十张图帮你理解供应链领域常见的IT名词（下篇）

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/

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