我國制造企業(yè)生產(chǎn)模式復(fù)雜，信息化建設(shè)需要企業(yè)各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域協(xié)同配合。主要由PLM（產(chǎn)品生命周期管理）、ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）、CAX（計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)）等系統(tǒng)組成。企業(yè)的經(jīng)營業(yè)績需要通過改善企業(yè)的流程和管理來實(shí)現(xiàn)，隨著制造企業(yè)所使用的應(yīng)用軟件越來越多，系統(tǒng)具有異構(gòu)環(huán)境，必將產(chǎn)生巨量復(fù)雜變化的數(shù)據(jù)信息，對(duì)這些數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用將是未來企業(yè)信息化的方向和重點(diǎn)。這樣提出首要解決的問題是：如何將這些數(shù)據(jù)優(yōu)化配置、共享和集成，發(fā)揮企業(yè)信息化系統(tǒng)集成的整體優(yōu)勢(shì)。本文正是出于此目的，提出PLM和ERP信息化系統(tǒng)集成的必要性，集成的方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息系統(tǒng)的資源交換和共享，以達(dá)到資源的合理化利用。

1 企業(yè)信息化現(xiàn)狀

    本企業(yè)已敷設(shè)完備的網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境。已建立了貫通企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為PLM、ERP等系統(tǒng)的實(shí)施奠定了良好的硬件基礎(chǔ)�，F(xiàn)應(yīng)用軟件情況：OFFICE辦公軟件，AutoCAD軟件，Pro/E，即時(shí)通OA，用友財(cái)務(wù)和人力資源系統(tǒng)，浪潮物資系統(tǒng)，英泰PLM軟件，清華紫光檔案系統(tǒng)，自行開發(fā)的軟件系統(tǒng)等。目前情況是本企業(yè)在單項(xiàng)業(yè)務(wù)方面已實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理，建立了自己的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，PLM系統(tǒng)已在設(shè)計(jì)部門應(yīng)用。

    綜上所述來看，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，引進(jìn)多種信息化系統(tǒng)，提高了企業(yè)管理水平和生產(chǎn)效率。但顯現(xiàn)的問題是企業(yè)多年來引進(jìn)的信息系統(tǒng)和分散開發(fā)的系統(tǒng)之間不能信息共享，業(yè)務(wù)不能順暢執(zhí)行和有效控制，形成許多“信息孤島”。

2 PLM和ERP系統(tǒng)在制造企業(yè)集成的必要性

    制造企業(yè)的信息化系統(tǒng)集成是基于產(chǎn)品生命周期的信息模型的系統(tǒng)集成。對(duì)產(chǎn)品生命周期中的所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行定義，而這些數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在不同應(yīng)用系統(tǒng)中，為了使產(chǎn)品信息模型對(duì)所有用戶來說都是透明的，必須把這些分散的系統(tǒng)集成為一個(gè)整體。

    PLM系統(tǒng)用于管理與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)和過程，ERP系統(tǒng)側(cè)重于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的財(cái)流、物流、人流等信息資源。PLM和ERP在管理內(nèi)容和應(yīng)用目標(biāo)有所不同，但管理目標(biāo)是一致的，即通過信息化系統(tǒng)集成管理產(chǎn)品的生命周期，利用資源交換和共享理順業(yè)務(wù)流程，從而改善管理水平，縮短生產(chǎn)工期，降低產(chǎn)品成本，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。既然PLM和ERP管理著同一產(chǎn)品的生命周期，它們所涉及的業(yè)務(wù)存在一定的交叉點(diǎn)，那么必然存在系統(tǒng)之間信息的互傳和共享。

    如何實(shí)現(xiàn)PLM和ERP兩大系統(tǒng)的信息化集成沒有現(xiàn)成的模式可循，但集成的要求刻不容緩，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的有效集成來加快產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造轉(zhuǎn)化時(shí)間，提高企業(yè)管理水平和加速企業(yè)信息化進(jìn)程，從技術(shù)角度來說，PLM和ERP系統(tǒng)集成是可行的。從解決“信息孤島”，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的信息資源交換和共享上，PLM和ERP一體化協(xié)同方案更適用于制造企業(yè)。從企業(yè)信息化建設(shè)的技術(shù)趨勢(shì)上看，“集成”勢(shì)在必行。

3 PLM和ERP系統(tǒng)集成的方法

    3.1 統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型集成。應(yīng)用程序在統(tǒng)一的系統(tǒng)框架下通過查詢?nèi)�局�(jǐn)?shù)據(jù)模型訪問共享數(shù)據(jù)。這一集成方法首先需要建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫，PLM和ERP系統(tǒng)都直接對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作并交換數(shù)據(jù)。該方法優(yōu)點(diǎn)是通過建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型消除了PLM和ERP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的異構(gòu)性；缺點(diǎn)是開發(fā)針對(duì)統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用程序工作量大，對(duì)于不同廠商的PLM和ERP這種方法實(shí)現(xiàn)難度非常大。

    3.2 系統(tǒng)封裝模式。封裝使數(shù)據(jù)和操作有了統(tǒng)一的模型界面，提供了邏輯獨(dú)立性，并可滿足以文件形式生成的所有數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)的集成需求。但這種方法需要專門的開發(fā)工具，必將增加集成的難度和成本。

    3.3 基于中間文件或中間臨時(shí)表的集成。這種集成方法是把PLM和ERP系統(tǒng)需要交換的數(shù)據(jù)信息通過中間文件進(jìn)行雙向傳輸、支持如STEP和XML通用的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，提供不依賴應(yīng)用系統(tǒng)的中間機(jī)制。

    這三種方法，要根據(jù)不同的情況具體處理。

4 PLM和ERP系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)技術(shù)

    4.1 以BOM為核心的數(shù)據(jù)集成

    制造企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和銷售服務(wù)等過程，根據(jù)關(guān)注的重點(diǎn)不同會(huì)形成不同的BOM視圖。按照產(chǎn)品的最終形態(tài)產(chǎn)生產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)(EBOM)：工藝設(shè)計(jì)階段將在EBOM的基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，加入產(chǎn)品加工路線(Routing)，形成產(chǎn)品工藝結(jié)構(gòu)(PBOM)；生產(chǎn)制造階段將在PBOM的基礎(chǔ)上進(jìn)行必要的調(diào)整，形成制造產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(MBOM)。MBOM是產(chǎn)品實(shí)際制造生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)，是ERP進(jìn)行成本計(jì)算的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(CBOM)。通常PLM是企業(yè)管理的數(shù)據(jù)源頭，即是EBOM、PBOM，通過調(diào)整EBOM形成PBOM，PBOM是PLM和ERP系統(tǒng)集成的關(guān)鍵內(nèi)容，見圖1。

    圖1 PLM和ERP集成傳遞順序和過程

    4.2 XML集成技術(shù)

    英泰PLM采用Microsoft.NET作為系統(tǒng)技術(shù)支撐平臺(tái)，采用插件集成機(jī)制特點(diǎn)，插件化框架設(shè)計(jì)可以支持靈活的功能部署。PLM和ERP集成可采用上述三種方法，但主要通過插件集成機(jī)制。由于CAX與ERP等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式化不同，因此，采用中間文件XML把數(shù)據(jù)傳遞到中間數(shù)據(jù)臨時(shí)表的方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)和ERP系統(tǒng)的集成。系統(tǒng)之間采用XML格式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，見圖2。

    圖2 采用XML格式通過封裝接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

    4.3 Web Service集成技術(shù)

    Web Service平臺(tái)通過一系列標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議來實(shí)現(xiàn)PLM和ERP及CAX系統(tǒng)的框架集成，是與開發(fā)語言無關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中最主要的技術(shù)包含：SOAP、WSDL、UDDI，見圖3。SOAP(Simple Object Access Protocol)：簡單對(duì)象訪問協(xié)議，是Web Service消息通信協(xié)議。WSDL(Web Services Description Language)：Web服務(wù)描述語言，借助XML對(duì)服務(wù)和端點(diǎn)進(jìn)行交換信息描述。UDDI(Universal Description Discovery and Integration)：統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成，UDDI提供一個(gè)框架用于集中存放和查找WSDL描述文件。Web Service服務(wù)具有如下特點(diǎn)：(1)完好的封裝性和高度集成能力。(2)粗粒度松耦合服務(wù)架構(gòu)。(3)具有精確定義的標(biāo)準(zhǔn)化接口。

    圖3 Web Service體系結(jié)構(gòu)

5 結(jié)語

    目前，國內(nèi)制造企業(yè)正在高速發(fā)展，系統(tǒng)集成將是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，如何在現(xiàn)有的信息化建設(shè)項(xiàng)目上，把異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行集成，幫助產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)、縮短生產(chǎn)時(shí)間，從而改善業(yè)務(wù)運(yùn)作協(xié)調(diào)性，成為當(dāng)下制造企業(yè)要解決的熱點(diǎn)問題。

    基于近期IT領(lǐng)域關(guān)于PLM和ERP系統(tǒng)之間的關(guān)系有較多討論，制造企業(yè)更多關(guān)心系統(tǒng)集成的問題，本文對(duì)兩大系統(tǒng)集成的必要性、方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行提出和介紹，由于PLM和ERP系統(tǒng)集成是近期提出的新領(lǐng)域問題，所以需進(jìn)一步做深入的探討。PLM和ERP系統(tǒng)的集成在當(dāng)前中國制造企業(yè)信息化領(lǐng)域逐漸成為重要趨勢(shì)。

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本文標(biāo)題：基于制造企業(yè)PLM和ERP的系統(tǒng)集成

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