ERP и MES на производстве: кто чем владеет

Разница между ERP и MES сводится ко времени и ответственности. ERP планирует, закупает, калькулирует и учитывает производство на горизонте дней и недель. Система управления производством (MES) ведёт производство в цеху на горизонте секунд и смен, а затем сообщает, что произошло.

SAP Digital Manufacturing является MES от SAP. Она получает производственные заказы и основные данные из SAP S/4HANA или SAP ECC и возвращает подтверждения, расход материалов и поступления.

Если вы ещё выбираете саму ERP, начните с моего сравнения лучших ERP для производства. Эта статья спускается на уровень ниже: чем владеет каждая система, где место цеховых продуктов и как две системы соединяются.

Я работал с SAP Digital Manufacturing, Siemens Opcenter и Kinexon. MES от SAP и Siemens Opcenter работают поверх ERP, и граница между ними и ERP забирает большую часть работы по дизайну.

В обзорной статье есть краткое сравнение. Здесь вопрос уже: для каждой записи, какая система является главной, а какая получает только копию?

Siemens, производитель Opcenter, описывает это в терминах ISA-95. ERP является системой уровня 4 для бизнес-логистики, а MES операционной системой уровня 3. ERP передаёт вниз потребность, спецификации и основные данные; MES передаёт наверх расход, брак и выпуск.

Так обычно делится ответственность. У вас разделение может быть другим, но на каждую строку нужен ответ до начала настройки:

Запись	Обычно владеет	Роль другой системы
Основные данные материала, спецификация, технологическая карта или рецепт	ERP	MES получает копию вместе с заказом
Производственный заказ или заказ процесса	ERP создаёт и деблокирует	MES исполняет и отслеживает каждый шаг
Последовательность операций и рабочие инструкции на линии	MES	ERP хранит технологическую карту, из которой они построены
Данные станков, простои и OEE	MES	ERP детали редко нужны, только итог
Подтверждения выхода годного и брака	MES фиксирует	ERP проводит их в затраты и запасы
Расход компонентов и поступление продукции	MES инициирует	ERP проводит движение запасов и оценивает его
Генеалогия партий или серийных номеров на линии	MES	ERP хранит основные данные партий и запасы
Результаты контроля в процессе производства	MES фиксирует	Управление качеством в ERP ведёт контрольную партию и решение об использовании
Себестоимость продукции, НЗП и отклонения	ERP	MES не видит затрат

О последней строке обычно забывают. MES никогда не видит денег, но каждая строка выше влияет на себестоимость заказа.

SAP Digital Manufacturing является облачным продуктом из четырёх частей согласно текущему описанию функционального объёма SAP (релиз 2608):

1. Исполнение: деблокирование заказов, пошаговое незавершённое производство, панели оператора, рабочие инструкции, контроль качества, генеалогия, OEE и простои, а также интеграция станков через Production Connector
2. Решение проблем: структурированное решение проблем с поставщиками, клиентами или внутренними командами
3. Аналитика: мониторинг в реальном времени и анализ производственных данных, которые собирает исполнение
4. Периферийные вычисления: определённый набор функций работает на площадке, рядом со станками, чтобы завод мог продолжать работу при нестабильной связи с облаком

SAP Learning описывает, какие данные передаются между S/4HANA и SAP Digital Manufacturing. Вниз уходят материалы, рабочие места, заказы с их спецификациями, технологическими картами или рецептами, данные о запасах и информация о контроле. Обратно приходят подтверждения операций с выходом годного, браком и временем, расход компонентов, поступления продукции, статус заказов, результаты контроля и значения признаков партий.

Технический маршрут описан в руководстве SAP по интеграции Digital Manufacturing. Обязательным промежуточным ПО являются SAP Cloud Integration и Cloud Connector. Основные данные и заказы передаются как IDoc, а подтверждения возвращаются вызовами BAPI через RFC, с OData как вариантом для некоторых прямых вызовов S/4HANA.

Для многозаводских групп важна одна деталь. В руководстве сказано, что одна глобальная система SAP Digital Manufacturing может обслуживать все заводы и быть подключена к нескольким системам ERP, например по одной на завод или страну.

Если вы всё ещё используете SAP Manufacturing Execution (SAP ME) или SAP MII, рассматривайте переход как новое внедрение, а не как обновление. Руководство по интеграции ограничивает интеграцию с SAP ME функцией Resource Orchestration. Проверьте сроки сопровождения вашего релиза в Product Availability Matrix SAP, прежде чем строить на них план.

SAP Digital Manufacturing не единственная MES, работающая поверх S/4HANA. Siemens описывает Opcenter как портфель решений для управления производственными операциями, где Opcenter Execution является MES, а для планирования и составления графиков (Opcenter APS), качества и лабораторной работы есть отдельные продукты.

С точки зрения архитектуры схема та же. ERP планирует и калькулирует; Opcenter исполняет и отчитывается обратно. Интеграция строится между двумя поставщиками, поэтому таблица ответственности выше становится ещё важнее.

Kinexon является продуктом другого рода. Он не выполняет производственные шаги.

Kinexon описывает своё предложение как ПО для определения местоположения в реальном времени в паре с UWB-метками или другой технологией позиционирования. KINEXON OS является платформой, которая связывает метки с производственными заказами и превращает перемещения через заданные зоны в проводки и оповещения.

По словам Kinexon, KINEXON OS работает с SAP Digital Manufacturing и SAP Extended Warehouse Management. Поэтому считайте его уровнем местоположения рядом с MES. Он отвечает на вопрос, где находится заказ, деталь или транспортное средство, и может запустить транзакцию, которую MES или ERP иначе ждали бы, пока кто-то введёт её вручную.

Вот как сравниваются три продукта:

Продукт	Что делает	Где находится
SAP Digital Manufacturing	MES: исполнение, качество на линии, генеалогия, OEE, аналитика	Поверх S/4HANA или ECC, подключение через SAP Cloud Integration
Siemens Opcenter	MES и портфель для операций: исполнение, составление графиков, качество, лаборатория	Поверх ERP любого поставщика
Kinexon (KINEXON OS)	Местоположение заказов, деталей и транспортных средств в реальном времени; проводки по событиям	Рядом с MES и складской системой, передаёт им события

Какую бы MES вы ни выбрали, цикл один и тот же. ERP решает, что производить; MES производит и сообщает ERP, что израсходовано и что получилось.

1. 01План в ERPMRP создаёт плановые заказы из потребности
2. 02Деблокирование заказаЗаказ, спецификация и технологическая карта уходят в MES
3. 03Исполнение в MESОператоры выполняют шаги, фиксируют качество и генеалогию
4. 04Обратное подтверждениеВыход годного, брак, расход и поступление уходят наверх
5. 05Затраты в ERPЗапасы, НЗП и отклонения проводятся в финансах

ERP показывает, что произошло в цеху, в денежном выражении

Пять схем интеграции покрывают большую часть того, что вам предстоит спроектировать:

1. Репликация основных данных. Материалы, рабочие места и классификации передаются из ERP в MES раньше любого заказа. Если MES отклоняет заказ, сначала проверьте основные данные.
2. Загрузка заказов. Деблокированные заказы передаются со спецификацией и технологической картой или рецептом. Решите, допустимы ли изменения после деблокирования и какая система побеждает, когда они происходят.
3. Выгрузка подтверждений. Выход годного, брак и время возвращаются по операции или по заказу. Частота является решением дизайна с последствиями для затрат, а не технической деталью.
4. Данные станков и датчиков. Сигналы станков идут в MES или на периферийный уровень, а не напрямую в ERP. Дальше должен передаваться только бизнес-результат, например количество или причина простоя.
5. Событийные триггеры от отслеживания. События местоположения или датчиков из продукта вроде Kinexon могут автоматически создавать проводку. Определите, кто исправляет её, если событие ошибочно.

Предусмотрите отказ сети. Если линия останавливается, когда пропадает связь с облаком, заложите в MES локальное исполнение, например с периферийными вычислениями в SAP Digital Manufacturing. Договоритесь, как проводится накопленный объём, когда связь восстанавливается.

То, как вы планируете до исполнения, является отдельным решением. Сторону ERP описывает моё руководство по SAP PP, а статья этой серии о MRP Live, PP/DS и IBP рассказывает, когда переходить на более мощный инструмент планирования.

Самая частая причина провала проектов ERP на производстве, по моему опыту: дизайн не согласован целиком, особенно в части финансов. MES усугубляет это, потому что умножает число проводок, с которыми потом живут финансы.

Вот ошибки, от которых стоит застраховаться:

1. Планировать ERP и MES как отдельные проекты. Две команды, два дизайна и интерфейс, за который никто не отвечает. Поставьте над обоими один орган, отвечающий за дизайн.
2. Оставлять ответственность открытой. Если обе системы могут менять заказ или обе фиксируют брак, вы получите два ответа. Заполните таблицу ответственности до настройки.
3. Проектировать подтверждения без финансов. Частота подтверждений, ретроградное списание, причины брака и виды деятельности определяют, как выглядят НЗП и отклонения на конец месяца. Согласуйте их с контролером, а не только с директором завода.
4. Отправлять данные станков в ERP. ERP не является историческим архивом данных. Храните необработанные сигналы в MES или на аналитической платформе, а в ERP отправляйте только то, что она проводит.
5. Тестировать каждую систему отдельно. Тестируйте весь цикл от MRP до затрат на реальных заказах, с реальным браком и реальными сторнированиями. Тестирование занимает около 35 процентов трудозатрат программы, а интерфейсные тесты команды сокращают в первую очередь.
6. Забывать о переносе открытых заказов. Для заказов, собранных наполовину на момент go-live, нужны правила, какая система их завершает. Запишите эти правила до миграции, а не во время неё.
7. Обучать операторов в ERP. Операторы работают в MES. Обучайте их там, по сменам, на их собственных линиях.

Основные данные заслуживают отдельного предупреждения. Спецификации, технологические карты и рабочие места питают обе системы, и неверная технологическая карта в ERP становится неверной инструкцией на линии. Чек-лист по основным данным есть в моей статье о SAP на производстве.

Начните с таблицы ответственности, а не с демонстрации продукта. Соберите директора завода, контролера и руководителя ИТ в одной комнате и закрепите каждую запись из таблицы выше за одной системой.

Затем выберите MES, которая подходит к вашей ERP и заводам, и включите интеграцию в объём программы ERP со своими циклами тестирования. Бюджет на неё тоже держите внутри программы; статья этой серии о стоимости ERP для производства показывает, куда уходят эти деньги.

Если вам нужен независимый взгляд на дизайн ERP и MES до принятия обязательств, я помогаю производителям с этим. Вы можете связаться со мной здесь.

В чём разница между ERP и MES?

ERP планирует, закупает, калькулирует и учитывает производство на горизонте дней и недель. MES исполняет производство в цеху на горизонте секунд и смен, фиксируя шаги операторов, данные станков, проверки качества и генеалогию.

Две системы работают как цикл. ERP передаёт заказы вниз, а MES возвращает подтверждения, расход материалов и поступления, чтобы ERP могла провести запасы и затраты.

Что такое SAP Digital Manufacturing?

Это облачная MES от SAP. Согласно описанию функционального объёма SAP, она охватывает исполнение производства, решение проблем, аналитику и периферийные вычисления.

Она получает основные данные и производственные заказы или заказы процесса из SAP S/4HANA или SAP ECC через SAP Cloud Integration и Cloud Connector. Обратно она отправляет подтверждения, расход материалов, поступления и результаты контроля.

Нужна ли MES, если у меня есть SAP S/4HANA?

Не всегда. Один завод с несложным производством часто может подтверждать заказы прямо в S/4HANA.

MES нужна, когда требуется пошаговое управление на линии, полная генеалогия партий или серийных номеров, данные станков в реальном времени или единый производственный стандарт для нескольких заводов.

Является ли Siemens Opcenter альтернативой SAP Digital Manufacturing?

Может быть. Обе являются MES, работающими поверх ERP. Siemens Opcenter представляет собой портфель для управления производственными операциями с Opcenter Execution в роли MES, а также продуктами для составления графиков, качества и лабораторной работы.

Выбор зависит от ваших заводов, автоматизации и ERP. В любом случае договоритесь, какая система владеет каждой записью, до построения интеграции.

Что делает Kinexon на производстве?

Kinexon обеспечивает отслеживание местоположения в реальном времени. Его платформа KINEXON OS связывает метки местоположения с производственными заказами и может запускать проводки и оповещения, когда заказ проходит через заданную зону.

Это не MES. По словам Kinexon, система работает с SAP Digital Manufacturing и SAP Extended Warehouse Management и передаёт им события местоположения.

Можно ли обновить SAP ME или SAP MII до SAP Digital Manufacturing?

Планируйте это как новое внедрение, а не как обновление. Руководство SAP по интеграции ограничивает интеграцию SAP Digital Manufacturing с SAP ME функцией Resource Orchestration.

Проверьте сроки сопровождения вашего релиза SAP ME или MII в Product Availability Matrix SAP и перепроектируйте разделение ответственности между ERP и MES в рамках перехода.