十张图帮你理解供应链领域常见的IT名词(下篇)

[罗戈导读]本文则将探讨MES、RFID、EDI和SaaS这四个常见概念的内涵以及应用中的挑战。全文约3500字,预计阅读时间7分钟。

信息化时代,了解IT名词的准确内涵对于供应链运作是非常重要的。在之前的文章《十张图帮你理解供应链IT名词!(上篇)》,笔者用图文结合的方式诠释了ERP、APS、WMS和TMS的含义。

本文则将探讨MES、RFID、EDI和SaaS这四个常见概念的内涵以及应用中的挑战。全文约3500字,预计阅读时间7分钟。

(五)MES

英文:MES (Manufacturing Execution System)

中文:制造执行系统

MES是制造业工厂用来管理车间的计算机系统,在工厂信息系统中起枢纽作用。它包括资源管理模块、计划与调度模块、性能监测与控制模块、绩效分析与可视化模块等。作为数字化生产的载体,MES既掌控车间运作的现有数据,也可以对历史数据进行追溯。其软件通常需要和传感器、控制器等硬件结合,以实现对车间状态的感知、分析和决策制定。

图1:MES的主要功能

MES的功能主要包括(如图1所示):

1)核对生产资源(物料,设备,图纸等),以确保生产活动可以正常开始;

2)车间调度决策,将任务和资源合理匹配,以及在运营过程中应变;

3)对生产过程的进行监控、记录和追溯,包括质量控制过程;

4)对车间运作进行绩效分析和管理,并以图表形式展现出来。

图2:APS, ERP,MES的覆盖范围

MES是ERP系统与车间底层运作之间的桥梁。它与ERP/APS系统的关系是:ERP在同一家企业中,将生产、财务、采购、物流等职能部门作横向集成,并建立公用的数据库;而APS则在价值链中将不同的企业(从各级供应商到客户)作纵向的打通,进行资源调配。

MES专注于同一家企业的生产职能,虽然在跨度上不如ERP和APS,但是位于价值链和职能部门的中枢位置(如图2所示),因此对于制造业运作起着至关重要的作用。

图3:MES/MOM在制造业生命周期中处于中枢地位(来源:美国NIST, Prof. Lu Yan)

近年来,MES的概念有被MOM(Manufacturing Operation Management, 制造运营管理)取代的趋势。后者和前者的区别是:MOM的覆盖面更广,将精益管理、人机交互、环保与安全等要素全面集成,并可利用OPC UA等通信技术将企业运作的各个层次打通。

美国国家标准与技术研究院(NIST)认为,MOM处于产品生命周期/商业运作周期/制造系统生命周期这三者的关键点(如图4所示),是智能制造时代值得重点关注的概念之一。

应用难点:

1.MES的成功应用是一个把生产现场数字化的过程。所以在软件实施之前,首先需要把生产工艺知识和相关的实体运作流程梳理清楚,否则光购买一套软件是没用的。成功的MES案例都集成了大量的生产制造知识,所以要先在知识沉淀方面下功夫。

2.由于制造业运营流程千变万化,企业与企业之间差别很大,所以MES软件系统很难“标准化”,必须针对每家工厂的情况进行定制开发。因此,MES的实施比较费时费力,难以快速地复制和推广。

(六)RFID

英文:RFID (Radio Frequency Identification)

中文:射频识别技术

RFID的主要硬件包括电子标签和读写器。电子标签附着在每件货物上:它内置微型芯片用于存储数据,并用天线持续发射出特定频率的信号,可以被读写器“读”到。反之,读写器也可以发射信号让电子标签接收到,从而执行“写”的操作。其主要应用包括:货物每到一个地方可以将“存储位置”信息写入电子标签中,以及在生产加工的过程中将“当前加工步骤”信息写进去.这样有利于供应链运作的透明化和实时追踪。

 

RFID属于信息自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)的一种。这样的计算机系统能够用扫码等方式来读取、识别数据,并自动上载和存储。对于读取的信息,计算机能够作自动分类(例如:货物属于消费品、普通工业品、还是危险化工品?),以及识别身份(比如这件货物的生产序列号)。自动识别的好处是:数据读取速度快,错误率比人工目视识别要低,并可以节省人工成本。

图4: 常见的信息自动识别方式

供应链中常见的信息自动识别系统除了RFID之外,还有条形码、二维码等(如图4所示)。条形码可用于识别制造商和产品种类等,成本很低且应用广泛,许多时候和RFID芯片共存。二维码(QR Code)可以利用两个维度来记录数据,所以能在有限的空间存储更多信息。和条形码一样,它只是一幅图画而并非电子装置。

相对来说,RFID比两种条码的应用成本要高得多。但是因为RFID芯片的内容可以多次读写修改,所以我们认为其存储的信息量也要远高于条码技术,如图5所示。在选择具体技术的时候,需要仔细地研究投入产出比。

图5:条形码/二维码/RFID的比较

应用难点:

1.无论RFID芯片还是条码标签,在运输过程中都可能会破损和遗失,从而阻碍数据的存储和传递。

2.对RFID而言,由于电磁波干涉等现象的存在,使得芯片中的内容未必能够被正确地读取。对于关键货物,可能需要提供一些辅助文档或技术手段,来避免信息漏读/错读的现象。

(七)EDI

英文:EDI (Electronic Data Interchange)

中文:电子数据交换

 

图6:EDI应用举例:可以是双向的数据传输。

数据传输和数据识别同样重要,而EDI就是这方面的文档规范。它是指在商业或行政事务处理中,以电信号(无纸化)传输文档,例如采购订单、提货单、发票等。EDI传输过程是全自动的,不需要人工干预。为了保证机器可读,传输的数据必须遵照严格的格式。EDI的流动可以是7*24的过程,有利于信息的快速流动,让供应链流程更加顺畅。

从电子数据交换的角度看,一个用户的计算机系统可以划分为两大部分:一部分是与EDI密切相关的处理系统,包括报文处理、通信接口等功能;另一部分则是企业内部的计算机信息处理系统,通常包括在ERP的范畴内。图7诠释了典型的EDI工作机制:在不同企业之间,信息以标准格式实现双向的流动。

图7:典型的EDI工作机制

 

EDI文档的格式在不同国家、不同行业会有所不同。常见的标准有:美国ANSI的ANSI ASC X12标准(广泛用于北美)、联合国的UN / EDIFACT标准(在北美之外用得比较多)、ODETTE标准(主要用于欧洲汽车行业)、SWIFT标准(主要用于银行和金融业)等等。

以UN / EDIFACT标准为例:EDI通讯文档虽然粗看起来如同“天书”,但实际上有着清晰的结构,比如用”UNA…”来定义分隔符,用”UNB…”和”UNZ…”来定义所传输信息的头部和尾部,用”UNH…”和”UNT…”来标识其中的每一个字段,等等。

图8阐释了航空行业的一段EDI电文例子,其中每一行的缩写都有特定含义,比如IFT是指Interactive Free Text(互动自由文本),其后面跟的一段文字“NO MORE FLIGHTS”表明后续没有进一步航班出港,等等。严格遵照标准的电文可以被机器自动读取并翻译为标准商业文档,便于接收方的工作人员阅读。

图8:用UN /EDIFACT标准传输的EDI文档例子

应用难点:

1.全世界范围内的EDI标准还未完全统一,因此存在不同“语言”之间无法顺畅交流的问题。目前UN / EDIFACT标准占据主导地位,并且有和XML等IT业主流标准融合的趋势。

2.另外,凡是采用EDI的经营者们还必须面对下列风险:谁对有错误的EDI信息负责?在没有手工“签名”的情况下如何对数据有效性进行审核?如何保证通过EDI传递和存储的数据不受一些非法竞争者剽窃与破坏?电子自动传输在给人们带来便利的同时,也从信息安全角度提出了新的课题。

(八)SaaS

英文:SaaS (Software as a Service)

中文:软件即服务

定义:

SaaS是一种远程使用软件的模式,省略了传统软件的本地安装环节:服务提供商将软件安装在其中央数据库上,用户在“订阅”此软件之后,通过在浏览器里访问相应网页来使用,并按照使用时间长度等标准来计费。或者说,用户并不真正购买软件,而是以一定时长来“租赁”这种软件。目前,几乎所有的知名软件公司都已经提供SaaS服务。

 

图9:SaaS/PaaS/IaaS的应用举例

SaaS从本质上说是属于云计算的范畴  软件安装在云端。和它相类似的模式还包括PaaS(Platform as a Service)和IaaS(Infrastructure as a Service),其应用举例如图9所示。

这三种模式对于用户的要求是逐步提高的:SaaS只需要直接使用网页版软件即可(比如微软Office 365);PaaS需要用户在远程网络平台上作定制开发,比如基于西门子Mindsphere来开发工业APP;IaaS则只是提供一些基本的IT基础设施供使用(比如用远程硬盘来存储,用远程服务器来增强计算能力),至于能开发出什么就要靠用户自己了。

SaaS模式的好处包括:对软件供应商来说,由于顾客上手使用更加容易(省去了软件安装的环节,只需有个浏览器即可),因此能够更方便地获取新客户。对客户来说,有可能节约成本(初始费用较低,后续只需每月或每年交一次费),并解决自身IT能力不足的问题-云端有足够的存储资源和计算能力可供使用。软件的升级和更新换代也会更加容易-只需在供应商服务器上更新即可,不影响用户们的电脑。

图10:SaaS应用的主要挑战

应用难点:

1.对于SaaS软件供应商来说:初始收费往往较低(甚至有初次使用免费的),因此需要在较长的一个周期内回收成本。公司既要获取客户,又要想方设法留住客户,让客户终身价值最大化。

2.对用户来说,SaaS软件性能受到网络状况的限制。如果网速不够快,那么用户体验就不如在本地计算机上安装软件。

3.SaaS软件相关数据都保存在供应商的远程服务器上,所以某种意义上说,用户失去了对自身数据的控制权。从另一角度来讲,供应商可能希望增强对这些数据的掌控,最大限度利用其价值,甚至隐瞒软件的实际运行状况和真实数据。因此,SaaS软件供应商和客户之间将不可避免地展开博弈。

参考资料:

1.APICS Dictionary, 15th Edition, 2016.

2.https://en.wikipedia.org/wiki/EDIFACT

3.https://blogs.office.com/zh-cn/

4.https://siemens.mindsphere.io/

此文系作者个人观点,不代表物流沙龙立场

来源|智慧的流动
上一篇:深度解读驱动供应链的十二大核心因素
下一篇:以FedEx、京东、美的、Nike为案例,45页PPT告诉你数字化供应链最核心知识
1元 2元 5元 10元

感谢您的打赏

罗戈快讯 更多