深度解析信息化系统ERP、PLM、MES、WMS,架构设计与建设规划

信息化系统（ERP,PLM,MES,WMS）架构设计与建设规划0引言智能工厂信息化系统需要将现代管理理论、智能制造理论与最新信息化技术、自动化技术、网络通信技术、信息物理系统、大数据技术、云计算技术深度融合，通过科学规划和全面集成企业设备单元、生产监控、制造执行、企业管理、设计研发等各类系统，最终构建由智能设计、智能经营、智能生产、智能决策组成的智能工厂。1规划范围基于智能工厂所需的主要业务系统进行规划建设，主要有：（1） ERP（企业资源计划系统）：它是企业信息化的核心系统，管理销售、生产、采购、仓库、质量、成本核算等.（2） PLM（产品生命周期管理系统）：它负责产品设计的图文档、设计过程、设计变更、工程配置的管理，为ERP系统提供最主要的数据源BOM表，同时为MES系统提供最主要的数据源工艺路线文件。（3） MES（制造执行系统）：它负责车间中生产过程的数字化管理， 实现信息与设备的深度融合，为ERP系统提供完整、及时、准确的生产执行数据，是智能工厂的基础。（4） WMS（仓库管理系统）：它具备入库业务、出库业务、仓库调拨等功能，从ERP系统接受入出库物料清单和MES系统中接受入出库指令，协同AGV小车完成物料配送的自动化，实现立体仓库、平面库的统一仓储信息管理。2智能工厂信息化总体架构基于企业系列标准的支持和企业级别的信息安全要求，在信息物理融合系统（CPS）的支持下，构建智能设计、智能产品、智能经营、智能服务、智能生产、智能决策六大系统。其中，通过服务网、物联网将企业设施、设备、组织、人互通互联，集计算机、通信系统、

感知系统一体化，实现对物理世界的安全可靠、实时、协调感知和控制；同时通过企业信息门户（EIP）实现与客户、供应商、合作伙伴的横向集成（如协同商务和信息共享），以及实现企业内部的纵向集成（如不同系统之间的业务协同）。构建的智能工厂总体框架如图1所示。根据信息化系统规划范围及建设相关要求，本文参照智能化工厂的总体框架，构建符合企业业务特点的信息化系统架构，如图2所示。•云计尊企瑚莅忍rlrmAY律户、供应甫、专作伙伴智能金画预郭 绩效骨理 如识匡外部信息决债 商些智曲的同设计平台rcscD）CAD/C：AE/CAM.X企瑚莅忍rlrmAY律户、供应甫、专作伙伴智能金画预郭 绩效骨理 如识匡外部信息决债 商些智曲的同设计平台rcscD）CAD/C：AE/CAM.X：APF IE撕?5真 ™：产品生布母期管溟,计州担岬/工玄扣也库::哗营供而商美衰肴理CSRMI危业童ifilii翔CERF）-松'美嚣甘召（CRM） 供应曾管理<SCM>程腹服务0曾能 追执行系橙MBS而J6&调度O生产 罟罪装备普诡初流佃网）智能控前 酱能恼知眼答科 烦河僚总物用.招合素说KPW）图1智能化工厂的总体框架

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图3ERP系统的架构规划PLM系统3.2.1功能和目标PLM系统着重解决工艺设计、图纸管理、设计变更等相关管理目标，具体如下:建立统一、高效、规范的文控体系，实现企业资料的有效沉淀和有序管理。建立企业物料标准库，规范管理物料。

（3） 搭建图文档管理平台和工艺信息管理平台，前端支持各类CAD数据的集成，包括常用的AutoCAD、SolidWorks等数据格式，实现对CAD数据的信息提取、在线浏览等。（4） 通过图文档管理系统平台，实现产品数据安全共享、产品结构化管理，在审批流程方面，实现电子审批。（5） 通过工艺信息管理平台，实现工艺卡片图文混排编制、工艺路线的编制，通过汇总报表BOM的输出，支撑生产。3.2.2系统架构PLM系统架构如图4所示。各类CAD软件ERP系筮 MES系蕴其他应用系统旷- 2PLM系统产品踣构詈理产品配置管理||项目骨理||工作球管理|各类图文档管理 模版管理统丽管理邮件/消息工总 管理系蜿维护分类与校索 枳限管理图4PLM系蜿维护分类与校索 枳限管理图4PLM系统架构MES系统3.3.1功能和目标MES系统着重解决生产过程管控、防错防呆、产质量追溯、设备运行等相关管理目标，具体如下：（1） 全面集成。承上启下，完成公司所有与MES系统链接的信息化系统（如ERP、PLM等）、自动化控制系统（如钣金、铜排、二次裁线、产线等）和设备（如实验设备等）的无缝集成，通过MES系统整合上下游信息流、建立一个业务统一、流程顺畅、数据规范的生产管理平台。（2） 精益排程。结合ERP系统建立先进的计划体系，制定在产能和物资等资源约束条件下的详细排程计划，统一指挥控制物料、人员、流程指令和设备等工厂生产资源。（3） 自动化物流和物料管理。MES系统应覆盖部分WMS功能，并实现与自动化物流系统（如自动化立库、AGV小车等）一道完成生产物流管理，在数字化工厂内实现无人化自动物料流转，MES系统指挥和跟踪物料流动、管理物料消耗、编制物料投料计划等，同时采用工单、批次管理，实现对物料的跟踪和回馈。（4） 质量管理。质量管理以生产过程质量信息汇总和控制为核心，建立快速、高效全过程的质量反馈、质量处理、质量跟踪控制，MES系统自动生成各类质量报告和出厂试验报告等资料。（5） 生产过程管理。以全厂数据采集系统为基础，建立起综合控制系统，包括电子看板、SCADA系统集成、监控中心和Andon系统等，实时显示整个生产过程的各种现场数据，并按照预先设定的报条件，出现异常情况应及时报警提醒，并采取相应的调度措施。（6） 设备管理。对生产车间主要生产设备的使用频率、运行状况、工时、定额、能耗、产能等有关信息进行采集和分析，对设备进行全面的运筹管理，以达到保持设备完好率、充分发挥其效能的目的。（7）统计分析。对实时数据进行统计分析，通过对大量数据的综合分析，可以对生产运行情况进行有效评价，为优化组织、提高产量质量、提高设备保障能力、降低生产成本提高强有力的手段，如员工绩效管理、核算计件工资、设备效率分等。移动化应用。支持手机、PDA等移动终端，实现移动端的派工报工、接料发料、据录入、生产进度跟踪、实时统计分析展示等。3.3.2系统架构MES系统架构如图5所示。展示层看板管理睦控械替 *新堀报表系统生产推衰■产量报衷展反报衰•我棉报表-物14投聂.员工甜成11L•案制品会析呛辉利用*-，熟分析»霞料剃招率上位机展示层看板管理睦控械替 *新堀报表系统生产推衰■产量报衷展反报衰•我棉报表-物14投聂.员工甜成11L•案制品会析呛辉利用*-，熟分析»霞料剃招率上位机计划管理功能应用层基栅数据・生产管即-迫溯管理质量管理物料调度设簿管理设备联机文档联机时看园但溯管函|罪表看板|〔预暨蜜理］刷回图5MES系统架构LCWMS系统3.4.1功能和目标WMS系统着重解决实物仓储、出入库、物料质检、组盘等相关管理目标，具体如下:（1）实现原材料、成品、备品备件的出入库、调拨、转换、质检、在库等过程的有效的全方位管控。（2） 实现ERP系统、WMS系统及库存实物信息交互的及时性和一致性。（3） 实现账务相符、物料流转及消耗的精准追踪、多样化盘点功能应用。（4） 底层技术应用，实现自动化调度。3.4.2系统架构WMS系统架构如图6所示。采购入库米料检验生产领料盘点移庠包装成曲入库发货_PDA.电脑、打印机.扫描林无线AR固^扫描仪等其他设备2 :::WMS系统系统管理 条码管理 入库管理