关键词：生产类型的分类， ERP，PDM，MES，ERPII，普及ERP

摘要： 制造业信息化是一个名词倍出，概念层出不穷的领域，这一方面反映了该技术领域受到广泛关注，另一方面它给广大用户也带来许多困惑。本文就以下几个问题谈谈本人的观点： 1。Gartner Group 生产类型分类对吗？2。PDM，ERP，MES实施应该谁先谁后？3。如何看待ERP的普及与提高？

　　1．Gartner Group 生产类型分类对吗？

　　Gartner Group 1997年在ERP供应商指南中提出将制造业按生产类型分为六类，即 按（ 1 ）定单设计（ Engineer To Order ，简称 ETO）或按项目设计（ Engineer To Project ），（ 2 ）按定单装配（ Assemble To Order ，简称 ATO ）或按定单制造（ Make To Order），（3）按库存生产（ Make To Stock ，简称 MTS ），（ 4 ）批量生产（ Batch ），（ 5 ）重复生产（ Repetitive ），（ 6 ）连续生产（Continuous）。文章描述了六种生产类型的特点，生产的典型产品和对 ERP 的要求。目的是希望 ERP 的用户按此分类来选择 ERP 产品，希望 ERP 供应商以此来指导软件开发。这篇文章在中文网站上被几千次地引用，可谓影响深远。作者认为这样的分类方法是概念含混的，因此是不科学的。

　　1．1 按生产过程的组织方式和生产批量划分生产类型

　　早在上世纪 80年代美国生产控制学会（APICS）就提出了制造业生产类型划分的标准。提出按生产过程的组织方式和生产批量划分生产类型，以便区别管理需求的不同和对MRPII管理软件适应不同生产类型的解决方案。 图1 是APICS当年对生产类型的划分。

　　这些制造类型的特征：

　　离散制造 (Discrete Manufacturing ) ——不同的物料经过非连续的移动，通过不同路径，生产出不同的物料和产品。如汽车、飞机、计算机等。

　　流程工业 (Process Manufacturing) ——物料经过混合、分离、成型或者化学反应，物料大多连续地通过相同路径，生产出有价值的产品。它又分为连续生产、批量生产和混合制造几种类型。在管理上要求配方管理、副产品、联产品、多种计量单位，同一物品多个质量等级、批号跟踪、保质期等特点，一般用专业流程工业软件。

　　单件生产 (Project Manufacturing ) ——产品按订单设计、按客户需求生产 ,产品很复杂。产品生产周期一般都很长。有时一个合同按部件多次交货。如三大动力厂（大电机、汽轮机、锅炉）重型机械、造船等。生产组织按工艺划分，设备是通用的。生产管理中除应用多品种小批量生产的整套方法外，需增加网络计划（项目管理），关键资源排序，配置控制，产品报价，作业排序。CRM就显得不十分重要。

　　多品种小批量生产 (Job shop Manufacturing) ——产品是标准的或选配的。需求可以是预测，或按订单生产，按订单装配。生产组织按工艺特征分车间、工段、班组，如铸、锻、铆、焊、车、铣、刨、磨、装配等。生产计划的特征是典型的 MRPII加配置控制。他们还需要CRM，SCM等。

　　大批量生产 (Repetitive Manufacturing) ——产品是标准或少数选配。需求主要靠预测，也考虑订单。生产设备是以物料（零件、部件）为对象组成一条条流水生产线。生产计划的特征是将传统 MRPII与JIT混合制造，中长期计划和批量生产的零件采用物料需求计划MRP，执行计划采用JIT、看板（电子看板）、反冲库存、条码物料跟踪等计划。CRM，SCM，电子商务就很重要。

　　这种分类方法它以生产过程组织和生产批量为特征，比较好的区分管理需求的不同，为客户选择 ERP软件产品，为软件供应商针对不同客户开发和配置软件提供科学的分类方法。

　　1.2 客户订单的切入点进行管理分类

　　我第一次看到按客户订单的切入点进行管理分类，是在 1992年国际信息处理学会召开的学术讨论会上由荷兰J.C Wortmann博士发表的论文:“Production management system for one-of-a-kind products”中看到的。文中引用了1992年出版的一本书“S.Hoekstra and J.Romme,Integral Logistic Structure-Developing Customer-Oriented Goods Flow”。书中首次提出按客户订单的切入点分类方法[CODPs]（Typology of customer order decoupling points）。按客户订单的切入点不同将管理分为五类，如图2所示：

　　按分销生产 （ physical distribution on stock ） ---生产的需求来自分销商。产品是标准化的。生产商并不知道客户是谁。这一般属于大众消费品。管理的重点是预测和库存控制。

　　按库存生产 (production on stock) ---生产的需求来自满足安全库存。产品及生产特征与按分销生产相同。

　　按定单装配 (assemble to order)---产品是一个序列，它有一些可供选择的零部件，用户可以按各自的需求选择产品。制造商在没有接到定单之前是不能装配的。但为了提高对客户的响应速度，他们可以根据市场预测事先生产一些标准零部件，待客户定单到达时进行快速装配，以满足客户的个性化的需求。这里要求产品具有标准化、模块化的设计。

　　按定单制造 (make to order)--- 这种生产类型除具备按定单装配的全部特征外，它有一些零部件必须按定单制造。

　　按定单设计 (engineer to order) ---每个客户的需求各不相同，只有接到客户定单时按客户需求进行产品设计，才能组织生产。它需要较长的生产技术准备时间。

　　以上是按客户订单的切入点分类的一般解释，它没有根本解决管理特征和对信息化的需求。因此 Wortmann博士在论文中提出了更深层次的分类方法。引入了制造企业资源配置的概念。他认为根据企业产品开发和生产过程的资源配置的不同，将企业分为面向产品，面向生产过程和面向能力三种类型。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图 2 按客户定单切入点的分类（CODPs）

　　面向产品的企业 (product-oriented) ---公司的资源配置以产品开发为重点，而与客户定单无关。

　　面向生产过程企业 (process-oriented) ---公司的资源按照生产某类产品的工艺过程来配置，而与客户定单无关。

　　面向能力的企业 (capability-oriented) ---公司的资源配置以能力为重点，而与工艺过程和产品无关

　　当然有的企业可能是混合型的。将按客户订单的切入点分类与企业资源配置方案的分类结合起来，才能较准确的识别管理的特征。图 3就是这种生产环境的分类。

　　从图 3可以看出，同样是按定单制造，造飞机和印刷在生产组织方式和管理方面差别就很大；同样是按定单制造，一个机床厂和造纸厂、铸造厂有天壤之别。所以仅仅按 客户订单的切入点分类方法进行管理软件的识别是非常不可取。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3. 生产环境的分类

　　Gartner Group 的六种分类

　　按定单设计 （ Engineer To Order，简称ETO）或按项目设计（Engineer To Project）
　　
　　 在这种生产类型下，一种产品在很大程度上是按照某一特定客户的要求来设计的，所以说支持客户化的设计是该生产流程的重要功能和组成部分。因为绝大多数产品都是为特定客户度身定制，所以这些产品可能只生产一次，以后再也不会重复生产了。在这种生产类型中，产品的生产批量很小，但是设计工作和最终产品往往非常复杂。在生产过程中，每一项工作都要特殊处理，因为每项工作都是不一样的，可能有不一样的操作，不一样的费用，需要不同的人员来完成。当然，一些经常用到，而且批量较大的部分，如原材料，可以除外。
　　
　　 按定单装配 （Assemble To Order，简称ATO）或按定单制造（Make To Order）
　　　
　　 在这种生产类型中，客户对零部件或产品的某些配置给出要求，生产商根据客户的要求提供为客户定制的产品。所以，生产商必须保持一定数量的零部件的库存，以便当客户定单到来时，可以迅速按定单装配出产品并发送给客户。为此，需要运用某些类型的配置系统，以便迅速获取并处理定单数据信息，然后按照客户需求组织产品的生产装配来满足客户需要。生产企业必须备有不同部件并准备好多个柔性的组装车间，以便在最短的时间内组装出种类众多的产品。

　　 按库存生产 （Make To Stock，简称MTS）
　　　
　　　 在按库存生产类型中，客户基本上对最终产品规格的确定没有什么建议或要求，他们的投入很少。生产商生产的产品并不是为任何特定客户定制的。但是，按库存生产时的产品批量又不象典型的重复生产那么大。通常，这类生产系统的物料清单只有一层，而且生产批量是标准化的，因而一个标准化的成本可以计算出来的。实际的成本可以和标准成本相比较，比较结果可以用于生产管理。

　　 批量生产 （Batch）
　　　
　　　 在批量生产类型中，处于生命周期的初始阶段的产品可能会有很大变化。在纯粹离散型生产中产品是根据物料清单装配处理的，而在批量生产类型中，产品却是根据一组配方（recipe of ingredients）或是原料清单（bill of resources）来制造的。产品的配方可能由于设备、原材料、初始条件等发生改变。此外，原材料的构成和化学特性可能会有很大的不同，所以得有制造一个产品的一组不同的配方。而且，后续产品的制造方法往往依赖于以前的产品是如何造出来的。在经过多次批量生产之后，可能会转入重复生产类型。批量生产的典型产品有：医药，食品饮料，油漆。 适合于此类生产类型的ERP系统必须具有实验室管理功能，并具备允许产品的制造流程和所用原材料发生变化的能力。关键模块有：并发产品（co-products）和副产品（by-products），连续生产，配方管理，维护，营销规划，多度量单位，质量和实验室信息管理系统。

　　 重复生产 （Repetitive）
　　　
　　 重复生产又被称作大批量生产，是那种生产大批量标准化产品的生产类型，如图3所示。生产商可能需要负责整个产品系列的原料，并且在生产线上跟踪和记录原料的使用情况。此外，生产商还要在长时期内关注质量问题，以避免某一类型产品的质量逐步退化。虽然在连续的生产过程中，各种费用，如原料费用、机器费用，会发生重叠而很难明确分清，但为了管理需要，仍然要求划分清楚。 适用于重复生产类型需要的ERP系统需要具备如下关键模块或功能：重复生产，倒冲法管理原料，高级库存管理，跟踪管理和电子数据交换（EDI）。此外，那些生产健康和安全用品的企业，则有更高的要求，可能需要对原料来源、原料使用、产品的购买者等信息进行全面的跟踪和管理。

　　 连续生产 （Continuous）

　　 在连续生产类型中，单一产品的生产永不停止，机器设备一直运转。连续生产的产品一般是企业内部其他工厂的原材料。产品基本没有客户化。此类产品主要有：石化产品，钢铁，初始纸制品。适合于连续型生产的ERP系统的关键模块有：并发产品（co-products）和副产品（by-products），连续生产，配方管理，维护，多度量单位。

　　与 Gartner Group 的商榷

　　作者认为 Gartner Group的六种分类是将APICS按生产组织和批量为特征的分类和按客户定单切入的分类进行混合分类。这种分类方法的概念是混乱的。所谓分类就应该非此即彼，不能交差重叠。上述六种分类之间存在许多相互交叉重叠。

　　•  将按定单设计和项目制造（单件生产）等同起来是不对的。按定单设计不一定是单件制造，印刷一本书是按定单设计，但它可以印 10万份甚至100万份，生产过程是连续流水生产线，和单件生产大相径庭。管理模式的差别就不言而议了。

　　•  按库存生产（ Make To Stock）本身主要是采取批量生产（Batch）、重复生产(Repetitive)的方式和连续生产。以家用电器生产为例，它是属于按库存生产。但它的生产组织基本上都是流水生产线，按批量或重复方式进行生产。食品、饮料是连续生产但它也是按库存生产的典型。所以将这四种模式并列分为四类是不对的。

　　•  将批量生产（ Batch）解释为流程工业是错误的。批量生产既可以是离散制造也可以是流程工业。家电、汽车是批量生产，制药也可以批量生产。

　　•  连续生产（ Continuous）这种生产类型的特点非常明显。APICS的定义也非常明确。但是连续生产难道就没有按定单制造、按库存生产、按批量生产吗？答案是肯定的。石油、化工、食品、饮料都是属于连续生产，但他们绝对按库存生产。也存在按定单生产和批量生产的问题。所以将他们并列分类也是不对的。

　　综上所述，美国生产库存控制学会 APICS在上世纪80年代提出的按 生产过程的组织方式和生产批量划分生产类型，分为两大类五小类，抓拄了管理差异化的本质，我认为这是根本。 90年代提出的按客户定单切入点分为五种类型，主要表达了什么情况下需要计划驱动，什么情况下要客户定单驱动。值得注意的是他们是从两个不同的层面来划分的。Gartner Group将它们混合分类，从而产生了许多歧异，概念交差、重叠，因此是不可取的。

　　PDM ， ERP ， MES 实施谁先谁后 ?

　　最近有文章提出没有产品数据管理 PDM ，企业资源计划 ERP 就是无源之水，没有制造执行系统 MES ， ERP 就是无本之木，所以 ERP 就成为“枯萎的 ERP ”。我认为这个结论过于简单，会造许多误解。

　　2.1 PDM 与 ERP 谁先谁后 ?

　　前面的观点，首先从数据流向上看它是对的。没有产品设计，没有零件目录，没有工艺文件和工时定额，生产组织是无法进行的。这无论搞不搞信息化都得如此。但是，就信息集成的角度必须视企业的情况而定：按定单设计的企业，产品结构频繁变化，生产周期又很短，这时如果没有 CAD 和 PDM 要运行 ERP 确实是非常困难的。这样的企业我们主张先上 CAD 和 PDM 在上 ERP 。但就一般企业而言，产品结构相对稳定，新老产品都在同时生产。企业就是上了 CAD 和 PDM ，设计部门的主要精力肯定是放在新产品的设计上，他们无暇顾及老产品的信息化。而生产管理则不同，新老产品都要进行管理，这样在相当长的一段时间即使上了 PDM 老产品的物料数据，物料清单，工艺路线及工时定额数还是要靠手工录入，不能依靠 PDM 的集成。一个企业的老总告诉我，他计划 ERP 的实施要 5 年。我问他为什么？他说：我要把工厂的全部产品都要用 CAD 和 PDM 实现信息化，才能做 ERP 。这位老总说这话至今已 6 年了，他确实在 6 年前购买了 PDM ，但是这个工厂的老产品至今并没有信息化，时至今日 ERP 还是没有上。这就是将 PDM 一定要先于 ERP 绝对化了。我们主张先上 PDM 还是 ERP 一定要视企业情况而定。严格按定单生产的企业先上 PDM 是对的，一般企业必须视企业的需求而定，什么影响企业的生存和发展就先上什么。就是先上了 PDM 也不要指望在 1-2 年内就能从 PDM 里拿到 ERP 想要的全部数据。一是因为老产品一时不能被信息化，还需要人工录入；二是何时 PDM 才能提供符合 ERP 要求的制造物料清单（提供工程物料清单谁也不怀疑）。往往 PDM 提供的物料清单不能满足生产计划和成本核算的要求，需要修改。

　　从发展历史来看， MRPII ， ERP 至今已有近 30 年的历史，而 PDM 只有 10 来年，证明没有 PDM 的年代， MRPII ， ERP 仍然是可以运行的。

　　2．2 MES 与 ERP 谁先谁后？

　　制造执行系统 MES （ manufacturing execution systems ）。按照美国 AMR 研究公司对 MES 的定义： MES 是一个工厂层的信息系统，介于企业领导层的计划系统与生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员／管理人员提供生产过程的全部资源 ( 人员，设备，材料 , 工具和客户要求 ) 的数据和信息。 MES 在工厂综合自动化系统中起着中间层的作在 ERP 系统产生的长期计划的指导下， MES 根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据，对短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程进行优化。功能模块包括工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和数据采集等模块。在 MES 下层，是底层生产控制系统，包括 DCS 、 PLC 、 NC/CNC 和 SCADA 或这几种类型的组合。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图 4. 制造执行系统的三层模型

　　可见， MES 是业务计划系统和控制系统的中间环节，什么样的制造业企业有完善的控制系统呢？流程工业和高度数控化的离散制造业，只有这类企业他们才能从底层控制系统中采集生产执行情况的数据，反馈给 MES 和 ERP 。也只有在这种环境下 MES 才能显示出它独特的魅力。在这种环境下可以说：没有 MES 的 ERP 在执行层就像没有触觉和视觉，不能得到及时准确的信息反馈。这类企业上 MES 是完全必要的。

　　然而对于一般的离散制造业，由于设备自动化水平低，底层缺乏甚至根本就没有控制系统，没有办法从底层自动获取生产执行数据，一切生产执行数据都需要人工键入，这时的 MES 就失去了它的威力。这种生产环境下的 MES 与 ERP 的车间生产管理系统没有两样。因此也谈不上没有 MES 的 ERP 是“无本之木”。并非什么企业都需要 MES 。

如何看待普及与提高？

　　今年以来普及 ERP 的呼声一浪高过一浪。制造业信息化需要普及， ERP 需要普及这没有错，但如何普及是值得思考的。

　　3.1 管理变革是制造业管理信息化的基础

　　40年的计划经济给中国企业打下了深深的烙印。企业销售和采购管理改变了，但是在企业的内部，传统的管理模式、管理方法至今在企业中仍然普遍存在。要想实现现代化管理，仅有计算机网络系统和 ERP 是不够的。必须从企业的战略发展、管理模式、业务流程、组织机构、绩效考核、薪酬体系等方面进行全面的优化。在此基础上进行信息化，才能从根本上改善企业的管理水平，提高企业的核心竞争能力。所以，通过管理咨询，实施管理变革是制造业信息化的基础。穿新鞋走老路的信息化实施效果是非常有限的。

　　3.2 生产管理是制造业管理信息化的核心

　　究竟 MRPII/ERP 有没有过时，我在其他文章里有详细的论述，这里就不再赘述。我认为 MRPII/ERP 没有过时。我这里要强调的是 MRPII 不仅没有过时，在离散制造业管理信息化中它是最重要，最核心的部分。目前我国的 ERP 软件的设计思想有两个源头，一个是源于 MRPⅡ ，另一个则来自财务软件起家的公司。自动化所、开思等都是从 MRPⅡ 演进来的 ERP 软件，而用友和金蝶则来源于财务软件，他们的设计思路迥然不同。业界盛传“从 MRPⅡ 发展来的 ERP ，由于设计过于复杂，供应商已不愿意去涉足， MRPⅡ 系 ERP 最终走向没落，甚至消亡。而进销存加财务的 ERP 才是目前用户的真正需求，实施效果也受到用户的一致好评。” ( 择自计算机世界 ) 这种说法我认为是不科学的。
　　
　　 两种设计思路的 ERP 软件最终应是殊途同归，而不是互相替代关系，作者认为：从企业的长期发展来看，一个复杂的离散制造企业的信息化，如果没有先进的生产计划控制技术，没有 MPS 、 MRP 、 SFC 、 CRP 、 JIT 、 APS ，没有良好的供应链计划协调与优化，要想缩短生产制造周期和采购提前期，降低库存资金占用，准时交货，快速响应客户需求是做不到的。仅仅将现有的手工管理方法信息化，它只能提高管理效率，不能从根本上提高企业的管理水平和经济效益。现有手工成本计算方法存在数据采集不准确，核算方法简单，只能计算产品系列或产品成本，不能计算零部件成本，缺乏必要的成本分析等。当然 MRPII/ERP 要与时俱进，要向 CRM ， SRM ， EC ， CC 发展，但是否定 MRP ， MRPII 是不对的。这在离散制造业尤为重要。我们不能因为 MRPⅡ 复杂，就放弃，他关系着企业如何提高竞争能力的问题。

　　3.3 管理领先，深化应用

　　所以作者认为 ERP 的普及不应该是用少数产品，低价格销售进行普及，不是供销存加财务的简单普及。应该是管理变革领先，深化应用基础上的普及。否则会使我国本来就比较肤浅的制造业信息化变得更加表面化，形式化。

　　以上是作者就目前制造业信息化中存在的几个有争议的问题发表个人的见解。不同意见欢迎讨论。希望通过“百花齐放，百家争鸣”辩明是非，让制造业信息化少走弯路。