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SAP APO与独立的工业模块无缝集成在一起，组成一个完整的计划体系。这个计划体系可以完成从中长期的整体计划一直到分钟或秒级的作业计划，从而构成整个信息化管理体系中的计划层。这里，APO中的生产计划与详细排产模块可以真正完成中短期的计划并产生计划工单。因此，在MES中不再有生产计划，而直接是生产订单了。所谓的独立工业模块主要用来完成基于件次的排产工作。SAP APO中的计划与独立工业模块中的计划的区别或者说分工是：所有基于订单的计划，比如产生计划工单，并对计划工单进行排序、分拆、合并等优化工作全由SAP来完成；而所有基于物料件次的计划都由独立的工业模块来完成。比如加热炉的上料计划，再比如轧制薄板类产品时的龟壳型排序（见图10-8）。
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图10-8 SAP制造行业的ERP与MES集成架构
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之所以采用这种独立的工业模块主要是因为基于件次的计划与钢铁冶金企业的设备、工艺的关系非常密切，很多独立的工业模块中内置了大量的工业优化算法。这些算法模型主要关注技术层面，与管理层面的关系不大。而SAP公司作为企业管理软件供应商，注重的是管理层面的问题，不会提供类似的工业算法模型，要在SAP系统中实现这些算法也是可以的，但用户必须自已在SAP中建立这样的算法模型，SAP只提供建立模型的平台和工具。鉴于这种情况，直接采用这些独立的工业模块，并使之与SAP集成便成为一种效率最高的解决方案。另外，如果要在SAP中完成基于件次的计划也是可以的，但除了要在SAP中建立相应的算法模型之外，还必须满足一个计划工单等于一个件次、一个批次等于一个件次这样的约束条件。这是因为，到目前为止所有的ERP系统中的计划都是基于工单来进行的。因此，在这种最新的架构中，采用了所谓的独立工业模块。当然，这种独立的工业模块除了直接在市场上采购外，也可以由客户自行开发。
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另外，在这种架构中，SAP ERP系统与三级MES构成了一个大的执行层，SAP ERP是企业级的执行层，而三级MES是分厂或车间级的执行层，这里保留了现场调整与事件处理功能，主要用来处理突发事件和短期的计划调整，使得三级MES可以及时处理各种现场情况。
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在这种架构中，三级MES成了名副其实的制造执行系统，即只有执行没有计划。可以说这种架构是一种“厚四薄三”型的ERP/MES架构。当然，上述架构只是众多可行架构中的一种，在项目中具体如何设计，需要根据企业的实际情况而定。
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智能制造之路：数字化工厂 10.3 PLM与MES集成
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10.3.1 PLM与MES的集成分析
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实现PLM与MES的集成后，PLM的设计数据与MES的相应管理模块可以同步进行，即可直接将产品要求、设计和制造信息与车间执行系统连接。例如MES的工艺管理、物料管理等模块将会存储在PLM的设计数据中，以供生产执行过程使用。将PLM与MES进行集成有效避免了两个系统中数据不同步的情况，集成系统中的数据可以实现实时连接。
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PLM与MES的集成解决方案是一个无缝的途径，不仅可以提高生产灵活性，还可以提高生产速度，提供创新的产品和优化的方法，更可以不断地通过分发最新的产品设计和组装方法到更多的、更快捷、更有效的生产价值链，确保生产和工程领域的全面可视性转移需求。
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10.3.2 西门子的PLM与MES集成架构
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设计系统与制造执行系统之间的业务关系不仅仅是数据的简单同步，还包括业务逻辑的互操作性。PLM与MES之间可以实现紧密的系统集成，如Teamcenter与SIMATIC IT之间的集成。两者的数据同步并非传统意义上的通过中间文件方式实现的，而是通过底层函数互调实现的，全盘考虑数据传输的效率和完整性，保证企业是建立在一个统一的数据源的基础上。Teamcenter与SIMATIC IT通过独有的内部数据通道，实现设计系统与制造执行系统间的紧密结合。同步的数据内容不仅仅是文字性的、静态的、局部的，还是包括了结构化参数、生产指导文件和三维数字模型等全局数据的完备数据包，保证了各种主数据信息，如产品编号、物料编码、工装刀具编码以及人员编号等信息在两个系统中的一致性，百分百的匹配度（见图10-9）。
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图10-9 西门子的PLM与MES集成架构
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PLM将完整的产品数据包通过内部通道传递给MES，MES内部的各个模块分别负责接收和存储不同类型的产品设计数据。
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MES的MM模块负责物料数据管理，它将存储来自于PLM的产品编号、物料类型和分类、物料编码（包括零组件、刀具、工装等）和物料属性等信息。
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MES的PDefM模块负责工艺数据管理，它将存储来自于PLM的工艺数据，并且能够与PLM中的工艺数据结构保持高度一致，包括完整的工艺路线信息，每道工序涉及的毛坯、刀具、设备类或指定设备、操作技能、刀具类或具体刀具，以及生产指导文件等。
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MES的PRM模块负责人员数据管理，它将存储来自于PLM的人员数据信息，包括人员编码、所属部门、岗位、技能、资质、班组等信息。
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MES的MCIS模块负责程序传输、数据采集、在线刀具管理等，PLM可以直接将数控机床程序通过内部通道下载至数控系统中，并且整个过程都是在系统的监控下进行的，相应的容错程序能够保证数控机床程序传输的完整性和正确性。
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智能制造之路：数字化工厂 [:1704014206]
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智能制造之路：数字化工厂 案例分析篇
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