PDM與ERP系統整合設計

摘要 ： 產品資料管理 ( PDM ) 和企業資源計劃 ( ERP ) 是兩個在不同階段 ， 針對不同領域發展起來的不同的應用系統 ， 是目前企業實施先進製造模式的主要資訊科技支撐 ， 概述了 PDM 與 ERP 系統的作用與意義 。 透過分析兩個系統的功能 （ 異同任務劃分 ） 整合模式及系統整合的關鍵技術 ， 提出了 PDM 與 ERP 系統整合的形式與方案 ， 採用模組化和麵向物件的系統設計方法 ， 對 PDM/ERP 整合系統的總體結構進行了設計 ， 並對各個模組的主要功能做了介紹 。

 

 

隨著軟體工程技術的發展以及企業對產品資訊整合和過程整合的進一步要求 ， PDM 和 ERP 系統都擴充套件了一部分對方系統的功 。 能由於 PDM 和 ERP 系統在資訊和功能上有許多重疊整合 ， PDM 和 ERP 系統是實現企業資訊化的必然 ， 兩個系統只有整合到一起才能發揮更大的作用 。

 

1   PDM 與 ERP 系統簡介

產品資料管理系統 PDM(Product   Data   Management) 是面向管理產品生命週期中與產品有關的資料的系統 。 從廣義角度上看它包括產品的設計資源 ， 製造資源及各種相關資源的管理等 ， 是一個管理工程資料的理念 。 從目前大部分企業應用計算機技術的實際歷程看 ， 對這 3 部分資源大都採用了不同的管理方法 ， 分別應用了不同的管理系統 。 如製造資源的管理應用了 MRPII/ERP 系統 ， 相關資源的管理應用了 MIS 系統等 。 而對設計資源則缺乏一種整合的管理手段 。 因此 ， PDM 從狹義角度上看 ， 是著重於管理產品設計資源的一個系統 ， 即先透過解決好產品設計資源的整合 ， 再與其他系統進行更高層次的整合 。

 

ERP ( Enterprise   Resources   Planning ) 可以從管理思想 、 軟體產品 、 管理系統 3 個層次給出它的定義 ： 一是由美國著名的計算機技術諮詢和評估集團 Garter   Group   Inc ， 提出了一整套企業管理系統體系標準 ， 其實質是在製造資源計劃 ， ( MRPII ， Manufacturing   Resources   Planning ) 基礎上進一步發展而成的面向供應鏈 ( Supply   Chain ) 的管理思想 ； 二是是綜合應用了客戶機 / 伺服器體系關係 、 資料庫結構 、 物件導向技術 、 圖形使用者介面 、 第四代語言 ( 4GL )/ 網路通訊等資訊產業成果 ， 以 ERP 管理思想為靈魂的軟體產品 ； 三是整合了企業管理理念 、 業務流程 、 基礎資料 、 人力物力 、 計算機硬體和軟體於一體的企業資源管理系統 。

 

2   PDM 與 ERP 系統整合

2.1   PDM/ERP 系統功能異同及其任務劃分

2.1.1   功能

KPDM 系統出現於 20 世紀 80 年代 ， 其功能是管理和維護 CAD 軟體設計出的 “ 電子圖紙 ”。 ERP 系統的出發點則完全不同 ， 在產品設計目標確定後 ， ERP 系統強調使重要任務得到自動化處理 ， 這些任務與製造實際產品時的材料管理 ， 人力和裝置資源管理密切相關材 。 “ 料明細表 (BOM ) ” 和 “ 產品結構 ( Product   Structure ) ” 是 PDM 與 ERP 系統最關鍵的結合點 ， 即使在這個最基本的層次上 ， 兩種技術的出發點也不同 。

 

PDM 系統的產品結構給出了產品 “ 按設計角度 (As   Designed) ” 的檢視 ， 或產品具體是什麼以及怎樣用與之相關的工程資料來描述 ； 而 ERP 系統的材料明細表是 “ 按製造角度 (As   Built) ” 的檢視將零部件和裝配看成同樣的集合 ， 或者說是描述產品怎樣在車間生產以及怎樣將它們裝配起來 。 兩類系統之間的差別也反映在它們所採用的底層技術上 。

 

ERP 系統在結構上以企業組織的其它系統為基礎 ， 並且與它們互聯而 ； PDM 系統是構建在企業組織的基礎設施環境之上 ， 這個基礎結構支援企業組織快速改變工程計算環境 。 從系統的應用上看 ， PDM 與 ERP 之間的差異主要表現在捕獲產品定義資料 ， 有效地進行使用者化 ， 對共享資料的訪問 ， 產品結構和產品定義資料 ， PDM 控制的更改管理 ， 配置管理等方面 。

 

2.1.2 任務劃分

PDM 系統和 ERP 系統的目的是為了用根本不同的方法完成不同的任務使用一個系統去完成另外一個系統的工作是一個戰略上的錯誤最佳方法是最佳化兩個系統的長處並且相互之間能互動操作訪問另一個系統如圖 1 所示 。

 

 

在圖 1 中，捕獲和控制產品定義資料，功能和“製造生產計劃任務”分別保留在 PDM 和 ERP 系統中，這是考慮到每一個系統在各自領域的優勢和特點，箭頭代表從 ERP 這方需要訪問 PDM 的產品幾何資訊，而從 PDM 這一方需要訪問 ERP 的生產計劃資訊，“更改控制和工作流”通常被兩個系統分割開來，成為兩部分，但其任務大多在 PDM 系統中完成，這種分割表明：在更改審批工作流過程中，需要一個企業組織的所有員工都能瀏覽到由 PDM 系統控制的幾何資訊，它也說明更改過程從在 PDM 系統提出更改建議開始，然後再進入工程部門，這條位於 ERP 一旁的部分表示：對生產計劃活動的需求以及對作為更改審批過程一部分的審批需求，“產品結構和配置管理”被平分在兩個系統之中，表明對應不同的要求分別為：在 PDM 系統中需要一個產品結構，而在 ERP 系統中需要一個材料明細表 ( BOM ) 這是任何一個整合兩系統所需考慮的主要因素，這個劃分最佳化了兩個系統的特點以及為整合兩系統提供了合適的切入點。

 

2.2   PDM/ERP 系統整合模式及其關鍵技術

PDM 和 ERP 的整合沒有現成的最佳方案，企業必須根據各自實際應用環境和目標需求確定解決方案，通常要對企業執行模式，發展目標和業務過程做充分的研究確定資訊如何共享、交換，以此保證正確的資訊在正確的時間以正確的形式到達正確的人手中。

 

2.2.1 整合模式

(1) 間接式

PDM 與 ERP 之間的資訊溝通是透過中間檔案或中間資料庫的方式進行的 PDM 與 ERP 之間保持彼此的獨立性互不影響，這種方式從本質上說， PDM 的介入並沒有改變傳統的產品資訊與經營管理資訊之間的整合方式，所以在效率和效果上也不會有大的改觀。

 

(2) 緊密整合式

PDM 與 ERP 之間建立共享資訊模型，以此作為資訊整合的支援與保證，透過開發使兩者實現緊密整合，達到資料的互操作保證，雙方資料的一致性，目前，有的 PDM 產品能支援諸如 SAP 等少數 ERP 軟體的整合。

 

(3) 介面式

透過 PDM 與 ERP 雙方提供的開發工具，在分析清楚資訊需求及內部資訊結構的基礎上，開發資料介面，使 ERP 直接從 PDM 中獲取需要的資訊，而 PDM 也同樣透過介面獲取 ERP 中的資訊，透過介面式整合獨立的 PDM 和 ERP 系統很有效，但這與資料必須存放在同一個位置，來保持所有者清晰，避免資料不一致的原理相沖突，為實現不同應用系統的真正整合，保證資料的實時性，共享性和一致性，就需要所有系統依賴於一個邏輯上共用的資料庫，即一個全域性的，單源的資料庫，這種產品資料的單源性不僅能保證所有產品資料的一致和共享，提供資料的透明訪問和無縫傳輸，而且易於解決 PDM 和 ERP 中共同存在的產品構型管理等問題。本例項採用介面形式實現 PDM 與 ERP 系統之間的資訊整合，透過建立系統整合資料模型，達到 PDM 和 ERP 系統中所有資訊的共享。

 

2.2.2 關鍵技術

產品結構和配置管理是 ERP 和 PDM 之間最關鍵的結合點，也是最難解決的問題，產品結構是 PDM 與 ERP 系統的核心，由於他們的側重點不同，產品結構在兩個系統之間的表現形式也不一樣， PDM 的產品結構面向產品幹什麼以及怎樣配置產品，而在 ERP 系統中，對裝配、採購、傳送等階段產品結構的配置又各有不同，建立產品結構或 BOM 的應用檢視，即在不同階段的表達方式和資訊結構是實現兩者整合的關鍵技術。

 

每個企業需要對產品工程的設計，工藝規劃製造，銷售等所有過程間的時序和邏輯關係進行分析和重組，建立產品生產過程整合模型，最佳化產品資訊流動，透過對整個整合過程的規劃，模擬和分析，實現對整個產品生產過程的實時監控和管理，這是企業實現並行工作方式，最佳化企業執行模式的又一個關鍵技術。

 

3   PDM/ERP 整合系統總體設計

本例項設計為總體結構如圖 2 所示。

 

 

圖 2 整合系統總體結構

 

各個模組的主要功能如下

(1)PDM 管理模組對 PDM 系統中與 ERP 系統有關的產品資料 ( 產品、零部件、文件等，進行維護。

 

(2)ERP 管理模組對 ERP 系統中與 PDM 有關的產品資料 ( 物料基本記錄、製造物料清單等 ) 進行維護。

 

(3) 整合管理模組對 PDM 與 ERP 資訊整合中的中間資料進行維護，中介軟體管理子模組不僅可以對 EBOM 向 MBOM 轉換過程中產生的中介軟體加以維護，還可以將 PDM 系統中的零件基本記錄在 ERP 系統中儲存為物料基本記錄。裝配物料清單子模組實現由 PDM 系統中的產品結構在整合系統中編制裝配物料清單，以及由裝配物料清單進一步生成製造物料清單的功能。邏輯聯結子模組可以查詢物料清單 ( EBOM ) 裝配 BOM ( MBOM ) 之間和擴充套件物料的子類 ( 零部件基本記錄、中介軟體、物料基本記錄 ) 的邏輯聯結關係。透過查詢這些檢視物件之間的聯結關係， PDM / ERP 系統可以很方便地訪問到對方管理的產品資料。

 

(4) 許可權管理模組對整合系統中的資料訪問許可權進行設定。透過建立具有不同訪問許可權的角色，並對使用者授予一個或多個角色，來控制使用者對整合系統的訪問許可權，可以保證整合系統的安全性。

 

4 結束語

PDM 和 ERP 系統的整合將有力地促進設計、生產、採購和銷售等部門間的溝通與交流，有利於促進不同功能的協調，減少手工干預並減少錯誤 PDM 與 ERP 的整合系統使管理資訊系統更加完善，是製造業管理資訊系統的發展方向之一。