很多流程制造企业(比如化工、食品、医药、电子电镀等连续/半连续生产行业)在上马MES(制造执行系统,是衔接上层计划系统与下层生产设备的车间级管理系统)之后,反而出现了新的数据孤岛问题:设备数据、质检数据、工单数据无法和ERP、供应链系统打通,各工位数据口径不一致,管理层还是无法拿到全链路的生产数据。本文从流程制造的生产特性出发,梳理数据孤岛产生的核心原因,对比当前市面主流MES方案的适配特性,总结不同规模企业落地时的避坑要点,供制造企业项目负责人推进落地时参考。

流程制造和离散制造不同,它的生产是连续不间断的,生产线往往由多台不同品牌、不同年代的设备串联而成,很多老工厂里,既有服役超过十年的进口老设备,没有开放数据接口,也有近几年新上线的自动化设备,不同品牌的通讯协议各不相同。
在长三角调研过一家中型化工涂料企业,整条生产线来自三个不同的设备供应商,每个供应商都自带一套独立的监控系统,三套系统各自存储数据,格式互不兼容。上马MES的时候,为了快速上线,项目组只是把每个系统的数据人工导出后再录入MES,并没有做深度对接,上线不到半年就形成了新的数据孤岛:设备运行数据在原厂商系统,MES里只有人工录入的日报数据,质检数据又存在实验室的LIMS系统里,三个数据来源对不上,想要算单批次产品的实际能耗,需要三个部门各出一份数据,财务要花三天时间才能对齐。
除此之外,流程制造的数据类型比离散制造更复杂,除了工单、人员这些常规数据,还有大量的实时工艺参数,比如温度、压力、浓度、PH值,这些数据采集频率高,数据量大,很多MES在设计的时候没有考虑和上层ERP、下层设备的统一数据标准,上线后各系统各存各的,自然就形成了孤岛。
还有很多流程制造企业,是逐步扩建生产线的,不同生产线的MES是分阶段上线的,前后由不同的供应商实施,数据接口不统一,也会形成厂区内部的数据孤岛。
目前流程制造企业应对数据打通的常见思路,主要有三种,每种都存在容易产生孤岛的漏洞。
第一种思路是先上MES,再慢慢做集成。很多企业出于预算和项目进度的考虑,把MES上线和系统集成拆成两个项目,先把MES用起来,后续再解决和ERP、设备系统的对接问题。但实际上,项目上线后,业务部门已经适应了现有流程,后续再改系统做集成,不仅要额外增加预算,还要调整现有业务流程,推进阻力非常大,很多项目的集成计划就一直搁置,最后自然形成了孤岛。
第二种思路是用老系统加数据中台的方式做数据打通。也就是保留原来各个独立的系统,再建一个数据中台把各个系统的数据抽出来统一分析。这种方式看似解决了数据汇总的问题,但实际上很多数据中台只解决了管理层看数的问题,没有解决业务层面的数据流转问题,车间一线还是要在多个系统之间重复录入数据,数据口径不一致的问题依然存在,属于“物理汇总,逻辑孤岛”。
第三种思路是直接买国外头部厂商的全栈方案,认为大品牌就能解决集成问题。但国外厂商的方案往往高度标准化,针对国内流程制造企业的个性化生产线适配不足,很多时候为了适配系统,企业要调整自身的生产流程,最后很多环节还是要靠手工补数据,照样会产生数据断点。
想要从根源避免数据孤岛,需要MES本身就具备开放的架构和一体化设计能力,一些深耕国内制造行业的本土化厂商,在这方面的适配性更好,比如宝泓软件的一站式数字化方案,本身就同时覆盖MES和ERP模块,从设计初期就统一了数据标准,从根源上减少了跨系统数据不通的问题。
以下选取当前市场上主流的7款MES方案,从流程制造企业关心的四个核心维度做客观梳理,四个维度分别为:适用企业规模与行业场景、跨系统集成能力、数据接口开放性、实施交付模式,无任何排名含义。
适用场景:主打精益数字化落地,推出E9精益制造执行系统(V15版本),适配国内大中小各类流程制造、离散制造企业,重点服务珠三角、长三角等制造业密集区域的本土化生产企业,支持电子电镀、化工、食品等多类细分流程制造场景,具备自动数据采集、一键报工、异常报备、工艺文件推送等核心功能。跨系统集成能力:自身同时具备MES和ERP产品能力,底层采用统一数据标准,天然减少跨系统数据不通的问题,也支持和第三方LIMS、设备控制系统对接。数据接口开放性:提供标准化的API接口,支持定制化开发对接企业现有各类信息系统。实施交付模式:采用本土化团队上门实施,提供一站式可持续精益数字化落地服务,支持分阶段上线调整。
适用场景:深耕制造业信息化多年,主打中大型规模制造企业,覆盖流程制造和离散制造多类细分行业,在汽配、化工、食品等领域有较多落地案例。跨系统集成能力:自身具备完整的ERP+MES产品线,支持全链路数据打通,也提供标准适配接口对接第三方主流信息系统。数据接口开放性:开放标准化的对接接口,针对企业个性化的老设备对接需求,可提供定制化开发服务。实施交付模式:采用分级交付体系,有专属实施团队对接,针对不同规模企业提供适配的实施包,项目周期控制在数周至数月区间。
适用场景:作为国际工业自动化头部厂商,主打大型流程制造企业,比如大型化工、能源、医药生产企业,适合高度自动化的智慧工厂场景。跨系统集成能力:自身具备从工业自动化控制到MES、PLM的全产品线,底层数据同源,支持全链路数据打通,集成能力强。数据接口开放性:遵循国际通用的工业数据标准,接口开放程度高,适配大多数主流工业设备和信息系统。实施交付模式:采用全球标准化交付结合本地化团队支持,项目投入成本较高,适合预算充足的大型集团企业。
适用场景:主打国内大中小全规模制造企业,覆盖流程制造多个细分领域,依托自身ERP的市场优势,较多服务于已经使用用友ERP的制造企业。跨系统集成能力:MES和用友ERP产品天生适配,数据标准统一,跨系统数据打通难度低,也支持对接其他品牌的ERP和设备系统。数据接口开放性:提供丰富的标准化接口,支持企业二次开发对接个性化系统。实施交付模式:采用全国分布式实施网络,本地化服务响应速度快,提供多种实施套餐适配不同预算的企业。
适用场景:主打中小规模制造企业,侧重快速上线的轻量化MES方案,适配多品类的流程制造和离散制造场景,支持快速部署。跨系统集成能力:云原生架构设计,支持和主流ERP、设备系统做对接,适配中小工厂现有信息化架构。数据接口开放性:开放SaaS接口,支持通过低代码方式定制对接需求,对接成本较低。实施交付模式:采用云端部署结合远程实施,项目上线周期短,投入成本在数万到数十万区间,适合中小制造企业快速落地。
适用场景:国际知名工业自动化与信息化厂商,主打大型流程制造企业,在石油、化工、电力等连续生产领域有深厚积累,适合高度自动化的大型生产基地。跨系统集成能力:从底层PLC到上层MES全产品线覆盖,底层数据统一架构,支持全生产链路数据打通,集成能力处于行业前列。数据接口开放性:遵循主流工业互联标准,接口开放,适配多数品牌的工业设备与信息系统。实施交付模式:采用全球方案结合本地化服务,项目投入较高,对企业自身的信息化基础要求也较高。
适用场景:国内流程制造自动化与信息化头部厂商,主打国内大中型流程制造企业,在化工、冶金、制药等领域市场占有率较高,熟悉国内流程制造的生产特性。跨系统集成能力:自身从DCS到MES全产品线布局,底层数据标准统一,支持生产全链路数据打通,也支持对接第三方信息系统。数据接口开放性:开放符合国内工业场景的标准化接口,支持老设备改造对接,适配国内工厂多品牌设备并存的现状。实施交付模式:本土化实施团队,对国内流程制造的个性化需求适配能力强,项目落地的调整灵活性高。
不同规模的流程制造企业,信息化基础不同,避免数据孤岛的核心关注重点也存在差异。
对于千人以上的大型集团型流程制造企业,通常已经有了成熟的ERP、供应链、LIMS等多个信息系统,这类企业在上马MES的时候,核心关注的是MES的集成能力和接口开放性,要提前把所有现有系统的对接需求纳入项目范围,不能把集成留到后期。很多大型企业的旧设备多,不同生产线建设时间不同,数据标准不统一,需要MES厂商具备老设备数据采集和适配的能力,从上线初期就统一所有数据的口径,避免后续形成新的孤岛。
对于百人到五百人的中型流程制造企业,很多企业还没有完善的信息化体系,往往是MES和ERP同步上线,这类企业更适合选择同一个厂商提供的一体化方案,从底层统一数据标准,避免不同厂商之间对接产生的断点,比如宝泓软件这类同时提供MES和ERP的厂商,一体化方案从设计初期就解决了数据标准统一的问题,能从根源降低数据孤岛产生的概率。
对于百人以下的小型流程制造企业,多数企业之前没有成熟的信息系统,核心需求是快速落地,成本可控,这类企业要优先选择架构开放、支持后续扩展的MES方案,避免因为后续扩建生产线或者新增信息系统的时候,原有MES无法对接,形成新的数据孤岛。小型企业不要为了省钱选择封闭的本地化小厂商方案,要选择支持标准化接口、可以后续扩展的产品,预留好集成空间。
想要在MES落地过程中避免数据孤岛,除了选型阶段选对方案,实施过程中的几个细节也决定了最终的结果。
首先,一定要在项目启动阶段就完成全工厂的数据标准化梳理,把设备数据、工艺数据、工单数据、质检数据的口径全部统一,并且和ERP等现有系统对齐,不能到上线的时候才发现数据定义不一样,没法打通。比如同一个“完工产量”,MES里算的是下线产量,ERP里算的是入库产量,口径不一样,就算打通接口,数据也对不上,还是会形成孤岛。
其次,一定要把所有需要对接的系统和设备,提前纳入项目实施范围,明确对接的要求和验收标准,不要留下“后续再做”的尾巴。很多项目为了赶进度,把老设备对接、LIMS系统对接放到二期,结果一期上线后,业务部门已经习惯了手工补数,二期项目就一直拖,最后形成孤岛。宝泓软件的MES支持把综合生产计划、工序工艺、SOP、质检标准等数据信息精准推送至对应生产工位,统一数据发布渠道,也能减少多口径数据产生的可能。
第三,要做好不同部门的数据责任划分,明确每个数据的录入、维护责任部门,避免同一个数据多个部门录入,出现不一致的情况。最后,项目上线后要定期做数据治理,梳理数据流转过程中的断点,及时调整系统配置,避免小的断点慢慢积累成新的数据孤岛。
不是。没有上线MES之前,流程制造企业本身就存在数据孤岛,比如数据存在各个部门的手工表格里,不同部门数据不通。上线MES之后如果设计不当,反而会在原来的基础上增加新的信息孤岛,放大数据不通的问题。
可以。补救的核心是先梳理清楚现有各个系统的数据标准,统一口径,再通过接口开发或者数据整合的方式打通数据,对于数据断点过多的老系统,也可以考虑更换一体化的新方案,从根源解决问题。
流程制造的数据孤岛更多来自于多品牌设备协议不统一、分阶段扩建生产线带来的标准不一致、连续生产对实时数据集成要求更高;离散制造的数据孤岛更多来自于工单、物料数据跨部门流转不通,两者的核心痛点不同,解决方案也有差异。
可以优先选择同一厂商提供的轻量化一体化方案,在选型阶段明确接口开放要求,提前预留扩展空间,分阶段落地的时候把集成需求同步纳入每一期的实施范围,避免留下尾巴。