PDM与ERP之间信息集成的实现方法

    随着企业信息化的不断深化，许多企业已将产品数据管理(PDM，ProductDataManagement)系统作为产品工程信息管理与集成的平台，统一存储与管理产品设计、工艺及资源信息。这些信息是企业资源计划(ERP， Enterprise Resource Plan-ning)系统工作运行的重要输入信息。 PDM与ERP系统间有大量信息都存在共享现象。因此，在PDM与ERP系统之间实现信息集成，不仅能使产品的设计制造过程更加顺畅，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。PDM与ERP系统间的集成是企业信息化应用的必然需求。

    PDM与ERP系统之间需要集成的信息包括产品信息、工艺信息及资源信息等内容。然而，2个系统中集成信息往往以不同的结构、不同的语义表现和储存，因而不能被对方直接识别读取，信息集成必须经过适当的转换才能完成。

    在制造业企业的生产运行管理中，通常以物料清单(BOM， Bill ofMaterials)的形式表达产品的设计信息、制造信息和各种管理信息。 PDM与ERP系统之间需要集成的信息也大量存在于BOM中。本文以BOM为信息载体，研究PDM与ERP系统之间的信息集成机制，提出一种基于信息转换的PDM与ERP系统间的信息集成方法。

    1 常用的信息共享实现方法

    目前，PDM与ERP系统之间比较流行的集成方式主要有3种，分别是接口式、直接访问数据库和间接式。然而，这3种集成方式并不能满足PDM与ERP系统间对于不同结构和语义信息的集成需求。

    为了保证从设计到生产整个过程的数据一致性，文献利用PDM工程变更流程技术，提出了一套通过工作流进行数据发布，由中间件将数据传输到ERP系统的集成方法。文献通过建立通用视图与功能视图，定义了产品信息的集成信息模型，并提出了基于集成信息模型的PDM与ERP集成方法。

    目前，PDM与ERP系统集成的研究中，比较关注两系统间的协同信息传递和驱动，而缺乏对异构系统间集成信息内容语义的统一规范和转换。如果需要集成的信息存在语义不同的现象，即使实现了PDM向ERP系统的信息传递，集成信息也很难被直接利用。因此， PDM与ERP系统间的集成信息必须完成转换和语义统一。

    BOM是PDM与ERP系统间集成信息的重要载体，它以树状层次结构表现了产品结构、产品配置状态、库存状态等产品相关信息，这些信息共同构成了连接产品设计和生产经营管理的桥梁。

    根据承载信息的不同，BOM信息可以分为设计BOM (EBOM， Engineering BOM)、工艺BOM(PPBOM， Process Planning BOM)和制造BOM(MBOM，Manufacturing BOM)等类型，分别是设计部门、工艺部门和生产制造部门组织和管理的信息，MBOM是ERP运算的重要输入信息。应用系统中，BOM信息的2种常见的存储方法是单层结构表示法和多层结构表示法。单层BOM结构采用“单父-单子”的数据结构，清晰定义了产品结构，易于反查零件，但在BOM分解时效率较低。多层BOM结构采用“单父-多子”的数据结构，详尽地记录了从产品到零部件的每个层次结构与零部件配置关系信息。该方法分解速度快，维护方便，但数据冗余度大，产品结构定义不清晰，零件不能反查。

    在目前的大多数ERP系统中，多依据单层结构存储BOM。PDM与ERP系统的信息集成中，也需要按ERP系统的要求拆分为单层BOM数据的格式。

    2 PDM与ERP集成信息内容

    PDM与ERP系统间共享的信息有很多，主要包括产品结构、零组件、工艺信息、原材料、设备、工装、组织结构等，这些信息可以归纳为物料信息、产品的层次结构类信息、资源信息3方面。

    1)物料信息是集成信息中的基础信息，主要包括零组件、产品、原材料等信息，是对物料基本属性内容的描述;

    2)产品的层次结构类信息是以层次结构进行存储的信息，包括产品结构、工艺过程结构等，层次结构类的制造信息是PDM与ERP系统实际运作中密切相关的内容，其表现形式通常为MBOM;

    3)资源信息包括组织结构信息及制造资源信息，组织结构信息中包含企业的部门结构与人员信息，制造资源信息包括设备、工装信息，用于具体的生产制造。

    PDM与ERP系统间， 3类集成信息与产品结构、工艺、资源等信息的逻辑关系如图1所示。按照PDM与ERP系统间需要集成的信息分类，分别定义零组件、产品结构、工艺计划、工艺规程、设备、工装、组织结构等信息实体，以及实体之间的关系、实体中的属性信息，建立以PDM与ERP系统间的集成信息IDEF1x模型，如图2所示。

    3 集成技术及原理

    3.1 集成信息的演变与转换

    PDM与ERP系统对信息管理的侧重点不同，PDM系统存储的信息不能直接为ERP系统所使用，两系统间的共享信息必须进行信息转换，以实现集成信息的语义一致。

    PDM与ERP系统间的集成信息转换过程可以分为BOM结构的转换和BOM属性信息的映射2部分。