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制造企业关心三个问题，前面我们用了三篇文章介绍了企业常用的三种信息化软件ERP、MES、PLM（点击蓝色字体回顾历史文章）。那么这些系统是如何协作的呢？相互之间关系如何，我们平台还经常听说的APS、OEE、EMS等系统和这三个系统又是什么关系？
这么多系统，可能把很多人都搞糊涂了，下面这篇我们我们就通过工厂的系统集成架构来说一说这些系统之间的关系。
通过对ERP、PLM、MES功能的了解，我们发现不管各种管理系统穿什么马甲，什么APS、PDM、CAD、OEE他们都属于这三大系统的范畴，只是分别实现不同的功能，或者侧重点不一样。同时这三套系统直接的相互关系。他们是广泛协作的，存在大量的数据共享。下面我们来分析一下，ERP、PLM、MES系统在一个企业内是怎么运作的。
这个图很好的说明了三者的关系。要完整的理解三个系统的关系，我们先要理解一个制造企业的系统架构、生产物流和信息流。
按照ISO标准，我们可以把一个工厂分为4个级别。
第一层是现场层：主要硬件设备包括机械设备、电动/气动执行机构、阀门、仪表等;
第二层是控制层：主要硬件设备有，包括PLC在内的各种类型的控制器，现场操作员站等设备和系统;
第三层是管理层：第一和第二层都是我们肉眼可以看得见的，日常工作中也经常可以接触到。到了第三层主要就是管理软件系统，我们更多看到的是中央控制室的计算机和现场的显示屏。如MES系统，他们的功能主要是生产管理、下发生产指令，效率计算等等;
第四层是应用层：和管理层一样，物理硬件主要是大量的高性能计算机，存放的位置是企业的最高安全级别的中央机房，现在很多企业逐步开始将音乐层部署到云端。主要部署ERP和CRM两套业务系统。
这4个层共同构成了企业的基本架构。
一个工厂从本质上来讲，一开动，整个工厂架构里面就有一明一暗两个“流”就开始沿着4个层的上下前后左右开始动起来，明的是物流，沿着第一级由开始到结束的顺序流动，最终成为一个又一个面向市场销售的产品。暗的是信息流，沿着1级到4级的架构上下流动，传动数据和下发指令，实现了各层之间的监督和管理。
我们先来看看一个工厂的物流是怎么回事。物流我们只有在开始生产之后才可以看得到，分为原材料采购、原料入库、原料出库、加工组装、测试、验收、出厂交互客户。物流比较直观，有实物可以看到，大家比较好了解。我们主要来看看伴随着生产流程的物流，信息流是怎么来影响生产的。
我们以一个自动化设备的企业的业务流程为例，来介绍一下信息流。一个企业通过调查发现市场上对具备高精度检测的瓶盖分拣线有很大需求，于是安排产品部门进行市场需求调研，将从市场获取的核心数据录入PLM系统形成了初步的需求规格书，下发给设计部门当相应的需求不断细化后，接下来会展开概念设计的工作，此阶段产生大量的技术尝试方案和原型系统以支持可行性论证等工作，虽然此时并非正式的产品研发，但作为企业的宝贵知识资产必须进行合理的管理和总结分析。当企业真正确定了产品将采用的技术方案后，则进入了Production Engineer环节， PDM就开始发挥作用了。完成产品的基本设计后，为了支持后续的生产，还必须要经过工艺设计。产品经过工艺设计后，会安排小批量的试制或者试验，试验数据也将对产品量产或交付上市前的完善产生重要参考支持。到这一步，产品就可以进入市场化的环节了，通过销售部门向客户推广。
一定客户确认了订单，销售合同和技术需求规格书等文件录入ERP系统，根据客户需求和产品原型获得BOM物料清单，ERP的APS生产计划系统、采购管理等功能开始工作，将生产计划等数据下发给MES系统，由MES指挥工厂设备层和控制层工作，直到符合合同需求的产品被生产出来交互给客户。在生产过程中，MES实时的向ERP和PLM系统反馈信息，可以准确的获取生产的状态和数据。
交互给客户就完事了吗？显然不是，这时候PLM再次介入，开始跟着产品的应用生命周期，由售后人员向PLM反馈设备的安装、使用、维保等数据，有些企业甚至可以做到PLM实时获取设备运行的状态数据。为用户提供设备运行状态监测、生命周期预测、维护保养建议等等。在这个领域，很多企业针对比较重要的设备纷纷向用户提供了这些功能。这些数据还可以和客户自己的MES系统对接，厂家实时获取设备状态数据，用户除了状态数据还可以获得生产数据，真正实现了社会化大生产的数据共享，为柔性生产提供了数据支持。下面这个图就是一个企业的信息流，和个模块在每个环节的作用。大家注意了，PLM系统包含了PDM系统，同时兼顾了需求调研和售后维保两个环节。如果说ERP和MES是企业内部的管理系统，那么毫无疑问PLM为跨企业数据共享提供可通道。
大家可以看到，经过这么多流程，一个设备从需求变为图纸，右零部件变为成品。这就是一个工厂的物流走向。在每一个环节中都与工厂的管理系统密不可分，这些管理系统后面就是各岗位的管理人员和操作人员。
每个层面的工作人员通过信息流来获取所需要的信息，完成各种的生产任务。信息流是双向的，处于中间层的管理层包含的工厂应用和数据仓库是应用层、控制层和现场层的数据交换中心。完成对下的数据采集和指令传达，对上数据提供和指令接受。
最后总结一下，制造企业关心三个问题“生产什么？生产多少？如何生产？” “如何生产”又包括了以下问题，可以生产什么?在什么时间生产什么? 在什么时间已生产什么? 质量如何？效益如何？等。
ERP回答的是前两个问题，根据合同确定生产目标和生产计划。MES协调解决如何生产的问题，有生产现场的过程控制系统具体执行。
MES管理都是在ERP的框架下运行的，是ERP的子集或交集。主要功能是对ERP的计划的一种监控和反馈，是ERP业务管理在生产现场的细化。ERP是业务管理级的系统，而MES是现场作业级的系统。
所以，很多MES管理软件都会与工业设备，通过工控技术进行实时数据采集，再上传给ERP系统进行业务状态改变和业务指令处理。
另一方面，随着企业精细化管理提升，和市场为导向的生产运营需求越来越高，需要一套系统可以覆盖需求-设计-产品运行状态跟踪，PLM产品生命周期系统很好的解决了这个问题。PLM包含了全部PDM的功能，成为了企业ERP系统向市场向用户两段延伸的手，进一步强化了企业生产管理的效率。
ERP、MES、PLM关系如此紧密，那么他们之间的数据集成是怎么做的呢？有什么办法有效的规避信息孤岛，提高数据的安全有效应用，下面一片文章我们来系统的介绍一下。
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内容回顾：
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1 主要制造大国智能制造现状与展望
2智能工厂/数字化车间总体设计