ERP企业资源计划与其他系统的集成关系见图1
发表时间：2023-09-19 14:01:08
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ERP企业资源计划与其他系统的集成关系见图1
01 企业资源规划
企业资源计划（ERP）是制造企业的核心管理软件。 ERP系统的基本思想是以销定产，协同管理和控制公司的产、供、销、人、财、物等资源，帮助企业遵循销售订单，以产品制造BOM为基础、库存、设备产能和采购提前期、生产提前期等因素，准确安排生产和采购计划，进行及时采购和及时生产erp软件开发，从而减少库存和资金占用，帮助企业实现高效运营，保证企业能够按时交付，实现业务运营闭环管理。
ERP的发展经历了MRP（物料需求计划）、闭环MRP（考虑企业实际生产能力）、MRPII（制造资源计划，将财务和成本结合起来，可以分析企业的盈利能力）。
ERP的概念是该公司在20世纪90年代提出的，可以适应离散和流程行业的应用。 大型ERP软件可以支持多工厂、多组织、多币种，满足集团企业管控以及上市公司合规的需求。 管理需求。
ERP与其他系统的集成关系如图1所示。
图1 ERP与其他系统集成
02制造执行系统
制造执行系统（MES）是车间级管理系统，负责承接ERP系统下达的生产计划，根据车间需要制造的产品或零件的各个制造工序，科学调度生产，以及生产设备的实际状况。 还支持生产追溯、质量信息管理、生产报表、设备数据采集等闭环功能。 从应用上来说，MES是一个行业特征较强的系统，不同行业的企业MES应用会有很大差异。 表1列出了几个重点行业MES需求的差异。
表1 MES行业个性化需求差异表
近年来，制造运营管理（MOM）逐渐受到业界的关注。 2000年，美国仪器、系统和自动化协会ISA首次提出MOM的概念，并将MOM的覆盖范围定义为制造运营管理范围内的所有活动，包括生产运营、维护运营、质量运营和库存运营，大大扩展了制造运营管理的范围。 MES的传统定义如图2所示。MOM和MES之间不是非此即彼的关系。 MOM是MES的进一步扩展，是制造管理理念升级的产物。 相对更符合一体化标准化、平台化的发展趋势。
图2 ISA-95提出的企业信息化五层结构（来源：ISA）
03 产品生命周期管理
世界权威PLM研究机构认为，产品生命周期管理（PLM）是一系列业务解决方案的应用，支持企业内部和企业之间整个产品生命周期的产品定义信息的协同创建、管理、传播和应用，整合人员、流程、业务系统和产品信息的战略业务方法。 随着PLM技术的发展，PLM的内涵定义在此基础上得到进一步延伸：PLM不仅是一项技术，更是业务解决方案的集成集合； 协同创建、使用、管理和共享产品相关的知识资产；包括所有产品/工厂定义信息，如MCAD、AEC、EDA、ALM分析、公式、规格、产品组、文档等，也包括所有产品/工厂流程定义，例如规划、设计、生产、运营、支持、报废和回收相关流程； PLM 支持产品和工厂整个生命周期（从概念设计到生命周期结束）的企业间协作。
PLM软件的核心功能包括图纸文档管理、研发流程管理、产品结构、结构管理、BOM管理、研发项目管理等（图3）。 为了满足特定的数据管理需求，PLM有针对性地提供了一系列集中化的功能，如：工程变更管理、配置管理、组件管理、产品配置器、设计协作、设计成本管理、内容和知识管理等。技术规范管理。 、需求管理、流程管理、模拟管理和设计质量管理。 针对嵌入式软件开发，衍生出ALM（应用程序生命周期管理）系统； 针对维修服务流程，衍生出MRO（大修维护管理）和SLM（服务生命周期管理）系统。 通过PLM与ERP、MES等运营管理系统的集成，可以在生命周期的不同阶段实现统一的产品数据共享和利用。
图3 PLM全生命周期管理
04CAD
计算机辅助设计（aided，CAD）软件是指使用计算机及其图形设备帮助工程师设计和制造物理产品的软件程序。 CAD软件主要分为多学科机械CAD（多学科CAD）和以设计为核心的机械CAD（设计CAD）。
多学科CAD主要是指支持绘图、三维几何建模、实体建模、曲面建模（包括汽车行业使用的A级曲面）和特征建模的全功能机械CAD系统，并基于约束和特征进行设计（或具有类似功能（如相关设计）、集成工程分析、集成CAM系统（包括CNC编程）以及其他产品开发功能； 与多学科的机械CAD相比，设计CAD提供的专业软件包较少，例如不提供线束设计、深奥的分析功能、CAM等。这些专业模块由第三方开发商提供，通过相对简单的集成CAD数据管理软件。 以设计为中心的机械 CAD 系统通常只提供基本的实体建模和二维绘图。 功能，不提供数据管理功能，是一个基于文件的系统。 除了机械领域的应用外，还有电气设计领域使用的电气CAD软件，可以帮助电气工程师提高电气设计的效率，减少重复性工作和错误率； 还有钣金CAD、模具CAD等专业软件。
近年来发展起来的基于直接建模的CAD软件，以及将实体建模与直接建模技术相结合的同步建模CAD系统，进一步提高了CAD系统三维建模和编辑的灵活性。 同时，以工程制图功能为主的2D CAD软件也将长期存在。 然而，实现全三维CAD设计和MBD（基于模型的产品定义）已成为业界共识。
05EDA
电子设计自动化（EDA）是指利用计算机辅助工具完成大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等过程的设计。 将 EDA 定义为设计、分析、模拟和制造电子系统（从印刷电路板到集成电路）的工具。
由于EDA涉及电子设计的各个方面，因此EDA软件有很多，可分为电子电路设计与仿真工具、PCB设计软件、PLD设计软件、IC设计软件等几类。 EDA的核心功能包括数字系统设计流程、印刷电路板原理图设计、可编程逻辑器件及设计方法、硬件描述语言VHDL、EDA开发工具等。目前，EDA已成为集成电路产业链的命脉。 从芯片设计、晶圆制造、封装测试，到电子产品的设计，都离不开EDA工具。
06 计算机应用程序
计算机辅助工艺规划（aided，CAPP）软件包括工艺方案设计、工艺路线制定、工艺规程设计、工艺定额编制等与制造工艺设计相关的工作。 CAPP是连接产品设计和制造的纽带，将产品设计信息转化为制造过程信息。 CAPP技术可分为卡式工艺编制和结构化工艺设计。 卡片式工艺编制采用“所见即所得”的形式填写工艺卡，还可以通过OLE等方式引入CAD工具完成工艺图的绘制，可显着提高工艺效率工艺准备。 然而，基于卡片的流程准备与产品数字模型脱节，缺乏产品结构信息。
结构化工艺规划软件基于三维CAD环境，专注于工艺设计数据的生成和管理。 可实现加工、装配过程的可视化。 材料、工艺资源和工艺知识都被数字化和建模，并且可以通过PLM/PDM系统进行。 设计BOM和设计模型用于制造BOM的构建和SOP的内容编写。 编制过程中，可检索并填写资料、工艺资源库、工艺知识库信息，提高编制效率和准确性，支持协同工艺设计和工艺信息版本管理。 通过与MES系统集成，结构化工艺规划软件可以将SOP发送到机器并直接用于生产和制造。 同时，工艺规划的执行情况也可以通过MES反馈，以优化工艺。
07CAE
计算机辅助工程（aided，CAE）一般指仿真技术，包括对产品的物理性能和制造工艺进行仿真分析和优化设计的工艺软件。 其中，工程仿真是指利用计算机辅助解决强度、刚度、屈曲稳定性、动态响应、热传导、三维多体接触、弹性-等力学性能的分析计算等问题。复杂工程和产品结构的塑性等，以及结构性能的优化设计。 近似数值分析方法； 工艺仿真包括冲压、焊接、铸造、注塑、弯曲等工艺流程的仿真； 性能模拟包括产品在特定工况下的振动、噪声模拟、跌落模拟、碰撞模拟等； 优化软件包括数值优化、拓扑优化等软件； 它还包括用于进行各种虚拟实验的软件。 近年来，多物理场仿真、多学科仿真与优化技术迅速发展。 仿真数据管理、仿真流程管理、仿真标准和仿真规范建设受到企业的广泛关注。
CAE仿真分析被定义为包括结构分析、多体仿真、计算流体力学等一系列技术，可以帮助工程师模拟现实世界中的载荷、应力和功能，从而通过数字化方式实现仿真分析。建模并探索新的设计和技术，评估可能性并对产品性能进行深入评估。 基于拓扑优化技术，融合增材制造等工艺的衍生式设计技术已成为国际PLM和仿真软件巨头竞相开发和创新的新兴技术。
随着仿真技术已进入相对成熟的发展期，国际先进企业已将仿真技术作为在竞争中取胜的关键。 仿真技术带来的效益越来越大，在产品创新和技术突破中发挥着越来越重要的作用。 。 目前，仿真技术已广泛应用于各行各业，在新型飞机、汽车、装备乃至新药、疫苗的研发和制造中发挥着重要作用：通过系统仿真，对产品的整体设计进行设计。通过多物理场仿真提高产品性能，通过过程仿真提高产品质量和可制造性，通过虚拟测试减少物理测试，通过数字孪生实现虚实融合，优化产品运营，提高下一代产品的性能。 图4展示了CAE在各行业的应用。
图4 CAE在各行业的应用
08 数字化工厂规划与仿真
传统的工厂规划流程一般是根据产品进行流程规划，然后进行周期分析和优化，*后对物流、辅助区和厂房进行总体规划。 这些计划相互关联且逻辑复杂。 传统方法往往依赖经验计算，很难获得*佳结果。 优异的成绩。
随着虚拟建模和仿真技术的蓬勃发展，工厂规划可以基于产品的三维数字模型制定工艺流程，然后基于产品工艺进行生产线规划和设计。 *后，通过产线模拟，验证工厂规划是否可行并满足设计。 需要。
数字化工厂规划与仿真的内容主要包括：数字化工艺规划、生产线规划设计、生产线仿真验证。 其中：数字化工艺规划由加工工艺和装配工艺规划、节奏分析、基于产品数字模型的加工过程模拟组成，并形成工艺流程图； 生产线规划设计是根据工艺流程图和标准工时，对设备、生产线、物流区等布局进行初步三维设计和方案评估和优化，然后完成建模和仿真立体厂房； 产线仿真验证是对产线规划方案进行评估，验证产能是否满足设计要求，包括模拟实际生产情况、分析瓶颈、验证产线能力、模拟物流路径和作业等。 同时，通过仿真进一步优化物流设备、物流路线、仓位，提升精益能力。 *后通过虚拟调试对整个生产线系统进行测试。 工厂、车间和制造机器的模型用于模拟整个或部分生产过程。 生产线正式投产前对重要功能和性能进行测试，消除设计缺陷。
全球一些主流PLM厂商都提供数字化工厂规划和仿真的解决方案。 例如，西门子的Line&提供数字化工厂设计解决方案，Plant提供工厂仿真解决方案，达索系统提供数字化工厂设计和仿真解决方案。 解决方案包括用于数字工厂设计的 Revit。 此外，AVEVA 还为石化行业提供数字化工厂规划解决方案。 海克斯康提供解决方案。 在中国，北京达美盛为流程工厂和发电厂提供工厂数字化交付。 系统。
09 凸轮
计算机辅助制造（辅助，CAM）是用于创建零件制造数控设备代码的软件。 其核心是基于零件的三维模型。 它基于加工路径和工装设备，采用可视化方法模拟机床加工零件的全过程。 加工并自动生成机床可以识别的NC代码。 该技术的关键在于能够真实模拟真实的2.5轴、三轴、五轴等数控机床的运动，并且能够支持和识别不同厂家不同型号的数控机床。
CAM软件已广泛应用于汽车、飞机、国防、航空航天、计算机、通信电子、重工、机床仪表、医疗器械、能源电力、娱乐玩具、消费品等行业的制造企业。 通过CAM的应用、NC代码生成、刀具路径规划与仿真、数控机床加工仿真、基于NC程序的数控加工过程仿真、板材激光切割系统、5轴加工、生产过程仿真、后处理等.可以实现。 随着加工技术的不断进步，CAM技术不断发展，CNC仿真技术可以模拟和优化CNC代码的加工轨迹。 同时还支持机床运动模拟，避免数控加工过程中因碰撞、干扰而损坏机床。 图5显示了典型的产品设计和制造流程。
图5 典型产品设计和制造流程
10 客户关系管理
客户关系管理（CRM）的概念*早由中国电信提出。 是识别、获取、保留和增加“能带来利润的客户”的理论、实践和技术手段的总称。 CRM是一种利用信息技术告知企业营销、销售管理、客户服务与支持等业务流程，实现客户资源有效利用的管理软件系统。 其核心理念是“以客户为中心”，提高客户满意度和客户关系，从而提高企业的竞争力。 常见的功能模块包括：客户管理、营销管理、销售管理、客户服务等。随着人工智能和大数据技术的发展，智能CRM越来越受到企业的青睐。 图6展示了CRM系统与其他信息系统之间的关系。
图6 CRM与其他系统的关系
11 企业管理
企业资产管理（asset，EAM）的定义是指利用现代信息技术（IT）提高资产密集型企业资产运行的可靠性，重点关注资产从设计采购、安装使用等全生命周期。调试、运行管理到移交和报废。 是提高性能和使用价值、降低维护和维修成本、提高企业管理和人员素质、增强资产密集型企业核心竞争力的系统。 EAM系统是以全面设备管理为主要内容的设备资产生命周期管理系统，目的是提高设备可靠性、降低维护成本。 使企业设备利用率*高、风险率*低、维护成本*低，从而实现*高的资产价值。 *大化回报。
对于EAM来说，预防性维护（PM）是一个非常重要的概念和应用方向。 随着全球工业领域的转型升级和新兴技术的不断发展，具有预测传感功能的设备管理系统越来越受到企业的青睐。 工业互联网利用泛在传感技术，准确、实时、高效地采集多源设备、异构系统、运行环境等要素的信息，构建基于“数据+算力+算法”的新型能力图谱，实现人、机器、事物和知识的实现。 智能连接支撑工业数据的全面感知、动态传输和实时分析，从而形成科学决策、智能控制等关键能力。 通过与工业互联网的深度融合，EAM系统可以实时获取资产的健康状况并确定*佳的预防性维护策略，让企业从无缝平台全面了解设备资产。
12 单片机
供应链管理（chain，SCM）是基于协同供应链管理的思想。 随着信息系统和IT技术的应用，企业供应链上下游环节无缝链接，形成物流、信息流、单证流、商流、资金流五流一体化模式。 SCM利用供应链共享信息，加速供应链物流和资金流动，加强供应链可视化管理，为企业创造更多价值。 供应链管理软件是随着供应链的发展而应运而生的。 由于供应链管理环节较多，目前的供应链软件包括供应链执行层和供应链计划与计划层两类。
供应链执行是指供应链的实际运作和运营管理，如库存管理、运输管理和配送管理，包括仓储管理系统（WMS）、运输管理系统（TMS）、配送管理系统（DMS）； 供应链规划 包括供应链网络优化、需求规划、配送规划、制造规划、高级计划与调度等。国际上，供应链软件大致分为四类：供应链网络设计（链）、供应链规划（链） ）、供应链执行（链）、供应链数据集成（EDI&B2B）。 表 2 显示了 SCM 软件涵盖的领域。
表2 SCM软件覆盖范围
13 SRM
供应商关系管理（SRM）是基于对公司的供应商及供应相关信息的完整有效的管理和应用。 它分析供应商的现状、历史、提供的产品或服务、沟通、信息交换、合同、资金、伙伴关系、合作项目及相关业务决策的综合管理和支持。 供应商关系管理是一种旨在改善企业与供应商关系的新型管理机制。 目标是通过与供应商建立长期、密切的业务关系，整合双方的资源和竞争优势，建立“双赢”的关系。 企业管理模式。
SRM系统是一种为客户定制、可实施性强的软件。 根据企业具体情况ERP企业资源计划与其他系统的集成关系见图1，可能涉及供应商双方多个部门，如IT部门、管理部门、招标部门、采购部门、财务部门等。实施周期通常需要3至6个月或甚至更长。 SRM的关键技术主要包括：数据仓库（）、数据挖掘、在线分析处理和电子数据交换等。图7是供应商关系管理系统的典型功能架构。
图7 供应商关系管理系统典型功能架构
常用的工业软件还包括：
(1)集散控制系统(DCS)，是由过程控制级和过程监视级组成的、以通信网络为纽带的多级计算机系统。 其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、配置方便。
（2）先进过程控制（APC）软件采用先进的控制理论和控制方法，以过程分析和数学模型计算为核心，以工厂控制网络和管理网络为信息载体，使生产过程控制受控由原来的常规PID控制过渡到多变量模型预测控制，*终达到增强装置运行稳定性、提高装置经济效益的目的。 先进的控制系统是企业实现管控一体化的基础，是实现信息化与自动化一体化的重要手段。
（3）能源管理软件可以对企业能源消耗状况进行监测、分析和预测，实现深入挖掘节能潜力、合理规划和利用能源、实时监控和推送异常能源消耗的精细化能源管控目标信息。
（4）质量管理信息系统（QMS）可以协助企业建立有效运行的质量保证体系，通常包括制定质量方针、目标、质量计划、质量控制、质量保证和质量改进活动，以实现质量管理方针目标。 有效开展各项质量管理活动。 QMS体系覆盖产品全生命周期，加强从设计开发、生产、检验、销售、使用全过程的质量管理，使其制度化、标准化，提高质量的稳健性。 市场上主流QMS产品的功能模块主要包括：质量体系管理、产品设计质量管理、供应控制质量管理、生产过程质量管理、售后质量管理、质量追溯分析等模块，涵盖研发、采购、检验、样品。 、制造、备件、维修保养等方面的质量工作。
（5）先进计划排程（APS）是根据制造BOM、工艺规划、设备的实际工时和实际生产能力等产品制造的约束条件，根据企业的计划和生产排程自动计划排程优先，可以显着提高企业的设备利用率（OEE）和利用率，提高生产效率，可以替代ERP软件中的MRP（物料需求计划）模块。 但APS对基础数据的准确性要求较高，实施难度较大。
此外还有各类自动化控制系统编程与仿真软件、工业机器人离线编程与仿真软件、组态软件及数据采集与监控（SCADA）软件、实验室信息管理系统（LIMS）、测试数据管理（TDM） ））、经销商管理（DMS）、DNC（分布式数控，将数控程序分发给机床）和机床数据采集（MDC）等主数据管理系统（数据，MDM）也开始在大型应用企业。 OA、文档管理、知识管理、业务流程管理、项目管理（包括多项目管理）等软件在制造业也得到广泛应用。
