ERP环境下钢铁企业产销一体化研究

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近年来，钢铁企业面临的市场竞争环境发生了巨大改变，客户对产品规格、质量和交货期的要求越来越高。为了适应竞争的需要，国内钢铁企业开始实施 ERP和MES，支持先进的生产与经营管理模式。其中，打通产销这条关键路径、强化经营管理和生产控制之间以及生产和销售之间的衔接，是通过信息化系统提高钢铁企业管理水平的关键所在。本文将以SAP公司的ERP环境为例，以邯郸钢铁集团公司产销一体化咨询项目为背景，分析钢铁企业实现产销一体化的关键技术。

1 钢铁企业一般产销模式分析

1.1 工作流程

对钢铁企业而言，erp系统主要包含生产计划与管理（PP）、物料管理（MM）、销售与分销（SD）、财务管理（FI）和质量管理（QM）等功能模块； MES可以包含作业计划、生产调度、物料跟踪、设备管理、质量管理、工艺管理、库存管理等功能。两个系统协同工作时，在一定程度上能够支持日常业务的展开。以SAP R3系统为例，其具体产销流程（如图1所示）如下。

图1 一般产销模式

（1）销售部门在ERP系统内接收客户订货需求，形成销售订单。

（2）生产部门在ERP系统内根据实际生产需求，产生生产订单（包括销售订单和虚拟订单）并依据生产订单制定生产计划。

（3）生产部门通过ERP系统将生产计划下达到生产厂，生产厂按照生产计划在MES内编制作业计划并完成生产计划的调度执行。

（4）成品下线后，MES采集生产实绩，并上传至ERP系统的生产、物流和质量模块；ERP系统质量模块对成品进行质检判定后，成品信息进入库存发运系统。

（5）质检合格并进入库存发运管理系统的产品称为可交货产品，可以被销售部门看到；销售部门对可交货产品进行交货拣配，并发送发货指令给库存发运管理系统。

（6）库存发运系统依照发货指令，执行装车出库并上传发货实绩给ERP系统。

（7）交货结算后，合同交货完成。

1.2 缺陷

以上产销模式中，ERP和MES是相对独立的系统。两者虽然在功能上形成一定的互补，能够支撑企业正常业务的开展，但是存在如下问题。

（1）产销之间衔接不畅。首先，销售部门在签订销售订单过程中并未考虑现有库存以及生产能力等方面的限制，以致生产部门需增加大量虚拟订单才能安排生产，导致合同生产周期的增加以及大量非订单产品的出现。其次，由于销售部门不能及时得到合同执行情况的反馈信息，只能等产品生产完成才能将产品与合同重新匹配后再下达发货指令，加剧产品不能按交货期发货的情况，从而导致销售成本增加或产品提前生产出来造成产成品库存费用增加。

（2）ERP与MES之间的计划衔接功能存在欠缺。由于ERP系统产生的生产计划是无限能力计划，未考虑到生产部门的实际生产能力以及各厂间的产能和物流的平衡，不能有效指导各厂的实际生产。另一方面，MES仅是被动地接受ERP的计划，当MES出现计划外生产时不能及时将实际生产情况反馈到ERP系统中。

（3）质量管理体系不完善。ERP系统中没有建立冶金规范和产品标准体系，整个产销过程中缺乏对产品质量的有效控制和跟踪。这也是造成大量非订单产品的主要原因之一。

2 产销一体化系统整体架构

为了克服上述问题，需要对生产与销售进行一体化的管理。产销一体化系统应跨过管理和控制的结合部，覆盖企业资源管理系统中的销售、质量、生产、财务、存货、发运管理和MES的主要功能，集中反映钢铁行业生产经营的特点，成为钢铁企业信息化的核心。图2是作者提出的SAP ERP系统环境F的产销一体化系统架构，它包括ERP的R3系统、ERP的高级计划系统、MES的制造执行模块、MES的作业排程模块和PCS过程控制系统。各部分的功能分述如下。

图2 产销一体化系统架构

（1）ERP的R3系统。ERP的R3系统包括销售管理SD、生产管理PP、物流管理MM、质量管理QM、财务管理FI、数据挖掘BW等模块。

（2）ERP的高级计划系统。ERP的高级计划系统，具有需求计划、订单管理（包括：库存匹配ATP和可用能力承诺CTP）、质量设计、物料计划、产能计划、有限能力计划等核心功能。

（3）MES的制造执行模块。MEs的执行模块包括作业跟踪、生产指令、库存发运等功能。

（4）MES的作业排程模块。MES的作业排程包括作业计划和计划调度等功能。

（5）PCS过程控制系统。过程控制系统的主要功能为接收MES制造执行模块的生产指令并向MES反馈生产实绩信息。

在该架构下，ERP系统和MES制造执行模块之间，MES与过程控制系统之间通过实时有效的信息交互来保证产销之间信息的沟通与衔接，而由ERP的高级计划系统和MES的作业排程模块共同构成的产销一体化计划系统可保证ERP与MES之间计划的衔接与协调。另外，还可通过ERP系统的质量管理功能、高级计划中的质量设计功能以及MES的质量管理功能的有效集成实现面向过程的全面质量管理体系，在整个产销过程中对产品质量进行有效控制和跟踪。