在信息技术飞速发展的当下，制造业正加速向数字化、智能化转型。企业为优化生产流程、提升管理效率，纷纷引入各类业务系统。某企业在发展过程中，已采用企业资源计划系统（ERP）开展经营管理；为进一步强化车间生产管理，又引入制造执行系统（MES）。MES 系统作为连接企业计划层与生产控制层的关键桥梁，可实时监控并优化生产过程。然而，在实际运行中，MES 与 ERP 系统并行使用产生了一系列问题，严重阻碍企业数据的高效流转与业务流程的顺畅推进。因此，实现 MES 与 ERP 系统的有效集成，成为企业提升整体运营效率的关键。这不仅有助于解决当前面临的数据与业务问题，还能帮助企业在激烈的市场竞争中赢得优势，推动制造业数字化转型向纵深发展。

1 MES 与 ERP概述

1.1 MES 系统

MES 系统定位于车间层管理，介于上层计划管理系统与底层工业控制之间，是企业生产管理的核心信息系统之一。其通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。

当企业发生实时事件时，MES 可及时响应、报告，并基于当前准确数据对事件进行指导与处理。这种对状态变化的快速响应，能帮助 MES 减少企业内部无附加值的活动，有效指导工厂生产运作过程，进而提升工厂及时交货能力、改善物料流通效率，同时提高生产回报率。

1.2 ERP 系统

ERP 系统是企业经营管理一体化平台，贯穿企业运营各环节，支持从销售计划、生产计划、采购计划到费用计划、投资计划、资金计划、损益计划、资产负债计划的全面预算控制，实现对企业经营行为的事前编制、事中控制与事后分析。

ERP 系统具有高度个性化特征，提供业务流程可配置、应用组件可配置、用户菜单可配置、单据格式与报表格式自定义等丰富功能；此外，还具备二次开发能力及与外围产品的挂接功能，可通过工作流平台与办公自动化系统（OA）实现无缝集成。在企业运营中，ERP 系统在财务管理、资源规划等方面发挥不可替代的作用，能帮助企业合理规划资金、优化资源配置、严格控制成本，为企业战略决策提供有力数据支持。

1.3 ERP、MES 并行存在的问题

目前企业在用的系统主要为 ERP 系统与 MES 系统，因二者独立运行，导致企业面临诸多实际业务问题，具体如下：

1）组织、部门、人员、客户档案、供应商档案、物料信息等基础档案均在 ERP 系统中生成，由于 MES 与 ERP 系统未对接，MES 运维人员需手工在系统中维护这些基础档案——不仅增加运维人员工作量，还易产生录入错误；且需待业务出现问题后才能发现异常、倒查原因，进而造成业务停顿与延迟。

2）生产过程对制品技术员的依赖度较高，当前管理流程中设置了过多由技术员承担的职能。这一方面导致部分技术员忙于案头工作，弱化了其本应履行的技术指导与工艺改进职能；另一方面，客观上使技术员成为生产流程的“瓶颈”，造成生产组织效率下降；此外，信息化的深化应用（如 MES 深化应用后需制定更详细的产品工艺、质检方案、配方信息等技术准备数据）会加剧“瓶颈”拥塞，导致信息化应用效果不佳，即便勉强上线也易“退化”。造成这一问题的原因分析如下：

一是订单 BOM 的使用及订单 BOM 数据的精准化，加剧了技术员在生产组织与技术准备阶段的“瓶颈”效应。ERP系统中的BOM主要用于材料定额管控、MRP 运算及后续成本核算，因此 ERP 中的 BOM 可按产品原料使用量大致梳理，为每类产品建立一个相对准确的 BOM 即可。当前要求技术员为每个生产订单制定包含精确原材料消耗的精准订单 BOM，实则混淆了 BOM 与配方的作用——既增加了技术员在生产准备阶段的工作量，也导致订单确认必须由技术员完成，积压其技术准备时间；同时，技术员需逐单制作 BOM，客观上造成 MES 系统上线后，需同时登录ERP 系统与 MES 系统，分别完成 BOM 数据及质检方案的准备工作。

二是生产过程记录与工艺指导信息集中于工票，导致技术员在生产组织过程中不可或缺。当前制品工票包含订单信息、工艺信息、生产过程记录，其中订单信息可从销售订单传递获取，生产过程记录在工票下发时无须填写。由于工艺信息仅能由技术员制定，目前多数制品部的工票下发工作需由技术员承担，进一步增加了其在生产准备阶段的工作量。

3）生产过程中，制品部与加工部之间存在较多信息“回流”：一方面影响技术准备与生产运行效率，且存在信息失真风险，进而导致不必要的“浪费”；另一方面，MES 上线需增加基础数据录入量，流程不通畅会加重技术人员负担、增加系统应用阻力，而各部门流程不一致，进一步加剧了该问题对信息化应用效果的影响。造成这一问题的原因分析如下：信息系统使用不当导致技术准备数据（工艺）回流。当前ERP 物料编码中未建立半成品物料编码，BOM 不分级，使得制品环节与加工环节的生产只能基于同一生产订单开展工票下发等生产组织与管理工作；同时，生产准备阶段，加工工艺需由加工技术员制定后传递至制品技术员，与制品工艺一同录入系统——这一方面会积压加工工艺的准备时间，另一方面会导致制品部门下发工票时，因加工工艺尚未完全准备就绪，选取的工艺路线不准确。

4）生产作业过程中，物流、信息流、责任流未实现合一，缺少准确完整的数据支撑，也缺乏管理提升的抓手。部门间、班组间的交接未严格执行，制品生产全流程中，在制品、加工、物流、质检各环节的时间数据，乃至各工序占用时间均无准确记录，导致公司及部门层面的生产管理提升均缺乏时间数据支撑。造成这一问题的主要原因如下：

一是未严格推行物流、信息流、责任流 “三流合一” 机制。当前，制品部门与加工部门间虽有交接机制，但未严格执行，交、接操作不同步现象较为普遍；加工、打标、质检环节则未建立交接机制。部门内部班组间的交接，因班组长至今仍由工人兼职，交接操作会影响接收人正常生产，故未推行。

二是生产过程中，信息流与责任流转移的记录缺乏技术手段支撑。目前，部门间交接需双方对工票逐一签字，记录交接人、交接时间，并登记交接产品的订单、编码、规格、型号等详细信息；若班组间推行交接，同样需签字记录交接人、交接时间。考虑到每日订单量，此类操作确实需占用一定时间，但现有信息系统缺乏对交接操作的支持，导致交接难以推行。

2 MES 与 ERP 系统集成方案

基于对现状及问题的分析，对于 MES 与 ERP 集成范围从以下几个方面开展。

2.1 确定集成的目标和范围

具体如下：

1）通过 ERP 与 MES 定制开发，实现组织、部门、人员、客户档案、供应商档案、物料信息、设备信息等基础档案向 MES 系统同步。具体为在 ERP 中开发对应接口并以标准化形式发布，MES 系统按需调用接口。例如：在 ERP 中新增人员后，通过系统内置监听事件获取人员基础信息，同步至 MES 的人员信息模块，实现人员信息数据一致性。

2）通过优化生产业务流程，减少信息回流，提高生产组织与技术准备的并行度，缓解技术员在生产过程中的瓶颈问题。具体措施包括：在 ERP 与 MES中开展定制化开发，当 ERP 中模具成品生产订单保存后，自动传递至 MES 系统；MES 接收订单后，对其进行自动分段处理，使制品环节与加工环节均有独立生产订单用于工艺关联等操作，支撑后续两环节分别基于对应订单下发工票。生产订单分段后，制品及加工环节可独立对结块半成品生产订单、砂轮成品加工生产订单进行排产与工票下发，MES 生产进度同步向 ERP 系统反馈。

3）通过 MES 系统与 ERP 系统、打标设备的集成，将打标文本内容、打标模式等信息自动传递至打标软件，并自动填入选定的打标模板（如需调整，操作人员可人工修改打标参数），减少人工输入工作量，有效避免打标信息录入错误，进而提升打标环节工作效率。具体措施包括：借助系统集成实现打标文本、打标要求等信息从 ERP 销售订单到打标软件的直接传递，以提高打标效率，降低人工复制打标信息可能引入的误差。当前打标操作中，需为每个生产订单维护打标模板并手动录入打标内容，存在效率低、易出现信息录入错误的问题。

通过全面梳理两个系统的业务流程与数据流向，深入分析各业务环节对数据的需求及交互关系，明确需集成的数据类型与对应集成业务环节。例如，在生产订单下达环节，将 ERP 系统中的订单信息精准同步至 MES 系统；在产品检验环节，将 MES 系统中的检验结果及时传递至 ERP 系统。通过上述方式确保集成工作有的放矢，提升集成的针对性与有效性。具体业务流程如图 1 所示。

2.2 选择合适的集成技术

为实现 MES 与 ERP 系统集成，采用分层架构设计，并通过标准化数据接口技术保障系统间数据交互的高效性、安全性与实时性。整体架构分为数据采集层、消息中间件层、数据处理层及应用层 4个关键层次：在数据采集层，通过 ERP 系统提供的RESTful API 接口获取业务数据，同时利用 MQTT 协议采集 MES 系统的设备状态数据；消息中间件层采用 Apache Kafka 构建高可靠事件总线，作为系统间数据交换枢纽；数据处理层部署 Apache Flink 流计算引擎，负责数据清洗、转换与路由；应用层则包含MES、ERP 系统本身及各类监控分析应用。整体系统架构如图 2 所示。

图 1 具体业务流程

2.3 制定数据同步规则

为确保数据准确性与一致性，制定详细的数据同步规则：

1）对于档案信息。规定在 ERP 系统中录入或修改后，通过 Kafka 集群同步至 MES 系统，且 MES 系统仅可读取、不可直接修改档案信息；如需修改，需在 ERP 系统中操作后再同步至 MES 系统，以保证档案信息的唯一数据源与数据一致性。

2）对于生产订单信息。当 ERP 系统生成新生产订单时，立即将订单信息同步至 MES 系统，确保生产部门及时获取生产任务；MES 系统更新订单执行情况（如生产进度、完工数量等）后，需及时同步回ERP 系统，便于采购部门、财务部门等实时了解订单执行状态，调整相关业务计划。

3）对于检验信息。MES 系统完成产品检验后，将检验结果实时同步至 ERP 系统；同时，ERP 系统中的质量标准、检验流程等信息定期同步至 MES 系统，为生产过程中的质量控制提供最新指导依据。

图 2 整体系统架构

2.4 接口开发与测试

根据选定的集成技术，开发 MES 与 ERP 系统间的数据接口。接口开发过程中，需严格遵循数据同步规则与接口规范，保障接口稳定性与可靠性。以生产订单传递模块为例，先梳理需传递的字段信息，再按 JSON 数据格式传递至 MES 接口；同时，通过代码审查与单元测试确保代码质量。具体 JSON 格式如图 3 所示。

图 3 JSON 格式

接口开发完成后，需开展全面测试工作。采用模拟数据与实际业务数据相结合的方式，对接口功能进行测试：在 ERP 系统中录入一条新的物料档案信息，检查 MES 系统能否及时、准确接收该信息；在 MES系统中更新一个生产订单的进度，查看 ERP 系统中的订单信息是否同步更新。针对测试过程中发现的问题，及时修复优化，确保接口可准确、稳定传输数据。具体验证信息如图 4 所示。

图 4 验证信息

2.5 单点登录

由于未调整物料编码，难以针对每个产成品梳理出用于定额控制与成本核算的标准 BOM，因此技术员仍需在 ERP 系统中为每个生产订单制作 BOM，以支撑按单领料推行，且工票下发仍需由技术员完成。同时，因技术员需在 MES 中为每个订单制作质检方案，登录两个系统的问题同样存在。

通过开发 ERP 与 MES 系统的单点登录功能，可提供一定便利性。设置以下跳转功能：

1）实现从 ERP 跳转到 MES 的质检方案制定页面，便于质量管理人员在 ERP 系统开展相关操作时，快速跳转至 MES 系统制定质检方案，提升工作效率。

2）实现从 ERP 跳转到 MES 的生产计划维护（即工票编制）页面，通过跳转链接传递生产订单号，使MES 页面自动查询该订单信息，减少人工操作、避免数据录入错误，提高生产计划维护的准确性与效率。具体代码信息如图 5 所示。

图 5 单点登录

2.6 数据加密与安全技术

在数据传输与存储过程中，采用基于 OAuth 2.0协议的安全认证方式保障数据安全性。对从 ERP 系统传输至 MES 系统的数据进行加密处理，通过先进加密算法将明文数据转换为密文，防止数据在传输过程中被窃取或篡改；系统存储数据时，同样对敏感数据（如员工身份证号、手机号码）进行加密存储，保护员工隐私。同时，强化用户权限管理，根据不同部门、岗位的业务需求配置相应权限：生产部门人员仅可查看与修改生产订单相关数据，质检人员可访问与处理质量模块信息等。通过严格权限控制，确保仅授权用户能访问与操作相关数据，防范数据泄露与非法操作，保障企业信息安全。

3 效益分析

企业完成 MES 与 ERP 系统集成后，成效显著。档案信息重复录入问题得到彻底解决，业务人员只需在 ERP 系统中录入一次人员、设备等档案信息，即可实时同步至 MES 系统，大幅节省人力成本，提升数据准确性与一致性。据统计，集成后档案信息录入时间缩短约 80%，数据错误率降低 90% 以上。生产订单信息在两系统间实现实时同步，生产计划准确性提升，生产周期缩短，交货期得到有效保障。通过系统集成，企业订单交付及时率提升 30% 以上，库存周转率提高 25% 左右，有效降低了运营成本。相关界面如图 6 所示。

图 6 ERP 与 MES 系统订单同步

产品检验信息在 MES 系统与 ERP 系统间实现共享，质量部门可及时将检验结果反馈至 ERP 系统，用于质量追溯。企业对产品质量的管控能力显著增强，产品不良率降低 15% 左右，客户满意度得到提升，企业市场竞争力进一步增强。

4 结论

企业通过实施 MES 与 ERP 系统集成，成功解决了多系统并行带来的诸多问题，提升了车间生产管理水平与企业整体运营效率。集成过程中，明确的集成目标、适配的集成技术、详细的数据同步规则及科学的实施流程是关键因素。系统集成不仅提高了数据准确性与业务协同效率，更为企业持续发展提供了有力支撑。

随着制造业数字化转型不断深入，其他企业可借鉴此类经验，积极推进多系统集成。实施过程中需充分结合自身特点，选择适配的集成技术与策略，重视数据质量与系统安全，强化项目管理与人员培训，确保系统集成项目成功落地。未来，随着信息技术持续发展，企业还需不断关注系统优化与升级，以适配业务需求的动态变化，在激烈市场竞争中保持领先，推动制造业向更高水平的数字化、智能化迈进。

原文刊载于《现代信息科技》2025年第18期 作者： 国机精工集团股份有限公司 张国伟 蒋鹏磊 李会月