PDM与ERP系统集成的关键技术与应用

    引言

    企业信息可分为企业资源信息、经营决策信息和生产对象信息等。产品数据管理(PDM)信息和企业资源管理(ERP)信息是企业信息的卞要组成部分。是目前企业建设计算机集成制造系统(CIMS)的两个核心。然而。氏期以来PDM和ERP被分而治之。造成企业信息交换困难。ERP系统所需要的产品数据不能从PDM系统中自动获得。而要重新手工录入;同时。由于PDM系统无法对生产成本、加工中心进行及时跟踪。造成设计与生产脱节。因此。PDM与ERP系统集成己成为企业信息管理的必然趋势。

    目前PDM与ERP系统集成的卞要技术有内部函数调用、直按按口集成、基于中间件的系统集成等。内部函数调用和直按按口集成技术往往需要原系统开发人员的支持。开发工作量大、集成成本高。但可以获得较高的效率。基于中间件的系统集成由于中间件产品是商业软件。本身井不够开放。虽然在集成时避免了对系统底层的操作。减小了开发的工作量。但实时性不高。

    针对上述集成技术的特点。本文提出了基于上层中间文件交换和底层中间库相结合的两层集成策略:通过上层的中间文件交换解决两系统间部分关键数据的字段映射和结构转换。实现异步集成;通过底层中间库。解决两系统底层大量数据的交换和传输。降低集成难度。保证系统集成的实时性。实现同步集成。

    1、PDM与ERP的数据交互分析

    PDM系统管理所有与产品相关的数据和产品设计的相关过程。而ERP系统则管理企业生产、采购、销传、人才、财务、组织等各种资源及生产要素。PDM系统为ERP系统提供了产品设计的相关信息。而ERP系统为PDM系统提供了产品制造成本的相关信息。将PDM系统中的MBOM和工艺路线及产品的属性等信息传递给ERP系统。ERP系统对其进行维护后。根据这些信息生成物料需求计划(MRP)和能力需求计划(CRP)来指导生产。同时。ERP产生的CBOM信息和设备动态能力等信息反馈给PDM系统。作为产品设计的参考。并在整个产品的生命周期内。保证MBOM,CBOM及Rou-ting在两系统中的一致性。实现两系统间的双向集成。如图1所示。

    由图1不难看出。产品设计EBOM、产品制造MBOM、产品工艺路线Routing、产品成本CBOM及工程图记录是PDM与ERP系统集成的卞要内容。其中BOM是两者集成的关键

    2、系统分析与建模

    作为PDM与ERP系统集成的核心部分—BOM。构建时根据需要以不同的数据模刑存储在不同的系统中。常见的有:树形BOM。反映该产品所需的原材料、零件、部件及总件之间的从属关系和数量装配关系;矩阵形BOM,适用于识别和组合一个产品系列中的通用零件;差异形BOM。以标准产品为基准。规定还可以增加或减少哪些零件。可有效地描述不同产品之间的差异以及模块化BOM等。

    树形BOM常以多层BOM(图2)和单层BOM(图3)分别在PDM和ERP中存取。

    如图2,图3所示。PDM和ERP两者BOM的属性、结构差异较大。在集成时需要分别找出两者的结合点。

    首先，在工程应用中。根据不同的需求。在不同的作业卜。零部件的材料、颜色及所需要加工的尺寸等属性有所不同。每一个不同都对应一个代号。而根据图纸代号加工零部件时。要对应相应的物料号。这就说明代号与物料号之间存在A:B=1:1的对应关系。其中A表示ERP中的物料号。召表示PDM中的代号由于这种映射关系的存在。可将代号与物料号作为两者在属性上联系的桥梁。

    其次，在结构上。多层BOM向单层BOM转换。实质上是将一个多阶问题展开成多个一阶问题来解决。其关系表达为

    式中,X0为根节点;括号代表层次(父子)关系;xn为x0的次阶(第一阶)节点中的第n个节点;xm为x0的第二阶节点中的第m个节点，它对应的父节点是xn；x1i为x0的第二阶节点中的第1个节点，它对应的父节点是为x1i依次类推;g1为映射规则，转换后的表达式只有父件和它对应的次阶子件之间的关系。

    这种转换需要通过树的遍历。但要注意的是。标准树的遍历要求结构上一个r节点只能对应一个父节点。这与树形BOM(EBOM)中同一个r件(r节点)可以对应多个父件(父节点)有所不同。因此。在遍历节点时。按照父节点和r节点的ID同时遍历进行修正。

    最后，根据不同企业的实际情祝。手工建立代号与物料号之间的对应关系。实现字段映射。所建立的中间文件属性如图4所示。

    综上分析。可得EBOM向MBOM转换的表达式为式

    式中，xi为代号;mi为物料号;g2为代号与物料号间映射的关系;attr为两者共同的属性;。为映射关系;f为g1、g2、g3的复合映射，通过f实现El3OM->Ml3OM的转换

    所对应的逻辑模刑如图5所示