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PDM/ERP集成技术的研究与应用

2009-07-10 08:56:46  来源:万方数据

摘要:论述了PDM与ERP系统集成的必要性,给出了两个系统集成的数据内容。随着企业的不断发展,制造BOM不再单一地从PDM传递到ERP,出现了从ERP传递到PDM的逆向需求。
关键词: PDM ERP BO

  PDM和ERP系统在信息和功能上出现了许多重叠:PDM系统与ERP系统之间零件的基本信息(物料编码、材料定额等)是重复的;PDM无法将CAD软件中获取的产品结构导入ERP中形成设汁BOM;ERP无法将编制好的设计BOM导入PDM供CAPP系统编制工艺路线;CAPP系统编制完艺路线后不能自动传递给ERP系统,需手工重新输入等等。这些重复工作占用了企业的人力资源,影响了生产效率。因此,通过PDM/ERP系统集成实现系统间数据共享极其必要,本文应用基于脚本的PDM/ERP系统集成方法,详细阐述两个系统的集成过程。

  1 PDM和ERP系统集成的内容

  PDM系统丰要管理产品数据、工艺过程、工程数据文档、技术信息、工程图库以及其他产品定义信息。ERP系统主要管理企业的库存、生产制造、财务、质量控制、市场营销、服务维护、工程技术等。

  PDM和ERP系统之间存在很多交互信息,构成PDM和ERP系统集成的内容(如图1)。PDM系统为ERP系统提供产品设计的相关信息,而ERP系统为PDM系统提供产品制造成本的相关信息,PDM系统将制造BO(MBOM)和工艺路线及产晶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产生的成本BOM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。随着企业需求的变化,MBOM不再单一地从PDM传递到ERP。出现了不完善的MBOM从ERP传递到PDM的逆向需求,不完善的MBOM在PDM系统中完善后再传回ERP系统。

图1. PDM与ERP集成内容

  图1. PDM与ERP集成内容

  2 PDM和ERP系统集成的方法

  2.1 基于脚本的PDM/ERP系统集成方法

  目前,根据PDM与ERP系统不同的接口方法,已有如下几种集成方式:内部函数调用集成方式;直接数据库访问集成方式;中间文件交换集成方式;中间数据库集成方式。

  其中,内部函数调用集成方式效率最高,但是开发工作量大、集成成本高;直接数据库访问集成方式以分析PDM与ERP系统的数据库结构为前提,但大多数PDM与ERP系统的数据库系统都经过加密处理,实施起来较为麻烦,若不经过加密处理又存在严重的安全隐患。

  所以,多年来国内学者针对PDM与ERP系统集成技术的研究与应用主要集中在中间文件交换集成方式和中间数据库集成方式。而且,随着CORBA(Common Object Request Broker Architecture)规范、XML(Extensible Markup Language)标准、SOA(Service Oriented Architecture)和COM(The Component Objeel Model)等技术的应用,也取得了很好的成绩。但是,这两种集成方式存在一个共同的缺陷就是难以保证产品数据的完全同步与及时性。尽管许多学者提出了一些办法降低这种影响,但还是不能完全避免。

  本文应用的基于脚本的PDM/ERP系统集成方法,它可以实现产品数据的完全同步与及时性,而且不需要中间文件和中间数据库,涉及到内部函数但又没内部函数调用集成方式那么复杂,涉及到直接数据库访问但又比直接数据库访问集成方式安全。该方法简单易行,并且可以获得最高的效率,尤其适用于中小型制造企业。

  2.2 基于脚本的PDM/ERP系统集成的基础

  在PDM/ERP系统集成过程中,首先应确保以下几点:(1)保证数据来源的准确:数据是各系统集成的重点,若数据来源有误,在后面的数据引用和传递过程中将导致一系列难以预料的错误,所以保证数据来源的准确是首要任务。(2)注重数据维护:由于基础数据可能来源于不同的应用系统,因此企业有必要安排专门的维护人员对这些数据进行集成和管理.供其它系统调用。(3)遵守“数出一处”原则:为了保证数据的统一性和一致性,数据的产生应遵守“数出一处”原则。正确输入基础数据后,其它数据应用部门不再对数据进行维护,而只是在各自的应用系统中引用和传递。(4)使用“统一编码”系统:在企业,为了管理方便,需要给每一个物料赋予一个唯一的编码。需要集成的各系统在管理信息时都会涉及到编码信息,为了保证各系统之间使用的物料编码的唯一性,就需要使用“统一编码”系统生成物料编码。

  2.3 基于脚本的PDM/ERP系统集成的实现

  基于脚本的PDM/ERP系统集成方法以PDM为主,ERP为辅共同实施。ERP系统的数据库系统经过加密处理,只向PDM系统开放共事数据字段的权限,并且只有特定人员才有更改数据的权限,PDM完成接口设计及集成程序设计,确保数据的安全性,该方法要求开发人员掌握基本的数据库和编程知识并熟悉PDM二次开发技术以及几个重要的数据表结构,如品号类别信息表INVMA、品号基本信息表INVMB、取替代料信息表BOMMA和BOMMA、BOM用量信息表BOMMC和BOMMD、产品丁艺路线信息表BOMME和BOMMF。

  2.3.1 PDM与ERP系统间MBOM的传递

  如图2,当用户完成一个系统内的BOM数据变更工作后,只需点击PDM客户端的相应菜单,便会触发系统执行相应的脚本程序,该脚本程序以VB或Vc++作为开发工具,调用PDM本身的二次开发函数和ERP提供的接口函数,并判断数据属于新增、删除、修改和无变化中的哪一种,从而更新另一个系统内的相关数据。过程全部交由后台程序处理,轻轻松松一个按钮完成工作,而且可以保证产品数据的高度一致。

图2. MBOM的传递

  图2. MBOM的传递

  表1所示为BOM用量信息表的单身部分字段,若某一品号在表BOMMD的字段MD001中存在而在字段MD003不存在,即为产品品号。通过查出的产品品号到表INVMB中便可获得规格和品名等其他信息。再通过主件与元件的关系可以得出制造BOM。

表1. BOM用量信息

  表1. BOM用量信息

  2.3.2 编制工艺卡片

  如图3所示,CAPP在编制工艺卡片时,可以利用ERP系统中的材料、工装(刀具及量具)、车问和设备等制造资源。以北京艾克斯特公司开发的“统一基础数据库”软件为例,该软件带有映射库、虚拟库和本地库等功能。可以较好地实现制造资源从PDM到ERP系统的传递。

图3. 制造资源的传递

  图3. 制造资源的传递

  2.3.3 PDM与ERP系统间工艺路线的传递

  PDM与ERP系统间工艺路线的传递,要利用脚本程序开发一个专门的工艺路线表。

  表2所示为产品工艺路线信息表的部分字段,当一个产品的工艺路线产生变更,只需在CAPP系统中点击菜单,便可将变更的工艺路线输出到开发的工艺路线中,同时保持ERP系统中工艺路线的一致。

表2. 产品工艺路线信息表

  表2. 产品工艺路线信息表

  3 PDM和ERP系统集成的应用实例

  本文提出的基于脚本的PDM/ERP系统集成方法在某制造企业(以下称为公司X)得以应用:公司X所用系统为北京艾克斯特的CAPP/PDM系统和神州数码的易飞ERP7.0,下面举例介绍部分集成实现的功能,图4给出的是从ERP传递BOM到PDM,供CAPP编制工艺路线的实例;图5所示为CAPP编制好工艺路线后传递给ERP的情况。

  根据图4和图5所示,BOM和工艺路线的同步性与一致性表明,采用基于脚本的PDM/ERP系统集成的方法在公司X得到了成功应用。

PDM和ERP系统集成的应用实例

  4 结语

  PDM/ERP系统集成的方法由很多。没有最好的,只有最适合的。不同的企业应根据自身的需求采用不同的集成方案、本文应用,一种基于脚本的PDM/ERP系统集成的方法并详细介绍了其集成的全过程以及在公司X的应用实例,它适用于中小型制造企业。

  实践证明,PDM与ERP系统之间实现信息集成,保证产品数据的一致性、完整性、唯一性、最新性及共享性,不仅能使产品的设计制造过样更加顺畅,而且能避免由于信息重复输入而可能带来的错误,精确地传递信息,促使整个企业设计制造部门之间协同工作。而且,产品从设计到制造、销售,一直到服务整个生命周期的数据都用计算机进行管理,实现无纸设计和无纸制造,真正成为数字化工厂,有效提高企业生产效率,提升企业竞争力。


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