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PDM与ERP集成技术研究与应用

—— “中国PDM/PLM应用与发展大讨论”之二十九

2004/9/24    来源:e-works    作者:赵强  彭义兵  陈万领      
关键字:PDM  
随着企业信息化建设的不断推进,越来越多的企业开始实施应用PDM与ERP系统,随之而来的是实施企业、软件供应商必须面对两者之间如何集成的问题。采取何种技术方法实现PDM与ERP系统的有效集成已成为众多人关注的焦点。本文列举了基于中间文件的PDM与ERP系统集成技术,并对具体的实现方法进行了阐述。此集成技术已经在多家企业的PDM与ERP系统集成项目中得到了成功应用,实践证明此集成技术是行之有效的。

    一、前 言
 
    PDM(Product Data Management,即:产品数据管理)系统是在图档管理的基础上逐步发展起来,它以产品为核心,对与产品相关的数据、过程、资源进行集中的管理。PDM系统的应用目标是提升企业的产品设计能力,缩短产品的开发周期,其主要应用于产品的概念设计和详细设计阶段。ERP(Enterprise Resource Planning,即:企业资源计划)系统则是在MRPII基础上发展起来的、先进的企业经营管理软件,它能够对企业活动中与制造有关的所有资源和过程进行统一的管理,其应用的目标是对生产成本、产品质量进行控制及对客户服务进行管理。ERP系统着眼于企业制造领域连续的计算机化管理,主要用于生产制造和后勤管理阶段。虽然PDM与ERP系统在应用目标、应用范围等方面有所不同,但是,由于同一产品的形成周期涉及PDM和ERP两个领域,所以,对PDM与ERP系统进行信息集成研究,对于优化设计和制造过程、加速产品从设计领域到制造领域的转化、有效缩短产品形成周期,促进企业的现代化进程都具有十分重要的现实意义。`实践也证明,只有PDM与ERP系统之间有效的集成才能够使设计和制造部门之间快速、精确地传送信息,加速工作流程,促使整个企业各部门之间协调工作,才能保持企业的竞争力,给企业带来巨大的效益。

    二、PDM与ERP集成的主要内容

    众所周知,一个产品要经过工程设计、工艺制造设计、生产制造三个过程才能形成。在这三个过程中会形成十分相似的物料清单:工程设计物料清单(EBOM)、制造物料清单(PBOM)、成本物料清单(CBOM)。同时,在工艺制造设计阶段还会产生产品的加工路线(Routing)等信息。以下就EBOM、PBOM、CBOM及Routing的具体含义进行说明:        
   
    EBOM (Engineering Bill Of Material)
    EBOM是产品工程设计管理中使用的数据结构,它通常精确地描述了产品的设计指标和零件与零件之间的设计关系。
   
    PBOM (Produce Bill of Material)
    PBOM是工艺工程师根据工厂的加工水平和能力,对EBOM再设计出来的。它用于工艺设计和生产制造管理,使用它可以明确地了解零件与零件之间的制造关系,跟踪零件是如何制造出来的,在哪里制造,由谁制造,用什么制造等信息。同时PBOM也是ERP生产管理的关键管理数据结构之一。
   
    CBOM(Costing Bill Of Material)
    CBOM是由ERP系统产生出来的,当企业定义了零件的标准成本、建议成本、现行成本的管理标准后,系统通过对PBOM和加工中心的累加自动地生成CBOM。它用于制造成本控制与成本差异分析。
   
    Routing
    产品的加工路线,它描述了需要加工零件的各道工序、加工中心、零件的加工系数等,其主要用于物料管理或成本控制。
   
    PDM与ERP系统集成的主要内容是PDM系统将PBOM和Routing传递给ERP系统,ERP系统根据上述的信息来安排来企业的生产经营活动(如,进料、加工、组装和成本核算等)、协同企业各部门之间的工作。同时ERP产生的CBOM信息需要传递给PDM系统,由PDM系统进行管理和维护。此外,保证PBOM、CBOM及Routing在两系统中的一致性也是PDM与ERP系统集成的重要内容之一。
   
    三、PDM与ERP集成的技术分析
   
    目前,主要运用以下三种集成技术实现PDM与ERP系统的集成:
    1、内部函数调用
    这种集成技术是利用PDM与ERP系统各自提供的API函数访问数据库,实现两系统之间信息交换,其实现原理如图1所示。这种集成技术需要PDM与ERP系统都必须提供访问底层数据库的函数和API接口,并且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。

    2、直接数据库访问
    这种集成技术是通过对PDM与ERP系统数据库的分析,直接对数据库及其属性进行访问来实现两系统之间信息交换,其实现原理如图2所示。运用此集成技术是以对PDM与ERP系统的数据库结构分析清楚为前提,但大多数PDM与ERP系统所使用的数据库系统是经过加密处理,并且数据库中表与表之间存在者复杂的关联关系,需要花费大量的时间才能分析清楚系统的数据库结构。此外,由于PDM与ERP系统的版本升级可能会对各自的数据库结构进行调整,因此,以此集成技术实现PDM与ERP系统的集成存在着失效的风险。

    3、中间文件交换
    这种集成技术是将PDM与ERP系统需要交换的信息按照统一的文件格式和接口要求进行存储,PDM与ERP系统通过各自编制的数据导入/导出接口来实现两系统的信息交换,其实现原理如图3所示。与上述两种集成技术相比,此集成技术有开发量周期短、集成成本低、容易实施、见效快等特点。

    针对部分国内、外PDM与ERP系统没有提供完备的API函数或集成接口的情况下,采用基于中间文件交换的集成技术可以有效地实现PDM与ERP系统的集成,为企业缩短产品上市时间、加速信息建设奠定坚实的基础。利用中间文件交换技术实现PDM与ERP系统的集成将按照以下的思想和步骤进行:
    由PDM系统维护PBOM、Routing数据,并采用中间文件交换技术将数据传递给ERP系统。
    在EBPBOM、Routing数据发生变化时,由PDM系统完成PBOM、Routing数据的比较,采用全量或增量方式传递给ERP系统。
    由ERP系统根据PBOM、Routing数据维护CBOM数据,并采用中间文件交换技术将数据传递给PDM系统。
    由ERP系统维护材料库存、设备和工装状况等数据,并传递给PDM系统。
    在CBOM、材料库存、设备和工装状况等数据发生变化时,由ERP系统完成这些数据的比较,采用全量或增量方式传递给PDM系统。
    数据由PDM向ERP系统传递时,由PDM通知ERP,ERP利用导入接口函数读取这些数据写入本系统;数据由ERP向PDM系统传递时,由ERP通知PDM,PDM利用导入接口函数读取这些数据写入本系统。
    
    四、成功案例
   
    南京造币厂是中国人民银行直属单位,2001年开始是实施应用Oracle ERP 系统。由于“信息孤岛”的存在,使得ERP系统所需要的产品结构、工艺等信息都要通过手工输入,这严重影响了南京造币厂生产效率的提高、降低了ERP系统的应用效果。为了消除“信息孤岛”、构建企业的集成工作平台, 南京造币厂领导决定上马PDM项目。经过半年多的系统选型调研与分析,最终选择武汉开目信息技术有限责任公司的KMPDM产品为南京造币厂信息化建设的集成平台,并肩负与Oracle ERP 系统实现集成的重任。

    KMPDM 与Oracle ERP系统需要集成的主要信息为产品BOM清单和Routing数据, 其具体需要传递的BOM清单与Routing数据的文件样例如表1、2所示。Oracle系统中采用单层BOM清单,通过单层物料清单之间的关联,自动建立多层物料清单。在BOM数据表中包括产品、部件、组件、零件、毛坯及材料信息。对于部件和组件需要细分到自制件和标准件(标准件泛指国标件、外购件等不需要企业加工的零部件)。对于自制件(零件),需要分解到材料级。对于自制件(部件/组件)需要分解到部件或零件。对于标准件不需要分解。ROUTING数据主要提供自制件的金工工艺信息。

    在KMPDM与Oracle ERP系统集成过程中,KMPDM系统利用BOM汇总工具将产品BOM清单和Routing数据以EXCEL文件格式传递给Oracle ERP系统;Oracle ERP系统利用其Data load工具, 将上述信息纳入到Oracle ERP系统, 实现KMPDM与Oracle ERP系统之间的信息交换。同样,利用Data load和BOM工具实现Oracle ERP与KMPDM系统之间的信息交换。KMPDM与Oracle ERP系统的集成实现了设计与制造数据的自动传递,保证了Oracle ERP系统所需数据能够快速、准确地获取,为南京造币厂更好地控制成本、理顺企业的资金流、物质流、信息流奠定了良好的基础。

    开目公司还成功实现了KMPDM与四班(四川电器项目)、Baan(珠海格力空调项目)、SAP(宁波三星奥克斯空调项目)、经纬ERP(山西经纬纺机股份项目)等ERP系统的集成。开目公司在PDM与ERP系统集成方面积累了丰富的实践经验。
   
    参考文献
    1 秦耕、白庆华.PDM和ERP集成模式研究.IT产业,2001,6.
    2 高奇微. PDM与ERP集成.山东工程学院学报,2000,3.


                                              

责任编辑:林卿
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