第2章 智能工厂方案与体系

随着产品需求及随之而来的设计制造过程转变，全球制造业发生了前所未有的改变，智能产品的复杂性被视为对创新领导者在制造上的全新挑战，这势必会加速全球竞争。但是，以往的制造技术、制造理念以及对于制造过程的管控能力已经跟不上时代需求，无法承担起产品自主创新的重任，而软件工程和电子技术正在驱动产品创新与制造走向新的水平，这势必会掀起新的产品创新机遇。

智能特性作为现行制造系统的核心功能，是构成智能制造系统的核心与主要驱动力。在智能制造系统中，人类的部分脑力劳动被机器所替代，计算机能够模仿人的思维方式，进行条件判断、数据分析、资源管理、调度决策等行为。人类与机器之间的关系也不是对立的，而是相互合作、共同协作的，从而有助于建立起高度柔性的智能系统。智能制造系统不是简单的人工智能系统，而是在人工智能的辅助下，人与机器和谐相处，各自发挥自己的优势，其中人依然是整个过程的核心。

智能制造系统的关键体现在智能工厂上，而产品制造从诞生开始，经历了自动化、数字化过程，在此基础上，借助物联网技术可实现设备的互联互通，实现智能工厂架构的纵向集成，并借助跨层级的数据传输能力建立自下而上的数据通道，为绿色、节能且环保的生态型智能工厂的建立提供组件基础。基于此，智能工厂已经初步具有自律、自组织能力，可采集底层数据并对其进行详细分析，还可针对特定条件下的生产情形进行判断以及逻辑推理。同时，通过三维建模等可视化技术，现实物理世界可与虚拟世界进行无缝融合，将仿真融入产品的设计与制造过程中。并且，各个子系统之间能够相互协调、动态重组，整体上具备了自我诊断、自行维护能力，更好地为制造产业提供实现手段。

2.1 智能工厂的体系架构

2.1.1 智能工厂的架构与功能定义

智能工厂是实现智能制造的基础与前提，它在组成上主要分为三大部分（见图2-1）。在企业层对产品研发和制造准备进行统一管控，与ERP进行集成，建立统一的顶层研发制造管理系统。管理层、操作层、控制层、现场层通过工业网络（现场总线、工业以太网等）进行组网，实现从生产管理到工业网底层的网络联接，满足管理生产过程、监控生产现场执行、采集现场生产设备和物料数据的业务要求。除了要对产品开发制造过程进行建模与仿真外，还要根据产品的变化对生产系统的重组和运行进行仿真，在投入运行前就要了解系统的使用性能，分析其可靠性、经济性、质量、工期等，为生产制造过程中的流程优化和大规模网络制造提供支持。

（1）企业层——基于产品全生命周期的管理层

企业层融合了产品设计生命周期和生产生命周期的全流程，对设计到生产的流程进行统一集成式的管控，实现全生命周期的技术状态透明化管理。通过集成PLM系统和MES、ERP系统，企业层实现了全数字化定义，设计到生产的全过程高度数字化，最终，实现基于产品的、贯穿所有层级的垂直管控。通过对PLM和MES的融合实现设计到制造的连续数字化数据流转。

（2）管理层——生产过程管理层

管理层主要实现生产计划在制造职能部门的执行，管理层统一分发执行计划，进行生产计划和现场信息的统一协调管理。管理层通过MES与底层的工业控制网络进行生产执行层面的管控，操作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等）的当前状态，同时获取底层工业网络对设备工作状态、实物生产记录等信息的反馈。

（3）集成自动化系统

自动化系统的集成是从底层出发的、自下而上的，跨越设备现场层、中间控制层以及操作层三个部分，基于CPS网络方法使用TIA技术集成现场生产设备物理创建底层工业网络，在控制层通过PLC硬件和工控软件进行设备的集中控制，在操作层有操作人员对整个物理网络层的运行状态进行监控、分析。

智能工厂架构可以实现高度智能化、自动化、柔性化和定制化，研发制造网络能够快速响应市场的需求，实现高度定制化的节约生产。

2.1.2 智能工厂的雏形——安贝格数字化工厂

西门子基于工业4.0概念创建安贝格数字化工厂的目的是实践工业4.0概念并诠释未来制造业的发展，在产品的设计研发、生产制造、管理调度、物流配送等过程中，安贝格工厂都实现了数字化操作。安贝格数字化工厂突出数字化、信息化等特征，为制造产业的可持续发展提供了借鉴与启迪。安贝格数字化工厂已经完全实现了生产过程的自动化，在生产过程的制造研发方面与国际化的质量标准相对接。安贝格数字化工厂的理念是将企业现实和虚拟世界结合在一起，从全局角度看待整个产品的开发与生产过程，推动每个过程步骤都实现高能效生产，覆盖从产品设计到生产规划、生产工程、生产实施以及后续服务的整个过程，安贝格数字化工厂通过数字化工厂的实践来对未来工业4.0概念做出最佳实践，处于制造业革命的应用前沿（见图2-2）。

1. 建立数字化企业平台

如图2-3所示，在统一的数字化平台上进行企业资源、企业供应链、企业系统的融合管理，建立一个跨职能的层级数字化平台，实现资源、供应链、设计系统、生产系统统一的柔性协调和智能化管控，企业所有层级进行全数字化管控，通过数字化数据的层级流转实现对市场需求的高定制化要求，并实时监控企业的资源消耗、人力分配、设备应用、物流流转等生产关键要素，分析这些关键要素对产品成本和质量的影响，以达到智能控制企业研发生产状态、有效预估企业运营风险的目的。

2. 建立智能化物理网络

基于赛博物理网络基础（见图2-4）集成西门子的IT平台、工控软件、制造设备的各种软硬件技术，建立西门子的工业网络系统。在创建生产现场物理网络的同时，把生产线的制造设备联接到物理网络中，采集设备运行情况，记录生产物料流转等生产过程数据。

在西门子数字化工厂中，所研发、生产的每一件新产品都会拥有自己的数据信息。这些数据信息在研发、生产、物流的各个环节中不断丰富，实时保存在数字化企业平台中。基于这些数据实现数字化工厂的柔性运行，生产中的各个产品全生命周期管理系统、车间级制造执行系统、底层设备控制系统、物流管理等全部实现了无缝信息互联，并实现智能生产。

西门子数字化工厂在同一数据平台上对企业的各个职能和专业领域进行数字化规划，数字化工厂应用领域包括数字化产品研发、数字化制造、数字化生产、数字化企业管理、数字化维护、数字化供应链管理。通过对企业各个领域的数字化集成实现企业精益文化的建立，实现企业的精益运营，如图2-5所示。

2.2 智能工厂解决方案要素

2.2.1 产品数字化建模与开发系统

产品的研发、设计、制造、质检等组成了产品生产过程，而过程是一系列相关活动组成的有机序列，通过过程才能形成产品并产生效益。为提高制造的成功率和可靠性，在数字化制造中应格外重视工艺过程，即产品加工过程、装配过程及生产系统规划、重组和仿真等技术的研究，以实现生产资源和加工过程的优化及从传统制造向可预测制造转变的目的。出于工艺过程的复杂性，很难用一个模型来描述，所以在工艺过程建模中往往采用多视图和复合过程模型描述。所谓多视图，即从产品信息、开发活动、企业资源和组织结构等多方面分别进行描述，然后通过集成化方法产生模型间的映射机制；复合过程模型是指对过程、产品数据及资源数据的复合描述，也包括复合各种模型的特点，如功能模型中的结构分析，动态模型中的状态转移及对象模型中的封装、继承等特点。按照加工过程的特点，加工过程中的建模和仿真指的是对刀具轨迹进行运动模拟，并判断在刀具与原材料的相对运动过程中是否存在干涉。同时在智能工厂装配环节，通过虚拟装配环境可以有效地提高装配车间现场的现代化管理水平。在车间现场，所提供的三维可视化装配工艺文档（包括装配工艺过程动画、三维模型、装配工装和工具、辅助材料清单等）使装配人员可以更清晰、更快速地理解装配意图，从而减少或部分替代实物试装，提高生产效率，降低生产成本。

可以说，产品数字化模型不仅是产品性能仿真的基础，而且是生产系统建立、工艺路线确定和工艺过程建模的基础。产品数字化建模技术主要研究的是在计算机内部采用什么样的数字化模型来描述、存储和表达现实世界中的产品，包括产品的几何形状、结构、性能与行为状态等信息。对机械产品而言，由于产品的几何形状和结构是最基本的信息，因此自三维CAD系统（如NX）出现以后，数字化建模技术首先成功应用在产品的数字化定义和数字化预装配方面。

下面以西门子产品数字化建模与开发解决方案NX为例进行详细阐述。NX支持产品开发中从概念设计到工程和制造的各个方面，为客户提供了一套集成的工具集，用于协调不同学科、保持数据完整性和设计意图以及简化整个流程。应用领域最广泛、功能最强大的最佳集成式应用程序套件NX可大幅提升生产效率，帮助客户制定更明智的决策并更快、更高效地提供更好的产品。除了用于计算机辅助设计、工程和制造（CAD/CAM/CAE）的工具集以外，NX还支持在设计师、工程师和更广泛的组织之间进行协同，为此，它提供了集成式数据管理、流程自动化、决策支持以及其他有助于优化开发流程的工具，主要有：

❑ 面向概念设计、三维建模和文档的高级解决方案。

❑ 面向结构、运动、热学、流体、多物理场和优化等应用领域的多学科仿真。

❑ 面向工装、加工和质量检测的完整零部件制造解决方案。

NX将面向各种开发任务的工具集成到一个统一的解决方案中，所有技术领域均可同步使用相同的产品模型数据。借助无缝集成，客户可以在所有开发部门之间快速地传播信息和进行流程变更。NX利用Teamcenter软件（Siemens PLM Software推出的一款协同产品开发管理（cPDM）解决方案）来建立单一的产品和流程知识源，以协调开发工作的各个阶段，实现流程标准化，加快决策过程。实践表明，NX帮助客户推出了更多新产品，减少了30%以上的开发时间，将设计-分析迭代周期缩短了70%以上，减少了多达90%的计算机数控（CNC）编程时间。

如图2-6所示，借助全面的三维产品设计，NX可以帮助客户以更低的成本实现更出色的创新和更高的质量。NX还可让设计团队自由地使用最高效的方法来处理手头的任务，设计师可以借助无缝交换功能来选择线框、曲面、实体参数或直接建模技术。NX包含强大的装配体设计工具，其卓越的性能和能力能够在完整的装配体环境中进行交互式操作，即使是对于最复杂的模型也能胜任。装配体导航、多CAD样机、干涉分析、路径规划和其他工程工具可加快装配体设计并改善质量。对于专业化的设计任务，NX提供了针对特定流程的建模工具，在钣金设计、焊接设计以及电气和机械布线方面优于通用CAD。NX还提供了设计模板，可加快设计速度，实现工程流程标准化。客户可以基于现有模型创建模板，进而在新设计中轻松地重用它们，模板中还可以纳入仿真、制图、验证和其他工程领域的最佳实践。

借助高级自由曲面建模、形状分析、渲染和可视化工具，NX能够交付专用工业设计系统的全部功能，还可提供与NX设计、仿真和制造功能的完整集成。通用的集成工具箱将二维、三维、曲线、曲面、实体、参数和同步建模结合在一起，有助于轻松快速地创建和编辑形状，可在基本形状的基础上轻松地进行构造，或通过逆向工程来参照实物对象，进而创建概念模型。NX的形状分析和验证工具有助于确保设计的完整性、质量和可制造性。同时，NX将机械、电子和电气设计与流程集成到统一的机电产品设计解决方案中。从印制电路板设计到机械封装、电气配线和线缆设计，NX提供了各种工具来支持不同部门之间的协同。机械、电子和控制系统设计师可以使用并行流程来提供高质量产品。

工程师们一直都在努力尝试在整个系统的层面更好地了解产品性能。NX CAE（见图2-7）提供了能够更轻松地执行系统仿真的方法。NX CAE是一种现代的多学科环境，其面向的人群包括高级分析师、工作组和设计师。他们需要及时地提供高质量的性能分析以推动做出更明智的产品决策。与无关联的单学科CAE工具不同，NX CAE将一流的分析建模与用于结构分析、热分析、流体分析、运动分析、多物理场分析和优化分析的仿真解决方案集成到一个环境中，它还可以将仿真数据管理无缝集成到分析师工作流程中，因此不会再丢失某些隐蔽的硬盘驱动器中的信息。最后，NX CAE使公司可以将仿真扩展到设计社区，并且加强分析师和设计师之间的协同，从而实现仿真驱动型设计。

另外，NX CAE可与Teamcenter的仿真过程管理模块无缝集成。仿真数据管理功能是“安装即用”的，因此企业可以建立一个完整的CAE数据、过程和工作流程管理环境，将其作为更广泛的产品开发环境的一部分。这样可以通过促进现有设计和工程知识的重用来减少时间浪费。仿真数据管理还实现了仿真与设计同步，并在数据挖掘、可视化和报告过程中保证仿真结果随时可供存取。NX Open（NX自动化和编程的通用基础）可用于创建和自动执行客制化CAE流程以提高生产效率。

在制造过程阶段，NX在单个CAM系统中提供一整套数控（NC）编程功能与一系列集成的制造软件应用程序。这些强大的应用程序为零部件建模、工装设计和数控测量编程带来了便利，所有这一切都以可满足未来需求的成熟NX体系架构为基础。NX允许在从零部件设计到生产的整个过程中使用通用三维模型。高级模型编辑、工装和夹具设计以及零部件和数控测量编程都具有关联性，可轻松快速地实现变更。以CAM（见图2-8）等单一的应用程序为基础，NX可以通过扩展来建立完整的零部件制造解决方案，包括与车间系统和设备的连接。

2.2.2 产品全生命周期管理系统

生产一件完美的产品可能会涉及数千甚至数百万项决策。不论是重大决策还是细微决策，都会影响产品质量。庞大的企业中的任何个人在任何时候制定的决策都可能影响产品的成败。除此之外，产品复杂性所带来的影响也不容忽视。随着技术的复杂程度不断增加，电子和软件组件已与机械零部件发挥着同样重要的作用。然而，组件之间的接口却经常被忽略，直到开发环节的后期才引起关注。此时，需要找出最佳实践和方法，并且无论从事哪项业务，在将新产品推向市场时，还必须考虑法规要求、环境影响、成本和质量。并且，在市场竞争日益激烈的今天，越来越多的制造商都意识到，一流产品不仅是成功的源泉，而且是持久成功的基础。因此强调产品创新、加强产品开发的科学管理引起了人们的充分重视，也促进了产品生命周期管理思想的推广应用。PLM是一种应用于单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部，以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的，支持产品全生命周期的信息创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案，它能够集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息。

PLM的主要管理内容是产品信息，唯拥有具有竞争能力的产品，才能让企业获得更多的用户和更大的市场占有率，所以针对制造业的信息化过程应该以用户的“产品”为中心，把重点放在为用户建立一个既能支持产品开发、生产和维护的全过程，同时又能持续不断地提升创新能力的产品信息管理平台上。PLM解决方案把产品放在一切活动的核心位置，PLM可以从ERP、CRM以及SCM系统中提取相关的信息，从而允许用户在企业的整个网络中共同进行概念设计、产品设计、产品生产以及产品维护。PLM解决方案为产品全生命周期的每一个阶段都提供了数字化工具，同时还提供信息协同平台，将这些数字化工具集成使用。此外，还可以使这些数字化工具与企业的其他系统相配合，把PDM与其他系统集成和整合成一个大系统，以协调产品研发、制造、销售及售后服务的全过程，缩短产品的研发周期、促进产品的柔性制造、全面提升企业产品的市场竞争能力。PLM系统完全支持在整个数字化产品价值链中构思、评估、开发、管理和支持产品，把企业中多个未连通的产品信息孤岛集成为一个数字记录系统。PLM构件可分为三个层次，对象构件、功能构件和应用构件。对象构件单元提供系统的基本服务，如事件管理、数据连接管理等，是与应用相分离的；功能构件则提供特定的PLM功能服务，如数据获取与编辑、数据管理与查询、数据目录管理、模型管理等，是PLM构件开发中的核心；应用构件为特定的应用服务，直接面向PLM用户，响应用户的操作请求，如产品配置、变更控制、文档处理等，是最上层的PLM构件。企业应根据PLM系统的实际需要，选择重用对象并对其进行概括提炼，明确它的算法和数据结构的软件构架，对重用对象匹配进行实例化，最后根据重用技术提供的框架，将已实例化的包含在可重用零部件库中的软件零部件合成一个完整的软件系统。

PLM打破了限制产品设计者、产品制造者、销售者和使用者之间进行沟通的技术桎梏，通过互联网进行协作，PLM可以让企业在产品的设计创新上突飞猛进，同时缩短开发周期、提高生产效率、降低产品成本。PLM在市场竞争的带动下，越来越多地被企业所重视和广泛应用，这些企业认为在现阶段各类软件技术逐渐趋于成熟的情况下，利用软件重用技术开发与设计PLM软件系统不但可以提高软件的开发效率，提高软件品质，并且对软件的应用商大有益处，可从整体上提高企业的核心竞争力。Teamcenter可提供和安排合理的集中式应用程序的灵活组合，并能够以合理的方式从战略上提高PLM的成熟度。Teamcenter平台具有强大的核心功能，是适用于Teamcenter应用程序的坚实基础。用户可以灵活选择部署选项（内部部署、云和Teamcenter Rapid Start），并通过Active Workspace获得直观的PLM用户体验，如图2-9所示。

Teamcenter可以帮助用户掌控多CAD和多领域设计流程，包括机械、电子、软件和仿真数据，并通过单个安全来源管理这些数据，还可以评估、收集和重用公司的宝贵知识产权，并在开始生产前验证设计数据的质量和完整性。同时，Teamcenter为所有与BOM交互的产品提供一个准确的产品定义，凭借Teamcenter提供的完整、最新的信息来源，用户无需再使用独立的电子表格和系统。这一灵活的BOM定义可帮助用户管理配置，并快速刷新产品线以满足客户需求。使用Teamcenter，可以将BOM管理扩展到整个产品生命周期，支持前期规划和主产品定义，涵盖产品配置、设计、制造、服务等环节；还可以将BOM信息集成到其他企业系统，以弥补独立BOM源引起的代价高昂的缺陷。无论流程是简单还是复杂，使用Teamcenter都可以减少管理PLM流程的人力和成本，再融入业务逻辑并使用标准模板，为每个人提供按时完成任务所需的资源。Teamcenter中包含可以关联规划与任务实际执行的项目和计划管理解决方案。由于时间表将会自动更新，交付内容相互关联并可随时跟踪，因此可以详细了解项目状态。将项目与集成产品组合规划进行关联，这样能够确保实现目标所需的时间、人员和资金都得到安排。利用项目管理和工作流程相关功能有效管理更改，从而同步并集成所有产品领域的更改流程，以快速、准确和全面地实施更改。Teamcenter能为各行各业提供解决方案，包括航天和国防、汽车及交通运输（见图2-10）、消费品和零售、能源及公共事业、油气精炼、电子和半导体、医疗器械和制药、工业机械、船舶等。

2.2.3 生产制造执行系统

生产制造执行系统（Manufacturing Execution System, MES）是这十多年来随着生产形态变革而产生的，因而它的发展史比MIS、MRP、CAD/CAM等要短，但人们对它的研究和应用却开展得非常迅速，MES国际联合会（MESA International）是以宣传MES思想和产品为宗旨的贸易联合会，它为了帮助其成员组织在企业界推广MES制定了一系列研究、分析和开发计划。MES国际联合会对MES的定义如下：MES能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。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作，从而既能提高工厂的及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通信在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。

从以上定义可看出MES的关键作用是优化整个生产过程，它需要收集生产过程中大量的实时数据，并对实时事件做出及时处理，同时又与计划层和控制层保持双向通信能力，从上下两层接收相应的数据并反馈处理结果和生产指令。因此，不同于以派工单形式为主的生产管理和以辅助物料流为特征的传统车间控制器，也不同于偏重于以作业与设备调度为主的单元控制器，我们应将MES作为一种生产模式，把制造系统的计划和进度安排、追踪、监视和控制、物料流动、质量管理、设备的控制和计算机集成制造接口（CIM）等作为一体去考虑，以最终实施制造自动化战略。图2-11反映了MES在企业生产管理中的数据流图。

同时，西门子提出了MOM（Manufacturing Operations Management），它对传统MES系统进行了进一步扩展，不仅涵盖传统国际标准ISA-95 MES系统中关注的产品定义、资源计划、生产计划、生产性能等生产核心要素，同时又包含了制造运营过程中的设备全面管控、物料流转、高级计划排程、能源管理、工厂/集团智能运营分析等模块。IEC/ISO 62264标准对MOM的定义是：MOM是通过协调管理企业的人员、设备、物料和能源等资源，把原材料或零部件转化为产品的活动。它包含管理由物理设备、人和信息系统来执行的行为，并涵盖了管理有关调度、产能、产品定义、历史信息、生产装置信息及其有关的资源状况信息的活动。

MOM关注的范围主要是制造型企业的工厂，生产运行是整个工厂制造运行的核心，是实现产品价值增值的制造过程；维护运行为工厂的稳定运行提供设备可靠性保障，是生产过程得以正常运行的保证；质量运行为生产结果和物料特性提供可靠性保证；库存运行为生产运行提供产品和物料移动的路径保障，并为产品和物料的存储提供保证。由此可见，维护运行、质量运行和库存运行对制造型企业不可或缺。同时，生产运行、维护运行、质量运行和库存运行的具体业务过程又相互独立、彼此协同，共同服务于企业制造运行的全过程。因此，采用生产、维护、质量和库存并重的MOM系统设计框架，比使用片面强调生产执行的MES框架更符合制造型企业的运作方式和特点。

2.2.4 全集成自动化系统

西门子集成自动化系统是实现智能控制生产过程的核心部分，实现了对工厂层面的柔性操控、自动化物流运营、灵敏制造，达到了智能工厂对生产业务功能的要求。西门子集成自动化系统的功能定义是：TIA是一个以工业以太网（或工业总线）为基础的技术解决方案，它集成工厂的生产管理系统、人机控制、自动化控制软件、自动化设备、数控机床，形成工厂的物理网络，实时采集生产过程数据，分析生产过程的关键影响因素，监控生产物流的稳定性和生产设备的实时状态，以实现智能控制整个工厂的生产资源、生产过程达到智能化、数字化生产的目的（见图2-12）。集成自动化系统、MES和企业PLM/ERP的连接实现了整个企业层级自上而下的数字化驱动，真正实现产品全生命周期的数字化定义，实现企业全生命周期的技术状态透明化管理，灵活快速地响应市场需求，通过实时监控设备生产状态和完备率，评估投产风险，预估成本，为企业提供可靠的投资保障。

2.2.5 企业资源计划

企业资源计划（即ERP）由美国Gartner Group公司于1990年提出。企业资源计划是MRPII（企业制造资源计划）下一代的制造业系统和资源计划软件。除了MRPII已有的生产资源计划、制造、财务、销售、采购等功能外，还有质量管理、实验室管理、业务流程管理、产品数据管理、存货管理、分销与运输管理、人力资源管理和定期报告系统。目前，在我国ERP所代表的含义已经被扩大，用于企业的各类软件都已经统统被纳入ERP的范畴。它跳出了传统企业边界，从供应链范围去优化企业的资源，是基于网络经济时代的新一代信息系统。它主要用于改善企业业务流程，以提高企业的核心竞争力。

ERP汇合了离散型生产和流程型生产的特点，面向全球市场，包罗了供应链上所有的主导和支持能力，协调企业各管理部门围绕市场导向，更加灵活或“柔性”地开展业务活动，实时地响应市场需求。为此，我们需要重新定义供应商、分销商和制造商之间的业务关系，重新构建企业的业务、信息流程及组织结构，使企业在市场竞争中有更大的能动性。ERP是一种主要面向制造行业进行物质资源、资金资源和信息资源集成一体化管理的企业信息管理系统。ERP是一个以管理会计为核心，可以提供跨地区、跨部门甚至跨公司整合实时信息的企业管理软件，也是针对物资资源管理（物流）、人力资源管理（人流）、财务资源管理（财流）、信息资源管理（信息流）集成一体化的企业管理软件（见图2-13）。

ERP系统包括以下主要功能：供应链管理、销售与市场、分销、客户服务、财务管理、制造管理、库存管理、工厂与设备维护、人力资源、报表、制造执行系统、工作流服务和企业信息系统等。此外，还包括金融投资管理、质量管理、运输管理、项目管理、法规与标准、过程控制等补充功能。ERP是将企业所有资源进行整合集成管理，简单地说，是将企业的三大流——物流、资金流、信息流进行全面一体化管理的管理信息系统。它的功能模块已不同于以往的MRP或MRPII模块，它不仅可用于生产企业的管理，而且许多其他类型的企业（如一些非生产、公益事业的企业）也可导入ERP系统进行资源计划和管理。在企业中，一般的管理主要包括三方面的内容：生产控制（计划、制造）、物流管理（分销、采购、库存管理）和财务管理（会计核算、财务管理）。这三大系统本身就是集成体，它们互相之间有相应的接口，能够很好地整合在一起对企业进行管理。另外，要特别一提的是，随着企业对人力资源管理重视程度的加强，已经有越来越多的ERP厂商将人力资源管理作为ERP系统的一个重要组成部分。

ERP把客户需求和企业内部的制造活动以及供应商的制造资源整合在一起，形成一个完整的供应链，其核心管理思想主要体现在以下三个方面：对整个供应链资源进行管理，精益生产、敏捷制造和同步工程，事先计划与事前控制。

ERP应用成功的标志是：系统运行集成化，软件的运作跨越多个部门；业务流程合理化，各级业务部门根据完全优化后的流程重新构建；绩效监控动态化，绩效系统能即时进行反馈，以便纠正管理中存在的问题；管理改善持续化，企业建立了一个可以不断自我评价和不断改善管理的机制。ERP具有整合性、系统性、灵活性、实时控制性等显著特点。ERP系统的供应链管理思想对企业提出了更高的要求，是企业在信息化社会、在知识经济时代繁荣发展的核心管理模式。