易维通圆桌智能制造系列：智能工厂信息化系统数据集成与共享
话题思考
1、我们接触过哪些信息化系统？
2、信息化系统数据集成最大的困难在哪里？
3、当前企业信息化软件部署存在哪些问题？
4、本地部署和云部署各有什么优缺点？
5、你所了解的本地部署、IaaS、PaaS、SaaS是什么？
信息化系统是智能制造的关键，那么，基于数据的信息化系统的功能是什么？如何运作？之间存在什么样的关系？
现在很多企业发现，信息化系统更新换代太快，以至于似乎刚刚上了一个管理系统软件，还没有用熟，好像马上就要落伍了，有些赶不上行业发展的步伐。这种现象很大的一部分原因在于对工厂信息化的架构和关系不够了解造成的，缺乏战略布局和规划。
一个企业需要涉及的管理系统软件很多，如常见的ERP、SAP、MES、PLM等。接下来对这些常见软件技术进行分析。
一、关于PLM、ERP、APS、MES几种信息系统的数据集成
技术的发展日新月异，企业要增强竞争力，在市场竞争中立于不败之地，采用先进技术武装自己是必由之路。近30年，对社会影响最大的技术进步当属信息技术，信息技术的进步改变着我们的日常生活，也改变着企业的方式。
现在我们在企业内办公，主要的工作都是通过电脑完成的，当然现在智能手机也能完成某些原来需要通过电脑完成的工作，但信息的主要功能还是通过电脑端完成的。电脑只是硬件，具体的功能还必须通过软件来实现，例如Word， Excel等都是常用软件。稍有规模的企业都是由多个部门组成的，部门之间的信息交流就需要更复杂的信息来实现，PLM（产品生命周期） ERP（企业资源计划） APS（高级计划与排程） MES（制造执行）是不同的信息，它们功能不同，但使用数据存在交叉重叠。如果这些之间没有集成，各自的所需数据需要多次录入，增加了信息维护工作量和出错机会，每个都是一座信息孤岛。如果是成立多年的企业，他们的信息化路径一般是，从财务和CAD画图开始，又过渡到进销存，之后进行生产环节的信息化。除非新成立的企业，信息化工作可以全盘展开考虑。已经存在的企业，面临的局面都是已经有些信息，如果继续提升信息化水平，必须结合当前的状况。必须考虑未来信息与现在信息的集成。
中国制造2025计划，加深了中国制造企业对信息系统的认知度，企业开始认识到产品创新的重要性以及信息在产品创新中的地位。比如企业通过PLM对产品的生命周期进行管理，可以加速产品的创新迭代，让产品发挥并提升价值，这个技术是为了适应企业的发展而产生的——需求促进技术要求。
凡事预则立，不预则废。对信息规划也是一样，信息规划者既要看当前企业需求，也要考虑未来增加信息时，不同信息之间的衔接和信息通信。
对信息的理解，我们可以分为概念上的信息和实际中的信息。概念上的信息指PLM， ERP， APS和MES按照他们的概念各有各的功能，但一套实际的信息，可能涵盖理论上多个功能，例如一套MES，可能也涵盖了ERP中的进销存功能。就像防火墙和路由器是两个不同的概念，可是现实中，实际的路由器除了路由功能外，都有简单的防火墙功能，而实际的防火墙都包括了路由器的功能。我们这里介绍各功能，以理论上的功能为定义，这样表述起来更明确。（本文我们只讲理论上的功能）
1、云计算
近些年来，国家大力提倡设备上云，所谓的云计算，就是将原本工厂本地的数据中心运行的软件、系统部署到远程的数据中心。这些数据中心有专业的运营服务商（腾讯云、阿里云）来负责，这样的好处是企业可以免去数据中心建设、通信建设和管理相关的任务，将这些基础服务外包给了专业的云计算服务提供商，对于工业信息化系统，这将是以后非常常见的运行方式，这里先谈谈信息化系统的部署。
（1）信息化系统的部署
通常由三种云服务模型：SaaS（软件即服务）、PaaS（平台即服务）、IaaS（基础架构即服务）
用户通过Internet 可以从完善的计算机基础设施获得服务。这类服务可以称为基础设施即服务，这就是通常所说的IAAS。而相应的另外两种服务就是平台即服务和软件即服务。平台及服务提供了用户可以访问的完整或部分的应用程序开发,我们通常称之为PAAS。软件及服务则提供了完整的可直接使用的应用程序，我们通常称之为SAAS。如果把他们看作层次结构，那么第一层自然叫做IAAS，第二层就是PAAS，第三层也就是SAAS。
区别是什么呢？
打个比方，如果我们要吃饺子，我们有三种方式：
——自己做——那么你就需要准备很多东西
——买速冻饺子然后自己做
——叫外卖
——上饺子馆直接吃，吃完走人
而这几种方式有什么区别呢？看下图：
对于企业来说，假设你是一个非常强大的公司，拥有基础设施以及其他一切的应用手段，那么，就可以把云计算分成三层：基础设施、平台、软件
这其实就是云计算的三个分层，基础设施在最下端，平台在中间，软件在顶端，分别是Infrastructure-as-a-Service(IAAS)，Platform-as-a-Service(PAAS)，Software-as-a-Service(SAAS)，别的一些“软”的层可以在这些层上面添加。
而你的公司什么都有，现在所处的状态叫本地部署(On-Premises)，就像在自己家做饺子一样。如果你想在办公室或者公司的网站上运行一些企业应用，你需要去买服务器，或者别的高昂的硬件来控制本地应用，让你的业务运行起来，这就叫本地部署。
假如你突然有一天想明白了，只是为了吃上饺子，为什么非要自己做呢?于是，准备考虑一家云服务供应商，这个云服务供应商能提供哪些服务呢?其所能提供的云服务也就是云计算的三个分层：PAAS、IAAS和SAAS，就像饺子店提供三种服务：买成品回家做、外卖和到店吃。
IAAS: Infrastructure-as-a-Service(基础设施即服务)，由高度可扩展和自动化的计算机资源组成，是完全自主服务，用于访问和监控计算，网络、存储和其他服务等内容。它允许企业按需求和需要购买资源，而不必购买全部的硬件。有了IAAS，你可以将硬件外包到别的地方去。IAAS公司会提供场外服务器，存储和网络硬件，你可以租用。节省了维护成本和办公场地，公司可以在任何时候利用这些硬件来运行其应用。一些大的IAAS公司包括Amazon, Microsoft, VMWare, Rackspace和Red Hat.不过这些公司又都有自己的专长，比如Amazon和微软给你提供的不只是IAAS，他们还会将其计算能力出租给你来构建你的网站。
PAAS: Platform-as-a-Service(平台即服务)，第二层就是所谓的PAAS，某些时候也叫做中间件。公司所有的开发都可以在这一层进行，节省了时间和资源。云平台服务或平台即服务为某些软件提供了一些云组件，这些组件主要是用于应用程序。PAAS开发中提供了一些框架，可以基于它创建很多自定义的应用程序，所有服务器、存储、网络都可以由企业或者第三方提供商来进行管理，而开发人员负责应用程序的管理。
PAAS公司在网上提供各种开发和分发应用的解决方案，比如虚拟服务器和操作系统。这节省了你在硬件上的费用，也让分散的工作室之间的合作变得更加容易。网页应用管理，应用设计，应用虚拟主机，存储，安全以及应用开发协作工具等。
SAAS: Software-as-a-Service(软件即服务)，第三层也就是所谓SAAS，云应用程序服务，代表了云计算市场中企业最常用的选项。SaaS利用互联网，向其他用户提供应用程序，这些应用程序由第三方供应商管理。这一层是和你的生活每天接触的一层，大多是通过网页浏览器来接入。不需要任何下载和安装，任何一个远程服务器上的应用都可以通过网络来运行，就是SAAS了。
2、智能工厂信息化软件——PLM、ERP、APS、MES信息功能介绍
2.1 ERP
企业资源计划即 ERP （Enterprise Resource Planning）它是由美国 Gartner Group 公司于1990年提出。企业资源计划用于制造业，是一种资源计划软件。理论上的ERP可以包括业务流程，产品数据，存货、分销与运输，人力资源和定期报告。现实中的ERP主要是财务和进销存，其它模块相对应用少，ERP的生产模块普遍功能弱，难以满足企业生产计划排程的需要。如果将企业比作一个人，那么ERP相当于你手中的电脑、手机等设备，而人通过这些硬件和安装在这些设备中的各种软件，获取足够多的信息以做出更合适的选择。比如天气预报可以提供给我们天气的信息，以便准备出行。
ERP就是一个数据功能应用的集合，存储了各种企业生产、业务、技术、运营等数据，然后通过各种应用功能使用这些数据，经过运算输出便于我们管理企业的内容。
ERP的发展的过程可以分为下面五个阶段：
第一阶段： MIS 系统阶段 (Management Information System)信息管理系统
企业的信息管理系统主要是记录大量原始数据、支持查询、汇总等方面的工作。
第二阶段： MRP阶段 (Material Require Planning)物料需求计划
企业的信息管理系统对产品构成进行管理，借助计算机的运算能力及系统对客户订单，在库物料，产品构成的管理能力，实现依据客户订单，按照产品结构清单展开并计算物料需求计划。实现减少库存，优化库存的管理目标。
第三阶段：MRP II 阶段 (Manufacture Resource Planning)制造资源计划
在 MRP 管理系统的基础上，系统增加了对企业生产中心、加工工时、生产能力等方面的管理，以实现计算机进行生产排程的功能，同时也将财务的功能囊括进来，在企业中形成以计算机为核心的闭环管理系统，这种管理系统已能动态监察到产、供、销的全部生产过程。
第四阶段：ERP 阶段 (Enterprise Resource Planning)企业资源计划
进入 ERP 阶段后，以计算机为核心的企业级的管理系统更为成熟，系统增加了包括财务预测、生产能力、调整资源调度等方面的功能。配合企业实现JIT管理全面、质量管理和生产资源调度管理及辅助决策的功能。成为企业进行生产管理及决策的平台工具。
ERP系统的本质就是通过网络技术，将企业的硬件、软件资源的信息整合在一起，以便公司采取更加合理的决策。
MIS是信息管理系统，关键词是“记录”。
MRP是物料需求计划，以拉动式生产的角度展开。
MRPⅡ是制造企业资源计划，加入财务模块。
ERP是企业资源计划，范围更大，严格意义上，各种企业资源都纳入进行管理，如加入人力资源等模块。
2.2 APS——实现ERP生产计划的一些功能，可以视为ERP的一种
APS，又名高级计划与排程，它的英文全称是 Advanced Planning and Scheduling，企业软件。是对所有资源具有同步的，实时的，具有约束能力的模拟能力，不论是物料，机器设备，人员，供应，客户需求等影响计划因素。主要对短期的计划优化，对比，可执行性。其将要采用基于内存的计算结构，这种计算处理可以持续的进行计算。解决复杂的生产计划排程问题必须借助于APS。
2.3MES——制造企业生产过程执行系统
MES制造执行系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES制造执行系统可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。
现实中的mes系统主要着眼于利用各种技术手段实现数据采集，为企业的数据分析提供一些数据的支持。
制造执行管理系统是美国在90年代初提出来的，其目的是为了加强ERP的计划执行功能，将计划执行功能同车间的现场控制进行系统联系，然后通过控制层设备（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）来进行控制。
MES系统的特点。
1）数据采集引擎、整合数据采集渠道（RFID、条码设备、PLC、Sensor、IPC、PC等）覆盖整个工厂制造现场，保证现场数据的实时、准确、全面的采集；
2）打造工厂生产管理系统数据采集基础平台，具备良好的扩展性；
3）采用先进的RFID、条码与移动计算技术，打造从原材料供应、生产、销售物流闭环的条码系统；
4）全面完整的产品追踪追溯功能；
5）生产状况监视；
6）库存管理与看板管理；
7）实时、全面、准确的性能与品质分析SPC。
这些与工业化4.0所提倡的很多点是一致的。
这些年很多公司都在热衷于上线MES系统，很大原因在于其“实在憨厚”的本性。我们看看MES可以帮我们解决哪些“实在”的问题，提供哪些“实在”的便利呢？
MES提供的便利：
1）不下车间掌控生产现场状况工艺参数监测、实录、受控
2）制程品质管理，问题追溯分析
3）物料损耗、配给跟踪、库存管理
4）生产排程管理，合理安排工单
5）客户订单跟踪管理，如期出货
6）生产异常，及时报警提示
7）设备维护管理，自动提示保养
8）OEE指标分析，提升设备效率
9）自动数据采集，实时准确客观
10）报表自动及时生成，无纸化
11）员工生产跟踪，考核依据客观
12）成本快速核算，订单报价决策
13）细化成本管理，预算执行分析
对比mes的功能来看，其实施前后的变化如下：
这些便利可以细分成11大核心模块，我们来看看。
1、生产调度：通过对有限资源能力的排序和调度为作业计划进行优化与排序；
2、资源分配和状态：管理生产所需资源，协调劳动者、生产设备、工具和物料的分配使之最优化，并且跟踪其当前工作状态以及完工情况；
3、生产过程管理：通过生产指令将物料或加工命令送到某一加工单元开始工序或工步的操作；
4、文档管理：管理和分发与产品、工艺规程、设计或工作令有关的记录和单据，以及对生产历史数据的保存与维护；
5、产品跟踪和产品清单管理：通过监视工件在任意时刻的位置和状态信息来获取每一个产品的历史记录，此记录可向上追踪至材料组件，或追踪至终端成品；
6、性能分析：提供实际制造过程的结果报告，并与历史记录及所期望的目标进行比较；
7、劳力资源管理：提供按分钟级更新的员工状态信息数据（包括工时、参与率、成果确认等）便于指导人员的工作；
8、维护管理：追踪设备和工具的保养情况，指导维护工作，保证机器和其他资产设备的正常运转以实现工厂的执行目标；
9、过程管理：监控生产过程，指导工厂的工作流程，提高加工效率和质量；
10、质量管理：实时分析从制造现场采集到的信息，跟踪和分析加工过程的质量，确保产品品质；
11、数据采集：采集并组织来自人员，机器和底层控制操作数据以及工序物料信息，从而获得内部生产作业所需的表格、记录或参数资料。
2.4 PLM产品生命周期
PLM，是一个英文缩写，翻译过来产品生命周期（Product Lifecycle Management，PLM）根据业界权威CIMDATA定义，PLM为一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点企业内部，在产品研发领域具有协作关系的企业之间的，支持产品全生命周期的信息的创建、分发和应用的应用解决方案。现实中的PLM一般是用于对图纸和文档进行。
它实施一整套的业务解决方案，把人、过程和信息有效地集成在一起，作用于整个企业，覆盖产品从概念到销售的全生命周期，支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案，它能够集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息。
对比来说，ERP、MES主要是解决企业内部的问题，而PLM的侧重点是产品的市场调研与产品销售后的服务。
PLM 解决方案的初衷是满足汽车和航天产业的需求。虽然此类系统功能多样且操作复杂，但能够有效管理生命周期长达数年的产品。对于产品生命周期极短或发展飞快的行业来说，此类 PLM 解决方案通常无法奏效。
相反，新一代的现代 PLM 解决方案已经推出，专为管理历时极短（通常为几个月甚至几周）且节奏超快的产品生命周期而设计。尤其是，能够满足服装、箱包、制鞋等市场中企业特定需求的 PLM 系统已经出现—— DNASOFT PLM。
2.4.1、PLM产品模块
PLM总控台：分季节、主题、系列等对项目进行规划，根据产品设计过程中数据回流，快速准确地审阅和对比计划，并有实时调整和同步功能，实现对产品周期的管控
设计CAD：承接企划的任务数据，利用设计CAD专业设计功能快速自由/组合设计，还可以将线下设计稿，用手机APP快速上传至系统中。款式图片及自动配色、配料、搭配方案等数字设计结果自动分解形成各类产品数据BOM。设计图稿一旦上传，设计师无法删除，即使人员流失，设计稿依然保存在系统中。资料全部数据化方便，新晋设计师查找设计稿熟悉公司的设计风格，快速度过“新手期”
版型CAD：设计数据流向CAD作为参考，CAD工作后的尺寸表、单用量数据回流工作数据台，形成产品数据。减少不同部门的人员，一些简单的沟通，提高设计师的工作效率，节省设计资源。
工艺CAPP：基于款式效果图一键褪色，进行各类工艺标识，可视化图形设计自动分解形成各类产品工艺BOM数据，改变传统制单模式。从设计CAD流入的数据，自动生成的工艺表单，解决数据不流通，影响生产进度的问题。同时，软件上还可以显示工艺的进行情况，让高层把握工作进度，从而制定方向。
样品管家：唯一二维码管理模式，结合APP扫码对样衣的完整属性信息查阅、借用、流向追踪等精细化管理。
BOM中心：清晰了解开发进度，按物料、颜色尺码等统计开发情况，版单与设计文件、版型文件、物料等互相关联，后期基于完整数据可快速返单。
板料供应链：能应对常变多维度的数据来源（企划、设计、头版、齐色、大货），进行物料需求分析，快速完成采购单汇总，以及简便规范的物料仓储操作流程，实现无纸化办公。
成本预算：自动关联的核价细节，相关核价表单展示，并定制报表打印。
发外工艺：清晰了解工艺发外加工情况，并有时间预警，及时跟踪工艺按时回收。
2.4.2、PLM与PDM的区别
PDM
PDM作为产品创新数字化的重要概念，是Production Data Management的缩写，顾名思义，关注点在于产品数据的信息管理，并且在传统的理解中，更确切的是指产品研发过程的数据管理，即Engineering Process Management，内容一般会包括如下常规部分：
1) 文档管理
文档是产品数据中不可缺少的部分，如各类行业设计标准及规范、产品的市场需求、产品研发过程产生的的需求分析、详细设计等技术文件，甚至包括这些文档的模板，都需要进行良好的管理和标准化。当然，为了更顺畅进行文档的内容更改记录和结果管理，往往需要在此环节涉及PDM系统与Office办公工具软件的集成。
2) 图纸管理
图纸是产品设计的重要结果数据文件，是PDM关注的核心，而在PDM逐渐成熟的过程中的早期，国内市场上大量存在的是图文档管理系统。直到现在，很多国产PDM系统依然以图文档管理作为核心功能。
3) CAD集成
产品在我们的生活中无处不在，用于进行产品设计的工具软件也种类繁多，为了更好的进行图纸管理，将图纸信息（甚至包括图面信息的提取）如何顺畅的从CAD环境传递到PDM系统并保持同步性和关联性，则带来了CAD集成这样一个重要的实施部分。常见的CAD软件如AutoCAD、基于AutoCAD的二次开发软件、NX、Pro/E，以及Protel、Cadence等。
4) 可视化管理
由于图文档均被纳入到PDM的管理数据，然而由于相应的图文档编辑软件种类极为繁多，PDM中的使用者（包括各级领导）面临大量不同格式的图文档浏览需要，如果人人都安装各种编辑软件是不可想象的。提供统一的公共的可视化管理成为必需。
5) 物料管理与产品结构管理
在PDM系统中仅仅管理图文档的管理是远远不够的。按照PDM的传统理念，是以产品结构为中心组织各类数据，产品结构由各种类型的物料所构成，也成为每份图文档文件所依附的节点。物料管理作为一个独立的话题，还面对很多内容，如物料的编码系统，物料的创建申请，物料的可用状态的变化等等。
6) 产品配置管理
越来越多的产品需要在标准配置或功能基础上，为客户进行不同程度的个性化定制，这带来了设计环节思路上的重要变化，即产品配置管理。可以为客户提供大量的丰富的可选功能部件，满足不同的客户需求。如针对功能的标准型、高级型、豪华型，如针对不同地区的型号，针对不同性别年龄的型号等很多角度的产品设计资料的配置。
7) 工作流管理
正如上面所提及的，不论是图纸还是文档、物料以及产品结构，都需要从草稿状态到最终发布生效（甚至是多次的阶段性发布生效），相应的大量签审过程都属于工作流管理的范畴。可以这样讲，工作流驱动机制使得PDM能够管理数据状态的不断变化。
8) 其余基础部分（组织管理、权限管理等）
理所当然的，为了能够在PDM中创建和访问数据，相应的要管理必要的人员组织以及权限等基础性架，以上提及的，是PDM的常规涉及范围，而PLM，则代表了更全面的视角。
PLM
PLM的观点认为，一个标准完整的产品生命周期应该起源于需求。这种需求可能来自于市场的调查、分析或者反馈，也可能来自于企业自身不断创新推出新产品引领市场的需要。由于成本原因、技术风险原因或者市场条件变化等原因，最终有多少需求能够真正反映到企业的新产品中是一个值得探讨和管理的话题。因此在PLM系统中第一个关注的就是需求管理，跟踪有多少需求是最终有效的，以及这些需求的实现结果，并为后续新品的开发积累基础。
当相应的需求不断细化后，接下来会展开概念设计的工作，此阶段产生大量的技术尝试方案和原型系统以支持可行性论证等工作，虽然此时并非正式的产品研发，但作为企业的宝贵知识资产必须进行合理的管理和总结分析。
当企业真正确定了产品将采用的技术方案后，则进入了Production Engineer环节，即以往PDM的管理范畴，在此不再赘述。
从工作环节划分上，在完成产品的基本设计后，为了支持后续的生产，还必须要经过工艺设计。在不同产品类型和生产类型的企业中，工艺可能是指设计工艺，也可能是指生产工艺。这部分工作涉及到了工艺路线、工艺规程、工艺卡片等，也就是以往在中国广泛存在的CAPP系统的范畴。在PLM的大概念下，将工艺环节纳入并作为一个不可缺少的实施环节。
产品经过工艺设计后，会安排小批量的试制或者试验，试验数据也将对产品量产或交付上市前的完善产生重要参考支持，即TDM（Test Data Management）所关注的业务环节。
产品最终交付给客户后，通常还需要进行售后维护，那么该何时定期维护、如何管理和跟踪产品的实际状态以决定预防性维修，如何制定产品出现问题后的维护策略（如就地维护还是返厂维护等），则是一个目前新兴的重要业务领域，即MRO，同时MRO的大量信息也需要来自于最初的设计部门的产品设计资料以及产品出库和交付过程的大量记录信息。
最终随着市场的发展和更新换代的需要，一些型号的产品不再安排生产和售后维护从而真正的退出市场，意味着这类产品生命周期的结束。
这样的一个完整过程是产品生命周期理念的精髓和管理价值所在，同时在此过程中，必须要解决项目管理视角的数据组织、质量管理体系的建设、与周边ERP系统以及MES系统的信息交互，各种类型BOM数据的转换交付文档的动态内容出版解决方案，以及需要集成更多种类的工具软件（CAE/CAM）等大量细节问题。
总结
通过上面的表述，相信很多人已经对PDM和PLM的概念能够做出相应的区分判断。大致的差异有两点总结：
1) 关注范围不同
PDM关注的是研发数据的管理，虽然也会涉及其余部门，一般会重点集中于设计部门进行实施，而PLM关注整个产品生命周期，实施范围可能涉及市场、销售、研发、工艺、制造、工程和售后维护等大量环节，每个环节都有可能成为实施的关注点。可以说，在业务范围和功能深度上，PLM做了大量的延伸。
2) 实施难度不同
PLM的实施相比PDM显然难度更大，业务领域更多，对实施顾问、技术顾问的经验和技能要求更多，从业压力更大。在国内，由于两者的混淆，经常会见到以PLM为名的项目只是在做PDM范围的工作，并没有覆盖到应有的整体业务，企业的管理效率只能在局部取得改善。
相信随着实施服务商水平的不断进步，国内客户知识的不断增长，PLM产品整体功能和行业解决方案的不断成熟，真正的PLM解决方案一定会逐渐发挥和展现它应有的意义和价值。
3、各系统的协作关系
（1）工厂的物流与信息流
物流：原料采购，原料入库，原料出库、加工组装、测试、验收、出厂交付客户。
信息流：
一个产品的生产如下：
市场调查（获取市场需求）——核心数据录入PLM系统（形成初步需求规格书）——需求下发设计部门——细化需求，开展设计——产生方案并论证可行性测试——确认方案——PDM环节，完成基本设计，工艺设计——小批量生产，获取是生产数据——市场化（销售）——合同、文件录入ERP系统——按照需求获取物料清单——ERP生产计划系统开始规划生产——MES接受生产计划指挥控制层开始工作（在生产过程中MES实时向ERP和PLM反馈数据）——合同满足，交付客户——PLM继续监控产品售后数据
————有些企业将售后维保系统部署到了客户的生产系统中，跟自己的企业系统进行了对接，为用户提供设备的运行状况检测、生命周期预测、维护保养建议等服务。当企业数据云服务化之后，可以选择将软件部署在云端。这些数据还可以和客户的mes系统对接，厂家实时获取设备的状态数据，用户则除了状态数据还可以获得生产数据，真正实现社会化大生产的数据共享，为柔性生产提供数据支持。
PLM系统包含了PDM系统，同时兼顾了需求调研和售后维保两个环节。如果说ERP和MES是企业内部的管理系统，那么毫无疑问PLM为跨企业数据共享提供可通道。
总结
制造企业关心三个问题：生产什么，生产多少以及如何生产。如何生产又包括可以生产什么，在什么时间生产什么，在什么时间已生产什么，质量如何效率如何等问题，ERP回答的就是前两个问题，根据合同，确定生产目标和生产计划。MES协调解决如何生产问题。
MES管理都是在ERP的框架下运行的，是ERP的子集或交集。主要功能是对ERP的计划的一种监控和反馈，是ERP业务管理在生产现场的细化。ERP是业务管理级的系统，而MES是现场作业级的系统。所以，很多MES管理软件都会与工业设备，通过工控技术进行实时数据采集，再上传给ERP系统进行业务状态改变和业务指令处理。
而随着企业精细化管理的提升和市场为导向的生产运营需求提高，需要一整套可以覆盖需求、设计、产品运行状态监督检测、障碍跟踪，这时候PLM系统就很好地解决了这个问题。PLM包含了全部PDM的功能，成为了企业ERP系统向市场向用户两段延伸的手，进一步强化了企业生产管理的效率。
4、PLC、ERP、MES信息系统地交叉共同数据分析
制造业企业的核心数据为销售数据、技术数据、生产数据和采购数据。PLM、ERP、APS、 MES 信息系统数据存在交叉关系，有部分数据对多个系统都需要，这部分数据如果在多个系统中共享，就能提高系统维护效率，也减少维护数据出错概率，改进了信息系统的功能。要分析如何数据集成，先要知道哪些数据属于多个系统使用，这些数据就是我们的集成对象。
（1）销售数据
销售数据和ERP、APS都相关。基本的销售数据重要字段是客户、商品、数量、交货期。ERP系统可以用该数据形成销售发票，统计销售额。对APS系统来说，销售数据是生产计划排程的源头，在销售数据基础上形成组装计划，加工计划和外协计划。
（2）技术数据
接到销售订单后，技术部门要进行设计，设计产品结构，也就是BOM表，设计零件加工工艺。PLM是管理图纸的系统，它的核心应用领域是在设计领域，BOM表就是在设计阶段产生的，BOM在PLM系统中有存储。ERP系统中也要用到BOM数据，ERP中MRP分解计算，就是在BOM数据基础上，利用销售订单形成公司内部加工零件数量和对外协采购数量。APS排产系统也用到BOM，它比ERP系统计算的更细。当然了如果公司已经有了APS系统，就不需要ERP系统的MRP计算功能了。
BOM数据表可以有下面的表示方式，最基本的BOM表，仅仅包含3个字段，母件，子件和数量。这种BOM表结构只能表示简单的组装关系，即零件都完成后再一起组装。如果零件加工过程和组装过程伴随在一起，这种BOM无法表示出。
比如，一种原材料C0,经过一步加工到C1,这时候需要装配上A, 然后继续加工成C2, 再装配上B，然后加工成C3, 下一步变成C。
在实际的生产过程中，这种流程也很常见，简单的母件和子件表是无法表示出零件的前后流程关系。在生产计划排程APS系统中，必须将装配关系和零件生产前后顺序流程都表示出来才能进行正确的还有指导性的排程。该例子可以用下面表格样式表示出其流程关系。
从C0到C为零件生产流程主线路，我们定义为5个工序：
例如C1工序既涉及到加工，又涉及到组装。如果该工序号后面写的是零件，则该步骤为装配，后面是装配使用的数量。如果工序号后面是设备，则后面是具体设备编号，和在该设备上加工使用的时间。通过该表就可以表示出流程中既有装配，又有组装的复杂流程。
PLM的核心应用领域是设计领域，在产品设计时，需要设计零件总装图和各个零件的图纸。零件的总装图上体现出了产品结构信息，也就是BOM。PLM产品可以直接从总装图上提取出BOM信息，并将该信息存储在数据库中。笔者单位使用的是国内知名PLM厂商CAXA公司的产品，现将CAXA从图纸中提取BOM信息做一介绍。
CAXA PLM提供产品结构管理，以结构树的方式显示产品的装配组成关系。产品结构树为用户提供关于产品组成的直观视图，在产品结构树的基础上，可以进一步实现产品结构对应的BOM输出。可以绘制总装图，也可以通过批量入库把总装图中的结构提取出来，生成产品的结构树。生成的结构树样式如下：
结构树对应的BOM信息会保存在CAXA PLM对应的数据库中，如何通过技术手段将BOM信息导入其它信息系统中呢？后面讲。
（3）生产库存数据
可以使用MES系统实时采集库存数据，库存数据会为ERP系统和APS系统提供数据支持。ERP系统一般采用键盘输入数据，而MES系统一般是通过条形码，二维码，RFID等技术采集数据，效率大大高于键盘输入，并且便于在生产现场现地采集，保证数据的实时性。实时性的库存是最有意义的。MES是车间和ERP和APS系统之间的协调信息系统，它提供了通常ERP系统所不能提供的生产车间信息的透明性，提供了ERP和APS与底层车间（操作终端与设备）的可靠数据界面等。
（4） 采购数据
采购数据和销售数据是相反的对应关系，销售是卖给客户，采购是供应商卖给本企业。在ERP中采购单据和销售单据格式基本一样。ERP和APS都需要采购数据。
5、信息系统的数据集成和共享的技术分析
（1）公共部分使用同样数据库表格
使用同样数据库表格，指的是使用同样的数据库，例如PLM、ERP、APS、MES数据库都是Sql server, 里面不同系统涉及到的BOM表都是Sql server中同一张表。这无疑是集成最彻底的方式，但经常每个公司侧重点不同，例如提供ERP的公司，没有PLM产品，或者不擅长PLM，其PLM系统功能不强。如果是大公司的产品，产品线更丰富，相互融合性更好些。例如用友公司既有ERP 产品，也有PLM产品。如果想要这种方式集成，需要购买时，考虑大公司的信息系统产品。
（2）使用中间文件
该方法是在一个信息系统将需要共享数据导出，导出到一个中间文件，然后再通过这个中间文件将共享数据导入到另外一个信息系统中。
例如：Excel文件是最常用的表格程序。一般的PLM、ERP、APS、MES都有数据导出到Excel和从Excel导入的功能。可以从PLM系统中导出BOM数据到Excel表格中，然后再从Excel表格将BOM数据导入到ERP和APS系统中。
（3）使用数据自动传递方式
数据自动传递，是指利用程序软件在不同的信息系统之间自动传递共享数据，这样传递数据效率高。自动传递数据的手段之中，通过数据库触发器传递数据是开发便利，成本低廉的手段。下面对数据库触发器传递数据做一介绍。
PLM、ERP、APS、MES信息系统常用的数据中，可能Sql server是使用最多的。SQL Server 是 Microsoft推出一套产品，它具有使用方便、与相关软件集成程度高等优点，成为了Windows平台下进行数据库应用开发理想的选择。SQL Server广泛应用于金融、保险、电力、行政管理等与数据库有关的行业。SQL Server与其它数据库,如Access、FoxPro、Excel等有良好的ODBC接口，可以把上述数据库 转成SQL Server的数据库。
Sql server数据库带有触发器的功能，利用触发器功能编写代码，代码是自动触发的。当对表中的数据做了任何修改之后立即被激活，然后程序运行，对其它数据表进行修改。
基本的触发器包括一下3种类型：
A insert触发器:向表中插入数据时被触发；
B update触发器：修改表中数据时被触发；
C delete触发器：从表中删除数据时被触发。
以知名ERP厂商用友的ERP为例，它的零件基础数据都是存在于Inventory表格中。零件基础数据是PLM, ERP, APS和MES的共同数据，需要共享。可以只维护一个系统，然后设置触发器，当一个信息系统零件基础数据更新后，利用触发器自动修改其它信息系统零件基础数据。
这三个方式如何使用，这就需要根据企业的需求来做，这也是工控人的一个很有前景的方向。
后记
随着企业信息化应用的逐步发展，企业的信息化环境逐渐复杂。在企业使用PLM产品用于管理图纸之后，PLM就需要关注与其它管理信息系统的集成，实现与各种CAD系统集成，提取的规范化、标准化的信息，并与ERP/APS/MES等系统进行快速的数据交换，避免数据的重复定义导致的问题，从而提升企业的整体运营效率。
PLM最新的趋势会用到大数据和虚拟化技术，但只有解决了PLM与ERP、APS和MES系统的集成问题，不同系统数据实现共享，大数据和智能化技术才能更好从企业的海量数据中进行深度挖掘，提取出有价值的信息，为企业经营决策提供支撑。
作者：漠漠彡
链接：https://www.jianshu.com/p/6c395b04e481
来源：简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
