一、 引言
ERP和PDM是目前企業(yè)建設(shè)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)或?qū)嵤┢髽I(yè)管理信息系統(tǒng)中兩個(gè)重要的核心。但是,隨著軟件工程技術(shù)的發(fā)展和ERP功能的擴(kuò)展,越來(lái)越多的ERP軟件商把PDM系統(tǒng)的功能集成在他們的核心軟件上。毫無(wú)疑問(wèn),PDM和ERP的集成將促進(jìn)不同功能的協(xié)調(diào),減少手工干預(yù)并減少錯(cuò)誤, 有利于促進(jìn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、采購(gòu)和銷(xiāo)售等部門(mén)間的溝通和交流。
二、PDM與ERP功能之異同
ERP是建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上,以系統(tǒng)化的管理思想,為企業(yè)決策層及員工提供決策運(yùn)行手段的管理平臺(tái)。ERP系統(tǒng)集信息技術(shù)與先進(jìn)的管理思想于一身,成為現(xiàn)代企業(yè)的運(yùn)行模式,反映了時(shí)代對(duì)企業(yè)合理調(diào)配資源,最大化創(chuàng)造社會(huì)財(cái)富的要求,成為企業(yè)在信息時(shí)代生存、發(fā)展的基石。
PDM是對(duì)工程數(shù)據(jù)管理EDM、文檔管理DM、產(chǎn)品信息管理PIM、技術(shù)數(shù)據(jù)管理TDM、技術(shù)信息管理TIM、圖像管理IM以及其他產(chǎn)品定義信息管理技術(shù)的一種概括與擴(kuò)展。它是一門(mén)管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息(包括工程規(guī)范、電子文檔、掃描圖像、CAD/CAE/CAM文件、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品定單、供應(yīng)商狀況等)和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過(guò)程(包括工作流程、審批/發(fā)放過(guò)程、工程更改單等)的技術(shù),它提供產(chǎn)品整個(gè)生命周期的信息管理。它以整個(gè)企業(yè)為一體,能跨越整個(gè)工程技術(shù)群體,是促使產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)和業(yè)務(wù)過(guò)程快速轉(zhuǎn)化的使能器。PDM共分3個(gè)層次:圖紙文檔的電子化管理、部門(mén)間的數(shù)據(jù)管理和企業(yè)間的數(shù)據(jù)管理。
材料明細(xì)表BOM和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(Product Structure)是PDM與ERP系統(tǒng)最關(guān)鍵的輸入,在這個(gè)層次上,兩種技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)不同:PDM系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)給出了產(chǎn)品“按設(shè)計(jì)角度(As Designed)”的視圖(或產(chǎn)品具體是什么,以及怎樣用與之相關(guān)的工程數(shù)據(jù)來(lái)描述),而ERP系統(tǒng)的材料明細(xì)表是“按制造角度(As Built)”的視圖,它將零部件和裝配看成同樣的集合,或者說(shuō)是描述產(chǎn)品怎樣在車(chē)間生產(chǎn)以及怎樣將它們裝配起來(lái)。
兩類(lèi)系統(tǒng)之間的差別也反映在它們所采用的底層技術(shù)上。ERP系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上以企業(yè)組織的其他系統(tǒng)為基礎(chǔ),并且與它們互聯(lián),而PDM系統(tǒng)構(gòu)建在企業(yè)組織的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境之上,這個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)支持企業(yè)組織快速改變工程計(jì)算環(huán)境。從系統(tǒng)的應(yīng)用上看,PDM與ERP之間的差異主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.在捕獲產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)方面
PDM系統(tǒng)首要且最重要的功能就是捕獲和共享任何形式的產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)。該功能的作用貫穿于整個(gè)企業(yè)之中,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)生命周期的早期階段就開(kāi)始發(fā)揮作用,而這種關(guān)鍵能力在ERP系統(tǒng)中卻并不能得到充分的展示。
2.有效地進(jìn)行用戶化
PDM系統(tǒng)通常提供應(yīng)用程序界面(API)開(kāi)發(fā)工具箱,以便能為多種設(shè)計(jì)、制造、分析軟件建立應(yīng)用接口。這一獨(dú)特的連接工具使系統(tǒng)集成工程師幾乎可以用戶化所有 PDM功能以滿足對(duì)特定軟件設(shè)計(jì)工具的特定數(shù)據(jù)實(shí)施管理的要求。與此相反,現(xiàn)有的 ERP系統(tǒng)卻不易進(jìn)行用戶化。
3.對(duì)共享數(shù)據(jù)的訪問(wèn)
一旦工程數(shù)據(jù)登記注冊(cè)到一個(gè)PDM系統(tǒng)中,我們?cè)鯓硬拍茏龅皆诓挥绊懫浒踩缘那疤嵯聦?duì)它進(jìn)行數(shù)據(jù)共享?一個(gè)具有優(yōu)秀體系結(jié)構(gòu)的PDM系統(tǒng)能夠利用“電子數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)”來(lái)保護(hù)和存儲(chǔ)工程數(shù)據(jù)。而ERP系統(tǒng)在產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)共享方面的能力是有限的。
4.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)
在許多企業(yè)中,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)劃是從設(shè)計(jì)部門(mén)編寫(xiě)工程零部件清單開(kāi)始的。工程部件清單通過(guò)手工輸入到ERP系統(tǒng),并且作為創(chuàng)建按計(jì)劃的視圖(As Planned)材料明細(xì)表BOM的起始點(diǎn)。而創(chuàng)建按計(jì)劃的視圖來(lái)確定材料明細(xì)表是通過(guò)修改工程部件清單實(shí)現(xiàn)的,并且與其他計(jì)劃信息一起來(lái)平衡生產(chǎn)需求與現(xiàn)有機(jī)器設(shè)備、材料以及可直接使用的勞動(dòng)力資源之間的關(guān)系。 現(xiàn)代PDM系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能,它不僅能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工程部件清單,而且提供了一個(gè)易于使用的圖形界面,讓用戶可以方便地定位和使用產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)。比較先進(jìn)的PDM系統(tǒng)都采用了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)管理工具,這樣就能將產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)部件、子裝配、裝配聯(lián)系起來(lái)。用戶能夠利用導(dǎo)航工具,沿圖形化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)來(lái)確定感興趣部件的位置,并在此基礎(chǔ)上展開(kāi)描述該部件的產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)。
5.PDM控制的更改管理
ERP系統(tǒng)從產(chǎn)品計(jì)劃視圖的角度更改管理,一旦更改的細(xì)節(jié)通過(guò)了設(shè)計(jì)過(guò)程,并且更改對(duì)制造過(guò)程的影響也已清楚,制造計(jì)劃安排過(guò)程就將在ERP系統(tǒng)中重新運(yùn)行以決定在需求、存貨清單、資源可利用性、部件替代等方面需進(jìn)行的更改。然而, PDM的更改控制功能可以跟蹤更改處理全過(guò)程:從更改提出之時(shí)起,貫穿所有受到影響的職能部門(mén),直到更改在生產(chǎn)車(chē)間得到實(shí)施。PDM工作流確保合適的人員執(zhí)行必要的任務(wù)并且負(fù)責(zé)通知到所有受影響的部門(mén)。當(dāng)工程師接到一個(gè)處理設(shè)計(jì)更改的任務(wù)時(shí),他將通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系導(dǎo)航找到受影響的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對(duì)象和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
6.配置管理
所有企業(yè)都會(huì)同時(shí)使用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多個(gè)視圖,這就是產(chǎn)品配置管理的概念。通常,多數(shù)企業(yè)至少會(huì)有三類(lèi)視圖:按設(shè)計(jì)的視圖(As Designed)、按生產(chǎn)計(jì)劃的視圖(As Planned)以及按制造的視圖(As Built)。ERP系統(tǒng)因?yàn)槊嫦蛏a(chǎn)計(jì)劃,所以是按生產(chǎn)計(jì)劃的視圖管理產(chǎn)品配置,而PDM系統(tǒng)則認(rèn)為在考慮多個(gè)設(shè)計(jì)方案時(shí),對(duì)配置管理的要求是從產(chǎn)品計(jì)劃階段的早期就開(kāi)始了。從概念設(shè)計(jì)到按制造視圖管理的各階段,PDM產(chǎn)品正在不斷提升對(duì)包含產(chǎn)品配置的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)視圖的利用效率。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)生命周期中,雖然產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有可能按各式各樣視圖進(jìn)行重新配置,但產(chǎn)品零部件對(duì)象仍然與那些定義它們的數(shù)據(jù)保持連接關(guān)系。這就是PDM視圖處理配置管理的最主要優(yōu)點(diǎn)。
PDM和ERP是管理整個(gè)產(chǎn)品定義和產(chǎn)品生命周期的核心。近年來(lái),隨著ERP和PDM功能的擴(kuò)大和外延,二者的界限已被打破,出現(xiàn)了重疊。如何更好地共享PDM和ERP之間的信息,對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)和制造過(guò)程來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的,而最好的解決方案是實(shí)現(xiàn)兩者的高度集成。
三、PDM與ERP的集成模式
目前,PDM的界限已超出產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門(mén),可以支持企業(yè)范圍的商務(wù)處理和與產(chǎn)品有關(guān)的信息及文件的管理(包括車(chē)間的制造工程部門(mén)在內(nèi))。與此同時(shí),ERP也開(kāi)始支持工程部門(mén)。ERP銷(xiāo)售商不斷開(kāi)發(fā)包含有PDM功能的ERP,如將零部件分類(lèi),配置管理,擴(kuò)展的零件信息,文件歸檔,過(guò)程工作流,以及程序管理都包括在ERP內(nèi)。因而,二者的集成已成為必然趨勢(shì)。
1.應(yīng)用系統(tǒng)的封裝集成
所謂“封裝”是指把對(duì)象的屬性和操作方法同時(shí)封裝在定義對(duì)象中。用操作集來(lái)描述可見(jiàn)的模塊外部接口,從而保證了對(duì)象的界面獨(dú)立于對(duì)象的內(nèi)部表達(dá)。對(duì)象的操作方法和結(jié)構(gòu)是不可見(jiàn)的,接口是作用于對(duì)象上的操作集的說(shuō)明,這是對(duì)象唯一的可見(jiàn)部分。“封裝”意味著用戶“看不到”對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu),但可以通過(guò)調(diào)用操作即程序來(lái)使用對(duì)象,這充分體現(xiàn)了信息隱蔽原則。由于“封裝”性,當(dāng)程序設(shè)計(jì)改變一個(gè)對(duì)象類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部表達(dá)時(shí),可以不改變?cè)谠搶?duì)象類(lèi)型上工作的任何程序。“封裝”使數(shù)據(jù)和操作有了統(tǒng)一的管理界面。需要特別指出的是:通過(guò)OMG(對(duì)象管理組織)制訂的CORBA規(guī)范可以增強(qiáng)PDM的可擴(kuò)展性和與ERP系統(tǒng)或者與其他應(yīng)用系統(tǒng)的集成能力。OMG目前正在制定制造業(yè)的一個(gè)規(guī)范,即“PDM使能部件(PDM Enabler)”。使能部件指的是實(shí)現(xiàn)或者支持一種特定的抽象處理過(guò)程的物理實(shí)體,通過(guò)提供共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)的靈活方式來(lái)增強(qiáng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的效率。PDM使能部件規(guī)范完成之后,遵循該規(guī)范的PDM系統(tǒng)之間將能夠?qū)⒁粋(gè)PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)PDM系統(tǒng)之中并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的聯(lián)邦機(jī)制,也即PDM應(yīng)用系統(tǒng)能夠管理ERP系統(tǒng)或者另一個(gè)PDM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。 同時(shí),通過(guò)該規(guī)范定義的統(tǒng)一的對(duì)象界面,CAD、CAM可以調(diào)用這些對(duì)象界面所定義的服務(wù)而不必關(guān)注對(duì)應(yīng)的具體產(chǎn)品,從而極大地方便系統(tǒng)的集成。
PDM與ERP系統(tǒng)封裝集成如圖2所示。在目前情況下,OMG的“PDM使能部件”規(guī)范尚未最終形成,因此,PDM系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)基于CORBA規(guī)范的PDM服務(wù)封裝機(jī)制:一方面向用戶提供符合標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)訪問(wèn)機(jī)制以利于二次開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)集成,另一方面為實(shí)現(xiàn)最終的“PDM使能部件”標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。
2.間接式
經(jīng)過(guò)PDM系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)軟件廠商的努力,現(xiàn)今最先進(jìn)的PDM系統(tǒng)已經(jīng)可以把產(chǎn)品數(shù)據(jù)和相關(guān)的文檔同ERP系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫的雙向傳輸,保護(hù)了產(chǎn)品數(shù)據(jù)在兩個(gè)系統(tǒng)間的往來(lái)。當(dāng)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品或?qū)εf產(chǎn)品進(jìn)行修改時(shí),相關(guān)數(shù)據(jù)將自動(dòng)傳輸并呈現(xiàn)在ERP系統(tǒng)中,同時(shí)ERP系統(tǒng)中相關(guān)的細(xì)節(jié)可以用一致和最新的格式傳送到PDM系統(tǒng)中。
3.直通式
通過(guò)文件傳輸來(lái)集成獨(dú)立的PDM和ERP系統(tǒng)很有效,但必須與數(shù)據(jù)存放在同一個(gè)位置來(lái)保持所有者清晰。由于PDM系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的底層都是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),關(guān)于產(chǎn)品的數(shù)據(jù)也都存放在數(shù)據(jù)庫(kù)的各自域中,所謂的直通模式就是兩個(gè)系統(tǒng)都直接對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,并交換數(shù)據(jù),因此,應(yīng)盡可能把PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存放在ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)的真正共享,這樣做的好處有:在所有ERP部件中可以完全集成PDM系統(tǒng);在ERP系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)中使用相同的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)。
4.工具式
PDM系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)都各自開(kāi)發(fā)了訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的工具以便兩個(gè)系統(tǒng)之間交換信息。所以,兩大系統(tǒng)都必須根據(jù)各自系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口類(lèi)型的要求,提供給對(duì)方系統(tǒng)適當(dāng)?shù)脑L問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的工具。在PDM系統(tǒng)的產(chǎn)品配置程序的人機(jī)界面上,可以根據(jù)用戶的要求輸入產(chǎn)品配置數(shù)據(jù),由PDM系統(tǒng)自動(dòng)配置出相應(yīng)的產(chǎn)品材料清單。ERP系統(tǒng)可以通過(guò)自己開(kāi)發(fā)的訪問(wèn)PDM系統(tǒng)數(shù)據(jù)的程序,讀取PDM系統(tǒng)產(chǎn)生的材料清單數(shù)據(jù),再傳送到ERP系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)上。
以上四種模式,實(shí)施的工作量、難易以及風(fēng)險(xiǎn)程度都不盡相同,企業(yè)需要根據(jù)各自的需求和實(shí)力,選擇適合本企業(yè)的集成模式。
四、結(jié)論
(1)ERP和PDM的集成能使管理信息系統(tǒng)更加完善,是制造業(yè)管理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。
(2)ERP和PDM集成的實(shí)現(xiàn)有四種模式:應(yīng)用系統(tǒng)的封裝式、間接式、直通式、工具式。而應(yīng)用系統(tǒng)的封裝模式技術(shù)上較為先進(jìn),最具應(yīng)用前景。
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本文標(biāo)題:ERP與PDM集成技術(shù)研究
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