摘要

本系列博客主要介绍不同行业中使用的常见系统，本文介绍在制造业或是智能制造方向的常见系统。

智能制造发展史

1973年美国约瑟夫·哈林顿（Joseph Harrington）博士在《Computer Integrated Manufacturing》一书中首次提出 CIM（computer integrated manufacturing， 计算机集成制造）理念。它的内涵是借助计算机, 将企业中各种与制造有关的技术系统集成起来, 进而提高企业适应市场竞争的能力。其中, CIM特别强调“系统的观点”和“信息化的观点”；20世纪90年代，我国曾推出863/CIMS（computer integrated manufacturing System ， 计算机集成制造系统）主题计划，在一些大型骨干企业尝试了计算机集成制造系统的应用。

20世纪90年代，美国通用汽车公司（GM）提出了敏捷制造。 敏捷制造是指制造企业采用现代通信手段，通过快速配置各种资源(包括技术、管理和人员)，以有效和协调的方式响应用户需求，实现制造的敏捷性。敏捷制造具有生产更快，成本更低，劳动生产率更高，机器生产率加快等优点。其缺点是实施起来费用高。

1987年，大规模定制（mass customization，MC）这种生产方式被提出，相比传统的生产方式，大规模定制的核心是产品品种的多样化和定制化急剧增加，而不相应增加成本；范畴是个性化定制产品的大规模生产：其最大优点是提供战略优势和经济价值。

1988年，并行工程（concurrent engineering，CE）理念被提出。并行工程可以使许多问题在开发早期就得到解决，从而保证了设计的质量，避免了大量的返工浪费。
同时合理化工程（没有特定的提出时间，在制造业发展的过程中，由众多工程师、管理者以及学者在实践中总结和逐步完善的）的理念也被广泛应用，合理化工程主要针对按订单设计（engineering-to-order，ETO）的制造企业。合理化工程的目的是采用先进的信息处理技术，进行产品结构的重组、产品设计开发过程的重组和设计，尽可能减少产品零部件类别，从而缩短产品研发周期，提高产品质量，缩短产品制造周期，降低产品成本，改善售后服务。

1948年诺伯特·维纳发表的《控制论》，奠定了工业自动化技术发展的理论基础。自第三次工业革命以来，工业自动化技术取得了长足发展。 我国的工业自动化，按其发展历程可分为：计划工业期、外资引入期、国内企业初创期、国内企业发展期和国产替代加速期五个阶段。计划工业期阶段，主要通过从前苏联技术引进及计划投资，发展了机床、工业基础件等基础传动装置。外资引入期阶段，引入变频器数控机床、计算机辅助软件，“863”计划开启国产研发计划。国内企业初创期，数控机床实现自研和产业化、主要计算机系统均实现国产化并逐步普及。国内企业发展期，民营企业加速发展，数控机床加速收并购和高端化，ERP等系统全面普及。国产替代加速期:自动化企业加速上市，“互联网+工业”提升国产企业优势，工业机器人快速普及成为新趋势。

1957年全球第一个数控编程软件PRONTO出现，至今为止，出现了很多工业软件，这些工业软件大多源于世界级制造企业，尤其是航空航天与汽车行业的创新实践。例如，源于美国NASA的仿真软件Nastran；源于达索航空的达索系统的CATIA软件。另外，这些世界级制造企业在工业实践中提出的需求，也是工业软件创新的源泉。如ERP软件，发源于20世纪30年代在制造业管理实践中提出的订货点法，后来又进一步发展出物料需求计划（material requirement planning，MRP）、制造资源计划（manufacturing resources planning，MRPII），20世纪90年代，伴随着计算机系统走向C/S架构，图形界面广泛应用，Gartner提出了ERP理念，并将应用领域扩展到流程制造业。

从深刻影响全球制造业的CIM、并行工程、敏捷制造、大规模定制、合理化工程等先进理念，到工业自动化、工业软件的长足发展，以及在工业实践中蓬勃发展的工业工程和精益生产方法，成为智能制造蓬勃发展的基石。而互联网、物联网的兴起，人工智能技术的实践应用，又为智能制造理念的落地实践提供了有力支撑。

我国最早的智能制造研究始于1986年，杨叔子院士开展了人工智能与制造领域中的应用研究工作。国家工信部在《智能制造发展规划（2016-2020年）》中定义智能制造是“基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。实际上，智能制造是制造业价值链各个环节的智能化，融合了信息与通信技术、工业自动化技术、现代企业管理、先进制造技术和人工智能技术五大领域技术的全新制造模式，实现企业的生产模式、运营模式、决策模式和商业模式的创新。

目前国际上与智能制造对应术语是Smart manufacturing和Intelligent manufacturing，“Smart”被理解为具有数据采集、处理和分析的能力，能够准确执行指令、实现闭环反馈，但尚未实现自主学习、自主决策和优化提升；“Intelligent”则被理解为可以实现自主学习、自主决策和优化提升，是更高层级的智慧制造。从目前的发展来看，国际上达成的普遍共识是智能制造还处于“Smart”阶段，随着人工智能的发展与应用，未来将实现“Intelligent”。智能制造技术是计算机、工业自动化、工业软件、智能装备、工业机器人、传感器、互联网、物联网、通信技术、人工智能、虚拟现实/增强现实、增材制造、云计算，以及新材料、新工艺等相关技术蓬勃发展与交叉融合的产物。智能制造并不是一种单元技术，而是企业持续应用先进制造技术、现代企业管理，以及数字化、自动化和智能化技术，提升企业核心竞争力的综合集成技术。

《中国制造2025》特别强调要以数字化、网络化、智能化为主线，为实现四大转变提出了可落地的八大具体措施。其中，数字化、网络化、智能化既是发展主线，也是中国制造企业实现制造2025的实现路径，制造企业要实现智能化，首先就要实现数字化、网络化，最终才能逐步实现智能化。 智能制造的层次如图15-7所示。

智能制造系统发展

智能制造中会依赖很多工业互联网中的软件系统，如：ERP、SRM、CRM、WMS、TMS、MES、APS、PLM、OA、HR…。这些系统对部分读者而言可能比较陌生，下面内容讲解下这些系统的业务范围和系统之间的关系，如下图所示。

系统是为了解决业务范围内的问题而诞生的，以上图为例，支持层OA系统是为了实现审批流，将所有待办事项、待审核事项按照顺序审核的方式落地。具体的审核事项可以是生产中的事项，如：工单审核、生产调配审核；可以是质量检查中的事项，如：批次产品质量检查、不合格品返修。支持层HR主要提供组织及用户信息，并管理好用户权限，是所有其他系统使用的基础。
接下来，从系统发展的角度，来梳理系统建设过程，了解系统的业务范围、明确系统之间的关系。

一、源起：库房流水

系统建设实际是从库存流水开始的。下面用一个小故事串联一下。
小李开了一个铁匠铺，在日常运作中，需要记录如下流程：什么时间谁拿了什么原料过来，想制作什么产品，并且在对方拿走成品时需要签字确认。为此，小李制作如下表格，如表15-1所示。

表15-1的中记录了每个客户拿来什么，需要什么以及铁匠铺交付了什么。表15-1的本质是物料库存记录，如图15-9所示。

所有的客户进行原料提供，增加物料库存；在成品铸造完成后，客户来成品取货，减少物料库存。

二、发展：B端业务的兴起

随着铁匠铺的发展，原先的记录表无法支持业务发展，出现了如下问题：
首先出现的情况是，记录过多，查找以前记录耗时间。
其次是记录人员不是制造人员（铁匠师傅），制造人员打造产品时需要查看记录表中的信息。
再次，成本越来越多，同样的产品可能有多个，原料-产品-客户的对应关系需要查找确认，避免引起质量问题。
最后，还存在客户可能直接售卖提供原料或直接购买成品等业务。
此时的复杂业务如图15-10所示：

随着铁匠铺发展，不再针对客户回收原料，铁匠铺直接采购铸铁。客户也不再提供原料，开始直接购买产品。由于历史数据的沉淀，通过分析产品的消耗情况及销售趋势，铁匠铺开始增产，会提前预打造一些产品。
配合业务的变化，信息化系统进行了升级，此时的系统如图15-12所示。

三、兴盛：信息化建设的加速

以下内容参考：http://www.vsang.com/gzvsang/info.asp?id=274

ERP

什么是ERP

ERP的英文全称是“Enterprise Resource Planning”，从字面上看，它的意思就是“企业资源计划”

如果将“企业”比作刷手机的你。
ERP其实可以理解成你手里的手机。
通过各类软件，比如天气预报app、心率监测app、导航app，手机银行app，通过连接网络（云），提供给你足够多的信息，让你能做出更加“合适的选择”。

比如：

天气预报app让你知道需不需要带伞；
心率检测app让你知道你的健康状态，推荐健康饮食；
导航app让你上班时走上最佳路线；
手机银行app让你第一时间知道工资有没有发，下班是不是可以high起来~

ERP最开始是由美国著名的计算机技术咨询和评估集团Garter Group提出的一整套企业管理系统体系标准。

ERP的发展历程（模块）

其发展历程包括

a. MIS ( Management Information System，信息管理系统)
记录大量原始数据、支持查询、汇总等方面的工作

b. MRP (Material Require Planning，物料需求计划)
据市场需求预测和顾客订单制定产品的生产计划，然后基于产品生成进度计划，组成产品的材料结构表和库存状况，通过计算机计算所需物料的需求量和需求时间，从而确定材料的加工进度和订货日程

c. MRPⅡ(Manufacturing Resources Planning，制造资源计划)
以生产计划为中心，把与物料管理有关的产、供、销、财各个环节的活动有机地联系起来，形成一个整体，进行协调（将财务子系统与生产子系统联系在一起）

d. ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）
进一步集成企业的其他方面，如人力资源管理、设备管理、工具管理和项目管理等方面。

以“字面”来理解一下，ERP叫企业资源计划。其中关键词是“资源”，那么企业的“资源”有哪些呢？
厂房、生产线、加工设备、检测设备、运输工具等都是企业的硬件资源。
人力、管理、信誉、融资能力、组织结构、员工的劳动热情等就是企业的软件资源。
ERP系统的本质就是通过网络技术，将这些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。

ERP中的佼佼者

从上面的介绍可以看出，ERP其实只是个概念，具体到执行层面，就是各家各户，各行各位，各显神通了。

a. 价格
高：SAP、INFOR、ORACLE 、Dynamics
中：用友、金蝶、思博、天思、新中大、浪潮、万达宝、鼎捷、金思维、罗斯、钜茂 、和佳、利玛、傲鹏、东信达
低：速达、管家婆、胜新、晋业、仓管王、秋葵、顺和达

b. 制造为出发点
鼎新、鼎捷、和佳、天思、万达宝、利玛、傲鹏

c. 财务为出发点
用友、金蝶、新中大、浪潮、天心

d. 商贸为出发点
管家婆、速达

SAP

SAP概念

SAP全称为“System Applications and Products”是一家德国的公司，也是世界排名第一的ERP软件公司。

SAP公司的产品线极其丰富，在各个行业都有广泛的应用：

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

完全看不懂一点都不要紧，因为……
小编可是绝大多数也没接触过，也看不懂。

下面就们就最常见的SAP R/3系统做个简单介绍。
SAP R/3

作为SAP的主打产品。R/3系统作为主要功能模块包括：销售和分销、物料管理、生产计划、质量管理、工厂维修、人力资源、工业方案、办公室和通信、项目系统、资产管理、控制、财务会计等方面。
R/3还提供进一步细分的单一功能子模块，例如财务会计模块包括总账、应收账、应付账、财务控制、金融投资、报表合并、基金管理等子模块。
R/3采用柔性模组化结构。它们既可以单独使用，也可以和其它解决方案相结合（全部都买一般公司都承受不起）。

系统之间的接口

接触过很多公司的上“系统”走的弯路，其中最难解决的就是“接口”问题。

由于不同ERP公司采用的算法、信息传递容量有差异，所以两套不同的系统的“接口”很难进行协调。

暂不论不同公司开发出的不同ERP软件了，就以SAP R/3系统里面的“库存管理”模块，你就得处理与

财务会计（FI）
按数量和价值进行的库存管理不仅导致每个收货或发货更新物料主记录中的库存值，而且更新财务会计中相应的科目。

控制（CO）
在物料消耗（例如当物料为不同的科目分配对象如订单或成本中心发出时）的例子中与成本会计系统的接口被激活（作为控制参考）。 当收货直接分配给成本中心或订单时，成本会计也包含其中。

资产会计（AM）
如果资产的物料从外部采购或从仓库或存储中提取，相应的货物移动分配给资产科目。

项目系统（PS）
物料可以为项目保留和提取。创建项目库存。等模块的关系。

ERP在线实验地址

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

MES

什么是MES

概念

MES(manufacturing execution system)又称制造执行系统，是美国AMR公司在90年代初提出的。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。

对于读者，容易把ERP和MES的概念搞混，下面说下两者的区别。ERP的业务覆盖范围很广，但其侧重点为企业资源规划（为什么做的问题），不能对生产环节进行精细化管控（该怎么做的问题），关于精益化生产的部分就是MES的功能。MES与ERP的关系，如图15-17所示。

前面提到MES是ERP前期的MRP计划的执行。

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。

MES系统为什么很热

回答这个问题之前，先给各位看看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WIP状况监视；
6）Just-In-Time 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？

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
这些便利可以细分成11大核心模块，我们来看看。

MES 11大核心模块

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。

MES使用场景-收料检验：

MES使用场景-原料入库上架

MES使用场景-备料发料.

MES使用场景-生产过程管控

MES在线实验地址

开源版演示地址：https://imesopen.625sc.com 帐号：admin密码：123456

PLM

什么是PLM

PLM，（Product lifecycle management)产品生命周期管理，是一种企业信息化的商业战略。
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。

PLM的初衷

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——时尚硅谷PLM。

时尚硅谷PLM（产品设计研发系统）是由广州雅迅网络科技有限公司提供，经十余年沉淀，六年研发，三年客户测评，如今已有大中型的品牌企业、贴牌公司、设计机构、电商工作室等客户成功在用。

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。

产品创新

数字设计
款式设计、版型开发、工艺标识都有专业的图形编辑器，数字设计数据自动转为产品数据。

移动工作
通过手机可以收集板料、提交设计稿、一键扫码配料、审稿、审样等设计工作，随时随地碎片化工作。

敏捷实施
多年专业行业知识，快速定位企业需求，一个完整的方案， 3day ~ 4week 完成实施落地

产品价值

设计快、周期短、利润高
提高人效— 利用计算机高效处理非核心工作，大幅度提高工作效率
缩短周期— 确保按时间表将产品上市和独占市场份额的先机
降低成本— 产品数据从源头建立规范性、可视化共享应用，减少企业试错成本、重复成本、风险成本、管理成本
资源高效利用— 多维度物料需求分析，按需采购，有计划消耗库存；并可基于产品源端数据（样品+设计BOM）快速改款、变料、安排生产，实现快速翻单。

以上就是小编的一些狂放的理解，有些错漏，欢迎各位朋友口诛笔伐！

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