生产管理是管理产品从原材料到半成品再到成品的过程，包括制定生产计划，组织生产要素，掌握生产进度，把控生产结果，即产品质量。随着产品全生命周期的概念日益深入，如今的生产管理不断地在延伸，其过程管理逐渐延伸到前端的设计环节，以及后端的销售环节。
变化的过程往往复杂而不可控，达芬奇从不曾画出过两个相同的鸡蛋，双胞胎也没有一模一样的。按理说，生产出来的产品也不会一模一样。但似乎大部分的产品又都是一样的，毕竟我们可以用相同规格的螺丝相互替换。这就是生产管理的核心——管理「不可控」的过程来实现生产「标准化」的产品。即使生产管理的管理范畴不断扩展，其核心始终如一。
纵观制造业的发展，可谓是不断标准化的过程。古时，赞绣技出众，免不了描述其针脚细密。这就是用手工技艺保证的针脚间距的标准化。到了机械时代，环环相扣的齿轮减小了制造误差，使产品趋同。自动化设备弥补了齿轮减小带来的误差，又一次提升了产品精度。进入信息化、智能化之后，似乎带火了一个任性的制造方法——「用户定制」。产品看似不再标准化，但其实是更高级地对整个生产过程的标准化，从而实现品质的标准化，而为客户带来选择上的自由。
了解生产管理，大概是绕不开相关的著名的理论的，比如美国摩托罗拉提出的「6西格玛理论」，日本丰田公司提出的「精益生产理论」，美国通用公司提出的的「敏捷制造」，美国国防部提出的「并行工程理论」等，这里我们简单对比一下这几大理论——
「6西格玛理论」源自于质量管理，与其渊源最深，只看它的名字就能明白个大概——「6西格玛」代表百万分之 3.4 的合格率偏差，是对产品质量非常严苛的要求。百万分之3.4意味着什么？一百万个产品里仅有 3.4 个残差品！如何才能达到这么出色的合格率呢？「6西格玛理论」给出了解释——用定义、测量、分析、改进、控制 (DMAIC) 5 个步骤，对生产过程进行持续改进，从而达到极高的合格率。越来越多的人相信，标准化的过程能够带来标准化的产品。
有没有拖延症晚期患者？那么，请不要错过「精益生产」。我们的目标是：deadline 就是生产力。好像哪里不对？再说一遍，我们的目标是：Just in time。这次对了！「精益生产」强调由需求拉动的适时生产，杜绝浪费。在我看来，该理论关注的是时间，只有对每一个产品、每一道工序、每一个生产节拍，乃至生产过程中涉及的转运时间都能合理估算，才能适时生产而不至于误工期、赔违约。「精益生产理论」通过强调生产时间的标准化，从而提高效益。
「敏捷制造」通过快速配置资源，响应用户需求，实现制造的敏捷性，可以看作是初级版本的「用户定制」。「敏捷制造理论」的生产管理思路是从产品出发，把产品分割成独立的模块，模块相互替换，或者可选使用，再将这些模块集成。在划分模块时有两种方法，一种是每个功能模块有一组可选的使用模块，通过排列组合的方式组成产品，比较典型的例子是订购选型手册厚过百科全书的保时捷；另一种则是统一模块接口，不断叠加模块扩展产品功能，常见于商业软件。
「并行工程」希望将概念设计、结构设计、工艺设计、样机制造等多个阶段并行推进，从而缩短开发周期。其理念认为：越早发现错误，则损失越少。但随着数字化双胞胎技术的不断成熟，虚拟产品已能极大程度地还原真实产品在现实中所遇到的各种场景，并行工程提前发现问题的作用已日渐式微。但是，「并行」所依赖的生产信息交换则越来越成为生产管理中的重要组成部分。
在这里小小地总结一下上述的生产管理理论（由于只想用 1-2 个关键词概括，所以难免以偏概全，同感兴趣的知友也可以评论留下你的妙语总结）：
「6西格玛理论」– 过程标准化，持续改进
「精益生产理论」– 生产时间标准化
「敏捷制造理论」– 模块化，接口标准化
「并行工程理论」– 生产信息标准化
经过多年的传承与发展，上述的生产管理论也相互借鉴，或者在实践中联合使用。在联合使用时，不同的理论对同一事物会有不同的定义。那么有没有集大成者呢？大约就是 ISA-95 标准。该标准由仪表、系统和自动化协会 (ISA) 制定并通过。诚然，ISA-95 标准的故事性没有上述的理论来的丰富，因此并不为公众所熟知，但提及 MES，工程师们想必绝不会陌生，MES 就是出自 ISA-95 标准中所用的术语和模型。ISA-95 作为领域标准，其系统性和无歧义性自然是不用赘述的。正如房子可以千奇百怪，但建筑蓝图中通用的窗、门、墙、地板的符号可以没有歧义地描述所需要的窗、门、墙；尽管没有两个一样的工厂，我们依然可以用 ISA-95 的模型和术语来沟通工厂的业务、活动、责任、信息流等等内容。
ISA-95 将生产管理按照不同职能维度划分为 4 个层次（如下图 Level 0-4）。最高层（第 4 层）是企业级控制层，其定义商业逻辑和生产制造系统之间的信息交换；第 3 层是制造系统层，定义生产活动，包括：定义管理，资源管理，生产详细计划，生产部署，生产执行，跟踪，分析和数据采集，共 8 种活动；而第 0-2 层统称为底层，也称为物理层，分别定义监控和控制物理过程的活动，传感和操作物理过程的活动和实际的物理过程。ISA-95 还关注新生产模式中的事务，并不断扩展。此外，ISA-95 将这些定义再放到一个个的具体模型里，每个模型都对应一个应用场景。应用场景共分为 4 类 9 大模型，分别是资源类、能力类、产品定义类和生产计划类。资源类包括人员，设备，材料和过程段对象。能力类包括生产能力，过程段能力。产品定义类包括产品定义信息。生产计划类包括生产计划和生产性能。这些应用场景如同一束束光照亮了整个生产过程。
看到这里，有些知友或许会陷入「我是谁？从哪儿来？到哪儿去？」哲学三问的迷茫？——因为理论太多，学习过程太漫长。那么对于想短时间了解如何运用知识的朋友们，我们可以换个思路——站在巨人的肩膀上，直接学习生产管理的软件也不失为一个好办法。
如果知友们有机会接触西门子 SIMATIC IT 生产管理软件，就是一个不错的学习机会。作为 ISA-95 委员会的成员，西门子为该标准的发展做出积极的贡献，也是参照该标准的第一个 MES 供应商。SIMATIC IT 根据 ISA-95 标准以工厂为中心进行设计的，将生产过程中的数据管理、工作流程、加工、测试等不同应用场景划分为不同模块，同时兼具可扩展性。既可以系统学习，也可以就某个感兴趣模块重点学习，此外，SIMATIC IT 还建立了丰富的行业库，可以参考借鉴具体的实例。
这里以某乳品企业为例，简单啰嗦一下 SIMATIC IT 所提供的内容，该企业一方面希望对现有生产过程和数据流进行优化，确保管理和生产之间的高效集成和沟通。同时通过集成工厂中不同的流程和系统实现前加工、后加工一体，来避免同样的信息在不同系统中被手工地传递和处理，导致错误、延迟和效率低下。另一方面，公司希望提高生产过程的实时可视性来降低成本、改善排程和优化资源利用率。西门子的MES解决方案 SIMATIC IT 最终帮助该企业完成这一重要使命。
第一阶段，SIMATIC IT 整合灌装线，实现工厂区域监视、生产数据采集、关键绩效指标 KPI 计算、生产订单管理、批次分析、人员管理、维护管理及质量数据共享。第二阶段，SIMATIC IT 又成为 SAP 与不同工厂区域，原奶处理、成品灌装和酸奶发酵之间的数据集成平台。
如今，整条生产线必要的生产数据通过 SIMATIC IT 导入 SAP 系统。每天生产开始，所有与生产相关的主数据（产品数据，物料清单，生产数据等）从 ERP 下载到 MES，MES 再将这些数据分发给工厂的其他系统；SIMATIC IT 还负责将来自 ERP 系统的生产订单下载并传递给生产系统；订单状态实时刷新，由 SIMATIC IT 反馈到 ERP，每次灌装线订单状态发生变化（例如订单开始执行或结束），ERP 都会从 SIMATIC IT 收到关于绩效、时间、品质等订单信息；每生产出一托盘产品，系统就会为内部物流订单生成确认信息，包括从 MES 向 SAP 传递的关于这个托盘的实时消息。
最后想说的是，无论如何系统地学习，都会有新的知识不断刷新着以前的知识，不如循序渐进，先了解一个概括，从某一个具体的方面深入，再回过头来重新理解整体，定会有新的理解。这和生产管理中持续改进的理念也是不谋而合的。越过山丘，发现还是山丘。
PS：附 ISA-95 标准5册的全名和 SIMATIC IT 实例库链接以供检索参考：
ANSI/ISA-95.00.01-2010 Enterprise-Control System Integration Part 1: Models and Terminology
ANSI/ISA-95.00.02-2010 Enterprise-Control System Integration Part 2: Object Model Attributes
ANSI/ISA-95.00.03-2005 Enterprise-Control System Integration Part 3: Models of Manufacturing Operations Management
ANSI/ISA-95.00.04-20XX Enterprise-Control System Integration Part 4: Objects and attributes for manufacturing operations management integration
ANSI/ISA-95.00.05-2007 Enterprise-Control System Integration, Part 5: Business-to-Manufacturing Transactions
特别鸣谢本文作者：
陈阳
西门子（中国）有限公司
数字化工厂集团 软件工程师
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：西门子中国
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