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基于生效日管理的PLM与ERP系统BOM集成

2017/6/8    来源:互联网    作者:钱文昱  仲梁维      
关键字:PLM  ERP  系统集成  BOM  
PLM与ERP系统在现代制造企业中得到广泛运用,这两个系统中具有重叠的BOM数据。通过研究PLM与ERP的集成方法,分析了基于生效日管理的PLM 的MBOM与ERP的BOM 差异性,提出了集成程序处理异构BOM 在不同情景下的转换逻辑,定义了集成机制的三层架构各自功能及整体运作。基于该方法和策略,实现了PLM Windchill通过Webmethod集成程序与ERP系统集成。

    1 PLM与ERP集成的意义

    PLM系统管理全生命周期中的产品信息,主要包括CAD/CAM/CAE设计数据管理、产品零件以及BOM 管理、工作流管理的任务,其中可能涉及零件和产品的创建与审查管理、产品类别维护及重用、工程材料清单(EBOM)与制造材料清单(MBOM)、采购与制造属性、生效日管理、零件或产成品的工厂视图创建、跨部门沟通工作流程等。

    ERP系统对企业资源进行管理,主要包括制造模块、采购模块、财务模块、物流模块、售后模块与销售模块。不同的模块在各自领域承担着从客户数据、采购下单、生产订单计划、材料清单、库存管理、出货、成本统计等重要环节。

    虽然这两个系统所管理的领域不同,但在管理数据中有重叠部分, 即零件信息与制造清单(MBOM)信息。零件信息与制造清单是PLM 系统的输出信息,同时又是ERP系统的输入信息。将PLM与ERP系统进行数据集成,能避免PLM 管理中的主数据手工重复输入ERP系统,以自动集成的机制可以实现数据传输的快速性、准确性并保证其一致性。从企业战略角度而言,集成PLM、ERP可以更有效地帮助企业快速反应市场需求。

    2 PLM与ERP集成的主要内容

    PLM与ERP集成的本质是框架,即在异构分布式计算机环境中能使企业PLM系统与ERP系统实现信息交互或过程交互的软件系统。PLM与ERP需要集成源于其数据具有重叠部分,该重叠部分主要包括两方面:零件信息与材料清单(BOM)信息。在PLM系统中材料清单可划分为:工程材料清单(EBOM)与制造材料清单(MBOM)两类视图,应用于生产运营的制造视图需要被同步到各个工厂的ERP系统中,由统一的中间集成程序处理数据,并同步至不同工厂的ERP系统中。

    零件信息需要同步的字段主要包括零件号、零件名称、零件单位、零件版本、零件自制、采购属性、生效日等信息;材料清单需要同步的字段主要包括父零件、子零件、行号、数量、子件生效日、子件失效日等信息。

    3 PLM与ERP集成方法

    1)接口函数调用

    基于接口函数调用的PLM与ERP系统集成过程,两系统间的传递信息通过打包的数据文件完成。如果PLM系统要访问ERP系统中的信息,需先通过ERP系统的接口函数把所要的信息抽取出来,然后转换成数据文件,再将数据文件转换成符合PLM系统接口函数的数据结构,传递到PLM系统。这种方式实现的信息传递非常有限,难以做到整个企业信息共享。

    2)直接访问数据库

    直接访问数据库方法是通过允许PLM 访问ERP系统底层数据库或允许ERP访问PLM系统底层数据库,以实现数据共享与交换的目的 。如果采用该方法,要求PLM或ERP开发人员对异构数据库底层结构有充分了解方可实现,对开发人员要求较高。另一方面,这种共享的访问方式,在数据安全方面也需要得到充分考虑。

    3)中间数据库访问

    中间数据库访问方法是通过中间数据库存储PLM与ERP系统需共用的数据,它们通过访问或操作中间数据库表的方式以实现两系统间数据交换的目的。采用该方法,独立的中间数据库在数据安全性方面可以更出色;另外,使用该方法,对中间件开发人员的技术要求比采用直接访问数据库的方法要求低。

    4)中间文件传输

    中间文件传输方法是PLM与ERP系统采用文件读写的方法,以统一的文件格式通过各自系统的导入程序将所需数据写入各自系统,支持如XML和STEP通用的数据交换标准,提供不依赖系统的中间机制。使用该方法,更具有通用性,如果更新或升级现有的PLM或ERP系统,只需在新系统中也开发相应的读写导入函数即可。但使用该方法对网络传输要求较高,否则系统集成效率会受影响。

    综合考虑到集成效率与开发人员能力等因素,在本项目实践中,将采用中间数据库访问的方式实现PLM与ERP的集成。

    4 PLM与ERP中BOM的数据结构

    PLM系统中零件允许添加子零件成为BOM,同样零件允许被其它零件使用到。如果一个零件某版本的BOM 生命周期状态发布后,此版本的BOM类似于快照形式被记录在系统中。生效日是零件本身的属性,对单层BOM而言,该属性也表达子零件也在此日期生效,上一版本的子零件在该日期前被失效。ERP系统中的BOM 以流水形式记录父零件在不同的时间使用到的子零件,历史版本的BOM也应记录于系统,以便售后使用;同时,也可能存在已设计完毕,当库存零件使用完毕后,将来生效的零件。

    基于系统间结构模型的差异,PLM的MBOM表与ERP的BOM表其本质是异构的,表1为PLM的MBOM字段表,表2为ERP的BOM字段表。其结构差异主要在于PLM中生效日是零件的属性而非BOM属性,而在ERP中每条BOM记录都具有生效日期与失效日期这两个属性。因此,中间集成程序需要承担逻辑转化的功能。

    无论在PLM还是ERP的BOM中都有字段line number,中间程序通过line number的值将PLM的BOM变更指向ERP的BOM记录。因此对PLM某版本的MBOM而言,它的主键是parent_part与line_number的组合。

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    5 PLM与ERP的BOM的逻辑转换策略

    PLM与ERP系统的BOM异构逻辑转换要求中间集成程序完成,其常见的变更包括:BOM 的变更,生效日调整及制造与采购属性调整。这些所提及的属性均要求在上游的PLM 系统中作为主数据源进行管理和操作,由中间集成程序将其传递至下游ERP系统,并在ERP中执行对应操作。

    PLM中常见的BOM变更包括:新增零件、删除零件、替换零件、数量变更。在业务中,PLM的版本变更需对零件指定生效时间,并随企业库存和采购等因素动态变化,允许用户进行不断调整,以起到提前或推迟新版本零件与BOM的生效。另一种常见的业务需求,工厂根据成本或生产能力,变更零件采购与制造属性,该变更也会影响ERP中BOM零件的生效时间与失效时间的变化。

    因此,将上述可能涉及的变更归纳为三种情景,中间程序需将PLM的MBOM变更转化为ERP能够接受的BOM形式放入中间程序数据库。

    1)新增和删除BOM零件及生效日调整

    如果PLM中BOM的B版本相对A版本新增子零件,转化程序应为ERP中BOM插入一条以B版本为生效日期的新纪录;如删除子零件,则在原有BOM记录中加入B版本生效日的前一天作为其失效日期;如果调整B版本的生效日,在ERP中的生效日期与失效日期也相应调整,如图1所示。

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    图1 新增和删除BOM 零件及生效日调整BOM转换示例

责任编辑:张纯子
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