各位看看MES系統的特點。

1）數據采集引擎、整合數據采集渠道（RFID、條碼設備、PLC、Sensor、IPC、PC等）覆蓋整個工廠制造現場，保證現場數據的實時、準確、全面的采集；
2）打造工廠生產管理系統數據采集基礎平臺，具備良好的擴展性；
3）采用先進的RFID、條碼與移動計算技術，打造從原材料供應、生產、銷售物流閉環的條碼系統；
4）全面完整的產品追蹤追溯功能；
5）生產WIP狀況監視；
6）Just-In-Time 庫存管理與看板管理；
7）實時、全面、準確的性能與品質分析SPC。

這些與工業化4.0所提倡的很多點是一致的。
這些年很多公司都在熱衷于上線MES系統，很大原因在于其“實在憨厚”的本性。我們看看MES可以幫我們解決哪些“實在”的問題，提供哪些“實在”的便利呢？

1）不下車間掌控生產現場狀況工藝參數監測、實錄、受控
2）制程品質管理，問題追溯分析
3）物料損耗、配給跟蹤、庫存管理
4）生產排程管理，合理安排工單
5）客戶訂單跟蹤管理，如期出貨
6）生產異常，及時報警提示
7）設備維護管理，自動提示保養
8）OEE指標分析，提升設備效率
9）自動數據采集，實時準確客觀
10）報表自動及時生成，無紙化
11）員工生產跟蹤，考核依據客觀
12）成本快速核算，訂單報價決策
13）細化成本管理，預算執行分析
這些便利可以細分成11大核心模塊，我們來看看。

MES 11大核心模塊

1、生產調度：通過對有限資源能力的排序和調度為作業計劃進行優化與排序；
2、資源分配和狀態：管理生產所需資源，協調勞動者、生產設備、工具和物料的分配使之最優化，并且跟蹤其當前工作狀態以及完工情況；
3、生產過程管理：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、文檔管理：管理和分發與產品、工藝規程、設計或工作令有關的記錄和單據，以及對生產歷史數據的保存與維護；
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信息來獲取每一個產品的歷史記錄，此記錄可向上追蹤至材料組件，或追蹤至終端成品；
6、性能分析：提供實際制造過程的結果報告，并與歷史記錄及所期望的目標進行比較；
7、勞力資源管理：提供按分鐘級更新的員工狀態信息數據（包括工時、參與率、成果確認等）便于指導人員的工作；
8、維護管理：追蹤設備和工具的保養情況，指導維護工作，保證機器和其他資產設備的正常運轉以實現工廠的執行目標；
9、過程管理：監控生產過程，指導工廠的工作流程，提高加工效率和質量；
10、質量管理：實時分析從制造現場采集到的信息，跟蹤和分析加工過程的質量，確保產品品質；
11、數據采集：采集并組織來自人員，機器和底層控制操作數據以及工序物料信息，從而獲得內部生產作業所需的表格、記錄或參數資料。

MES使用場景-收料檢驗：

MES使用場景-原料入庫上架

MES使用場景-備料發料.

MES使用場景-生產過程管控

MES在線實驗地址

開源版演示地址：https://imesopen.625sc.com 帳號：admin密碼：123456

PLM

什么是PLM

PLM，（Product lifecycle management)產品生命周期管理，是一種企業信息化的商業戰略。
它實施一整套的業務解決方案，把人、過程和信息有效地集成在一起，作用于整個企業，覆蓋產品從概念到銷售的全生命周期，支持產品全生命周期的信息的創建、管理、分發和應用的一系列應用解決方案，它能夠集成與產品相關的人力資源、流程、應用系統和信息。

PLM的初衷

PLM 解決方案的初衷是滿足汽車和航天產業的需求。雖然此類系統功能多樣且操作復雜，但能夠有效管理生命周期長達數年的產品。對于產品生命周期極短或發展飛快的行業來說，此類 PLM 解決方案通常無法奏效。
相反，新一代的現代 PLM 解決方案已經推出，專為管理歷時極短（通常為幾個月甚至幾周）且節奏超快的產品生命周期而設計。尤其是，能夠滿足服裝、箱包、制鞋等市場中企業特定需求的 PLM 系統已經出現——時尚硅谷PLM。

時尚硅谷PLM（產品設計研發系統）是由廣州雅迅網絡科技有限公司提供，經十余年沉淀，六年研發，三年客戶測評，如今已有大中型的品牌企業、貼牌公司、設計機構、電商工作室等客戶成功在用。

產品模塊

PLM總控臺：分季節、主題、系列等對項目進行規劃，根據產品設計過程中數據回流，快速準確地審閱和對比計劃，并有實時調整和同步功能，實現對產品周期的管控

設計CAD：承接企劃的任務數據，利用設計CAD專業設計功能快速自由/組合設計，還可以將線下設計稿，用手機APP快速上傳至系統中。款式圖片及自動配色、配料、搭配方案等數字設計結果自動分解形成各類產品數據BOM。設計圖稿一旦上傳，設計師無法刪除，即使人員流失，設計稿依然保存在系統中。資料全部數據化方便，新晉設計師查找設計稿熟悉公司的設計風格，快速度過“新手期”

版型CAD：設計數據流向CAD作為參考，CAD工作后的尺寸表、單用量數據回流工作數據臺，形成產品數據。減少不同部門的人員，一些簡單的溝通，提高設計師的工作效率，節省設計資源。

工藝CAPP：基于款式效果圖一鍵褪色，進行各類工藝標識，可視化圖形設計自動分解形成各類產品工藝BOM數據，改變傳統制單模式。從設計CAD流入的數據，自動生成的工藝表單，解決數據不流通，影響生產進度的問題。同時，軟件上還可以顯示工藝的進行情況，讓高層把握工作進度，從而制定方向。

樣品管家：唯一二維碼管理模式，結合APP掃碼對樣衣的完整屬性信息查閱、借用、流向追蹤等精細化管理。

BOM中心：清晰了解開發進度，按物料、顏色尺碼等統計開發情況，版單與設計文件、版型文件、物料等互相關聯，后期基于完整數據可快速返單。

板料供應鏈：能應對常變多維度的數據來源（企劃、設計、頭版、齊色、大貨），進行物料需求分析，快速完成采購單匯總，以及簡便規范的物料倉儲操作流程，實現無紙化辦公。

成本預算：自動關聯的核價細節，相關核價表單展示，并定制報表打印。

發外工藝：清晰了解工藝發外加工情況，并有時間預警，及時跟蹤工藝按時回收。

產品創新

數字設計
款式設計、版型開發、工藝標識都有專業的圖形編輯器，數字設計數據自動轉為產品數據。

移動工作
通過手機可以收集板料、提交設計稿、一鍵掃碼配料、審稿、審樣等設計工作，隨時隨地碎片化工作。

敏捷實施
多年專業行業知識，快速定位企業需求，一個完整的方案， 3day ~ 4week 完成實施落地

產品價值

設計快、周期短、利潤高
提高人效— 利用計算機高效處理非核心工作，大幅度提高工作效率
縮短周期— 確保按時間表將產品上市和獨占市場份額的先機
降低成本— 產品數據從源頭建立規范性、可視化共享應用，減少企業試錯成本、重復成本、風險成本、管理成本
資源高效利用— 多維度物料需求分析，按需采購，有計劃消耗庫存；并可基于產品源端數據（樣品+設計BOM）快速改款、變料、安排生產，實現快速翻單。

以上就是小編的一些狂放的理解，有些錯漏，歡迎各位朋友口誅筆伐！

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