西门子MES Opcenter流程行业套件与APS系统集成

1.1、背景

随着消费群体和购买渠道的不断变化，市场上的商品种类不断地增加，这就要求生产企业需要满足不同客户群体的需求。以食品饮料行业为例，我们发现市场上的产品种类繁多，有不同的口味、包装规格等。这些多品相的产品会给企业的生产运营带来比较大的挑战。企业需要根据市场订单、需求预测、库存水平以及车间产能进行计划调度和排程，但是生产的产品品相数量每增加一种，相应的生产调度排程规则可能性就会以指数级增加。所以，仅仅靠人工经验和手工计算难以给出一个优化的结果。如何提供优化后的排程结果、如何让车间实时同步生产排程信息，都会影响车间的生产执行效率。

下面我们看下目前行业生产执行过程中存在的典型问题：

·每天有上百个订单，如何给车间一个优化的生产执行顺序，提高生产效率和客户交期满意度等

·每条产线的产能和设备状态不一，如何对每天的生产订单进行相应的合并或拆分

·不可避免有插单的情况，如何预测插单带来的影响，如生产浪费、物料短缺等

·设备异常导致生产工单的暂停，如何对后续工单生产进行重新调整

这些问题都是需要生产计划排程与生产执行的高效联动，才能够得以解决，保障车间执行的效率。今天，就相关主题给大家分享一下西门子Opcenter EXPR这款MES产品与OpcenterAdvanced Planning and Scheduling（以下简称Opcenter APS）系统的集成能力。

1.2、西门子数字化解决方案

西门子数字化解决方案Opcenter，是一套设计先进、高度集成、功能齐全的生产运营管理一体化系统，其中包括：MES、APS、R&D、LIMS、QMS、EMI等。西门子Opcenter解决方案不仅能够将生产运营实现一体化平台管理，而且能够优化企业的生产运营效率。将生产计划、生产执行、质量控制、智能分析等业务实现数字化整合，减少信息孤岛所带来的信息不对称。

如下图所示，MES通过与ERP系统、APS系统、车间现场的业务交互实现整个业务信息流的纵向贯通。在整个生产执行过程中，MES通过接收生产需求和APS的排程结果开始执行生产，并将生产指令下发至车间现场。MES在接收到生产车间的反馈后，通过系统处理后同步至ERP系统和APS系统，实现对生产性能的评估以及生产后续排程的优化。通过Opcenter一体化平台为生产计划、车间排程、生产执行和业务反馈建立了闭环管理。

Opcenter APS软件在车间不同约束条件下，对生产执行顺序进行排序并给出一个当前资源下较优的排程结果。在执行过程中通过新订单的加入，生产车间的执行进度反馈不断地进行分析和优化，并给出更新后的生产计划排程结果，从而指导车间具体生产。

1.3、实现过程

基于西门子Opcenter 一体化平台，可以实现MES系统与APS系统的无缝集成，实现生产工单的同步和下发。下面我们介绍Opcenter EXPR这款MES软件如何与Opcenter APS系统进行系统集成。通过系统界面了解下通过Opcenter APS排程后，在Opcenter EXPR中生产工单的变化情况。

1.首先在MES生产工单界面中，可以看到工单的状态，有些是初始化状态，有些是已完成。

2.这些工单在MES系统创建生成后，Opcenter APS系统就可以在排程界面中查看到这些生产工单。

3.根据业务管理需求，在OpcenterAPS系统中选择相应的约束规则，并对这些生产工单进行计划排程。

4.当OpcenterAPS系统对工单排程结果保存时，OpcenterEXPR系统会通过接口自动监测数据的变化，并将生产工单的信息同步过来，包括生产工单的状态、生产计划开始时间、生产计划结束时间等。生产工单的状态也从之前的初始状态变为计划的状态。

5.有些客户工单在ERP中创建生产，这种情况OpcenterAPS直接对接ERP工单信息并进行排程，并将排程后工单下发至Opcenter EXPR中，当Opcenter EXPR工单执行完成后信息会同步至ERP、APS系统中。

上述就是一个生产工单的排程并同步至MES系统的示意场景。通过Opcenter一体化集成平台，实现从业务流程、系统界面、业务数据等多维度融合。实际项目上，除了演示的场景内容外，还会有其他业务场景的集成，如紧急的插单下发、生产完成后反馈等，本文就不一一展开介绍了。

1.4、西门子方案优势

西门子OpcenterEXPR与OpcenterAPS的集成优势主要体现在以下几个方面：

Ø 西门子Opcenter EXPR与Opcenter APS都属于统一Opcenter下产品组件，提供的是开箱即用的系统集成功能。

Ø 西门子Opcenter EXPR与Opcenter APS实现信息的自动集成管理，包括工单的自动同步和下发，提高业务的联动性。

Ø APS系统支持工单插单，其插单信息会实时下发至MES系统，减少人工的干预和信息的沟通，减少生产损失。