PDM和ERP系统集成的几种模式研究

【导读】
摘要:产品数据管理(PDM)与企业资源计划(ERP)是制造企业增强其竞争力的最主要技术支撑,两个系统之间的集成是目前制造企业需要解决的问题。本文讨论了PDM与ERP集成所面临的难题,并

摘要:产品数据管理(PDM)与企业资源计划(ERP)是制造企业增强其竞争力的最主要技术支撑,两个系统之间的集成是目前制造企业需要解决的问题。本文讨论了PDM与ERP集成所面临的难题,并重点分析了目前几种最流行的集成模式。
 
 
1引言
   PDM和ERP是目前企业建设计算机集成制造系统、实施企业管理信息系统中的两个最为重要的核心软件。PDM和ERP的集成是企业管理信息系统的发展趋势。
 
 
   随着网络、数据库技术的发展,以及客户机/服务器与面向对象技术的应用,最近几年PDM(Product Data Management,产品数据管理)技术产生了突飞猛进的发展,在美国、日本等发达国家的企业中得到越来越多的应用,在国内企业也受到了广泛的关注。
 
 
   但是,由于PDM技术与应用范围发展之快,人们对它还没有一个统一的认识,给出的定义也不完全相同。主要致力于PDM技术和计算机集成技术研究与咨询的国际咨询公司CIMdata给出的定义是:“PDM是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的技术。”而CartnerGroup公司给出的定义为:“PDM是一个使能器,它用于在企业范围内构造一个从产品策划到产品实现的并行化协作环境(concurrent art-to-product environment,简称CAPE,由供应、工程设计、制造、采购、市场与销售、客户等构成)。
 
 
   一个成熟的PDM系统能够使所有参与创建、交流以及维护产品设计意图的人员在整个产品生命周期中自由共享与产品相关的所有异构数据,如图纸与数字化文档、Q如文件和产品结构等。”从上面两个定义可以看出,PDM可以是狭义的,也可以是广义的。
 
 
   从狭义上讲,PDM仅管理与工程设计有关的领域内的信息,而从广义上讲,他可以覆盖到整个企业中从产品的市场需求分析、产品设计、制造、销售、服务与维护等过程,即全生命周期的信息。
 



2 PDM和ERP集成所面临的难题
 
   把PDM和ERP两种技术集成起来的巨大利益非常明显的,但这种企业范围的集成会碰到一系列问题,两类系统之间的差别表现在它们所采用的底层技术上。PDM系统是构建在企业组织的基础设施环境之上,这个基础结构支持企业组织快速改变工程计算环境,而ERP系统在结构上以企业组织的其他系统为基础,并且与它们互联。

 
   从系统的应用上看,PDM与ERP之间的差异主要表现在以下几个方面:
 
   1)在集成的两个系统之间没有一个统一完备的信息描述,难以做到信息的完全共享。目前很多系统之间的集成仅仅只是通过数据文件来实现系统集成,只能共享有限的信息。
 

   2)难以实现两个系统之间的过程集成。在串行工作环境中,信息流动是单向的,信息状态常常通过控制数据来实现,如:BOM的创建状态、设计变更状态等都是通过专用的数据字段来体现。
 
 
   PDM系统和ERP系统中对控制数据段的定义、处理都不一致,导致信息在两个系统中的状态不能统一,因此,信息不能在PDM系统和ERP系统间通畅流动。这就是PDM系统和ERP系统在过程集成方面最大的难题。
 
   3)系统集成之间信息的控制问题,即由谁来产生数据以及控制共同拥有的信息。
 
   4)组织障碍,使用PDM和ERP系统部门之间较难接受对方的思想,人为因素阻碍了系统之间集成,这也是一个不容忽视的方面。
 


 
3PDM危RP系统集成模式

 
4.1基于工程数据管理的
 
4种集成模式
 
4.1.1封装集成模式
 
   PDM与ERP系统封装集成如图1所示。在目前情况下,OMG(对象管理组织)的“PDM使能部件”规范尚未最终形成,因此PDM系统将实现基于CORBA规范的PDM服务封装机制一方面向用户提供符合标准的服务访问机制以利于二次开发和系统集成,另一方面为实现最终的“PDM使能部件”标准奠定基础。
 
图1PDM和ERP封装集成模式
 
 

4.1.2间接集成模式
 
   当设计新产品或对旧产品进行修改时,相关数据将自动传输并呈现在ERP系统中,同时ERP系统中相关的细节可以用一致的和最新的格式传送到PDM系统中。两种系统的间接式接口如图2所示。
 
图2PDM系统和ERP系统的间接集成模式
 
 

4.1.3直通集成模式
 
   所谓的直通模式就是两个系统都直接对数据库的数据进行操作,并交换数据,因此应尽可能把PDM系统的数据存放在ERP系统的数据库,实现两个系统的数据库的真正共享。这样做可以使得在所有ERP部件中可以完全集成PDM系统,而且在ERP系统和PDM系统中使用相同的数据模型和数据。
 
 
4.1.4工具集成模式
 
   PDM系统和ERP系统都各自开发了访问数据库的工具以便两个系统之间交换信息。ERP系统可以通过自己开发的访问PDM系统数据的程序,读取PDM系统产生的材料清单数据,再传送到ERP系统的产品结构树上。
 
 
4.2基于COM的PDM/ERP的集成
 
   实现PDM与应用系统的集成关键是实现系统集成工具,在实现系统集成工具时,可以采用COM作为支撑技术。对于PDM/ERP集成问题,系统集成工具的体系结构(如图3所示),它由ERP用同步服务器和ERP用适配器构成。适配器和各ERP系统之间有特定的连接协议,这些协议一般都是PDM和ERP厂商共同完成。
 
 
   PDM系统设计的新产品或对旧产品进行修改信息传到PDM数据库的同时映射到ERP用同步服务器上,通过同步服务器提供给其他ERP系统。用户可利用适合各种ERP系统的适配器,直接从同步服务器提取同步信息,当然,这些适配器可方便地与各自的ERP进行数据通讯。
 
图3基于COM的PDM/ERP的集成模式
 
 
4.3基于API函数调用的PDM/ERP系统集成
 
   基于API函数调用的PDM/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PDM压系统要访问ERP系统中的信息,需先通过ERP系统的API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PDM系统API函数的数据结构,传递到PDM系统。
 
 
       系统集成中所需要交换的数据,通过对API函数的包装,从相应的系统中抽取。用户界面函数作用在集成数据模型上,只要集成数据模型完备,且正确地表示了PDM和ERP系统的数据组织结构,就能实现PDM和ERP系统间的无缝集成,达到企业信息完全共享的目的。其模式如图4所示。
 
图4基于API函数调用的PDM/ERP系统集成模式
 
 
4.4基于DOM信息模型统一PDM/ERP系统集成的3种模式
 
4.4.1绑定模式
 
   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)。以下就EBOM、PBOM、CBOM的具体含义进行说明:
 
   EBOM(Engineeing 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。同时删也是ERP生产管理的关键管理数据结构之一。
 
 
   CBOM(Costing Bill 0f 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。
 
 
   这种模式PDM系统和ERP系统有统一的数据模型,数据完全共享,EBOM、PBOM和CBOM三种视图在PDM系统和ERP系统都可操作完全无缝集成(如图5所示)。这种情形通常是PDM系统和ERP系统由同一供应商提供,并且对企业进行过CIMS总体数据规划后形成,这种集成的主要问题是用户对PDM系统和ERP系统的满意程度。
 
图5绑定模式
 
 
4.4.2桥式模式
 
   当PDM系统和ERP系统有各自的数据库,没有统一的信息模式时,往往采用此种模式。但大多数PDM供应商和ERP供应商都提供了API接口,因此根据侧重点的不同,接口可放在PDM系统一端,也可放在ERP系统一端,接口可操作双方的数据(如图6所示)。当EBOM在PDM系统生成后就可发布出去,在ERP系统中生成PBOM和CBOM。
 
图6桥式模式
 
 
4.4.3缓冲模式
 
   当PDM系统和ERP系统之间缺乏为对方提供的接口或种种非技术因素的考虑没有直接操作彼此的数据,也谈不上统一的数据模型时,而是通过中间文件(或数据库)来交换数据,中间文件(或数据库)缓冲了PDM系统和ERP系统的矛盾(如图7所示)。这时,因为PDM系统处理中间文件需要一个接口,ERP系统处理中间文件需要一个接口,这就形成了两个接口。
 
图7缓冲模式
 
 
   EBOM可通过中间文件传到ERP系统中形成PBOM和CBOM,部分解决了“不同视图”问题。由于两个接口的存在和中间文件这种数据交换的形式,两个系统无法在过程方面集成。在数据交换过程中的过多环节影响信息交换的及时性和准确性。而且,这种集成二次开发的工作量大。
 


 
5结语
 
   综上所述,PDM和ERP同为企业管理的优秀思想和应用系统,尤其是在制造业中,两个系统只有集成到一起,才能真正发挥二者的作用,准确及时地应对瞬息万变的市场,提高企业的综合竞争力。
 
 
   PDM和ERP的集成没有现成的最佳方案。企业必须根据各自实际应用环境和目标需求确定解决方案。通常要对企业运行模式、发展目标和业务过程做充分的研究,确定信息如何共享、交换,以此保证“正确的信息在正确的时间以正确的形式到达正确的人手中”。
 
 
   任何一种方式的集成首先必须考虑以何为主,以何为从。在工作流管理中,这是一个非常关键的问题。企图将业务过程与工作流系统集成为自动的方式通常将导致产品数据的双重控制,人工干预又常常导致失败,至少在工作流自动化中会受到阻碍。
 
 
  

  • 2018-11-05 17:46
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