PDM和ERP在企业信息集成中的作用

【导读】
综上所述,本文认为PDM实质上就是一种信息管理技术,它是以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。其目标就是把正确的数据,
2.1 产品数据管理(PDM)技术概述
2.1.1 PDM的定义
    PDM是Product Data Management(产品数据管理)的缩写,现在泛指某一类软件的总称。PDM技术的研究开始于20世纪80年代初期,当时欧美等发达国家的制造企业已经广泛应用了CAx技术,计算机在企业的应用使得企业数据急剧膨胀,怎样管理企业数据,快速地获得所需要的数据成为企业的一大难题。

 
 
    PDM技术应运而生,其初始目标就是解决大量工程图纸,技术文档以及CAD文件的计算机管理问题,后来逐渐扩展到产品开发过程中的三个主要领域:设计图纸和电子文档的管理;材料明细表(bill of material,BOM)的管理和工程文档的集成;工程变更请求/指令(engineering change request/order)的跟踪于管理。由于早期软件功能单一,各自解决的侧重点不同,所以有的称为文档管理,有的称为工程数据管理等,现在所指的PDM技术是对工程数据管理,文档管理,产品信息管理,技术数据管理,技术信息管理,图像管理等信息管理技术的总称。
 
    实际上,由于PDM技术的发展很快,其应用的范围也不断扩大,人们至今对它还没有一个统一的认识,因此给出的定义也不完全相同。在1995年2月,主要致力于PDM技术和相关计算机集成技术研究与咨询的国际咨询公司ClMdata给出的定义是:“PDM是一门用来管理所有与产品相关的信息(包括产品规范,电子文档,CAD文件,产品结构,存取权限信息等)和所有与产品相关的过程(包括工作流程的定义与管理等)的技术。”
 
    从上面的两个定义可以看出,PDM可以从狭义和广义两个方面来理解。从狭义上来讲,PDM仅应用在工程设计领域,管理产品设计开发阶段的数据信息。实际上现在商品化的PDM软件正是应用在该领域,而且由于习惯的原因,现在人们提到PDM时,均是指该领域,所以本文将也沿用该习惯,在提到PDM时均指在狭义的方面。从广义上来讲,PDM可以覆盖到企业中从产品的市场需求分析、产品设计、制造、销售、服务于维护过程,即全生命周期中的信息,即现在人们所称的PLM (Product Lifecycle Management)。
 
    综上所述,本文认为PDM实质上就是一种信息管理技术,它是以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。其目标就是把正确的数据,在指定的时间内传递给合适的人。PDM进行信息管理的三个要素(数据、过程、资源)和两条主线(静态的产品结构、动态的产品设计流程)都是围绕产品设计展开的。 PDM系统中数据、过程、资源和产品的关系如图2.1所示。 
 
图2.1 产品、过程、数据和资源的关系图


2.1.2 PDM技术发袋阶段
    PDM技术的发展可以分为以下三个阶段:配合CAD工具的PDM系统、专业PDM系统和PDM的标准化阶段。

    (1)配合CAD工具的PDM系统
    早期的PDM产品诞生于20世纪80年代初。当时,CAD已经在企业中得到了广泛的应用,工程师们在享受CAD带来好处的同时,也不得不将大量的时间浪费在查找设计所需信息上,对于电子数据的存储和获取的新方法需求变得越来越迫切了。针对这种需求,各CAD厂家配合自己CAD软件推出了第一代PDM产品,这些产品的目标主要是解决大最电子数据的存储和管理问题,提供了维护“电子绘图仓库”的功能。第一代PDM产品仅在一定程度上缓解了“信息孤岛”问题,仍然普遍存在系统功能较弱、集成能力和开放程度较低等问题。
 
    (2)专业PDM系统
    通过对早期PDM产品功能的不断扩展,最终出现了专业化的PDM产品,如SDRC公司的Metaphase和UGS的MAN等就是第二代PDM产品的代表。与第一代PDM产品相比,在第二代PDM产品中出现了许多新功能,如对产品生命周期内各种形式的产品数据的管理能力、对产品结构与配置的管理、对电子数据的发布和更改的控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询等,同时软件的集成能力和开放程度也有较大的提高,少数优秀的PDM产品可以真正实现企业级的信息集成和过程集成。第二代PDM产品在技术上取得巨大进步的同时,在商业上也获得了很大的成功。PDM开始成为一个产业,出现了许多专业开发、销售和实施PDM的公司。
 
    (3)PDM的标准化阶段
    1997年2月,OMG组织公布了其PDM Enabler标准草案。作为PDM领域的第一个国际标准,该草案由许多PDM领域的主导厂商参与制订,如IBM、SDRC、PTC等。PDM Enabler的公布标志着PDM技术在标准化方面迈出了崭新的一步。PDM Enabler基于CORBA技术,就PDM的系统功能、PDM的逻辑模型和多个PDM系统间的互操作提出了一个标准。尽管目前市场上仍未出现标准化PDM产品,这一标准的制订为新一代标准化PDM产品的发展奠定了基础。
    PDM技术的发展历程可以用图2.2表示:
 
图2.2 PDM的发展历程
 


2.1.3 PDM的主要功能
    PDM系统以产品数据为中心,为企业提供了管理所有与产品相关的信息以及与产品相关过程的机制与功能。从表面上看,商品化的PDM系统形式多样且功能也有差异,但是它们的基本原理都是一致的。PDM系统的功能有两种划分方法:按面向应用与系统支持的功能和按软件功能模块。

 
2.1.3.1按照应用与系统支持的功能划分
    (1)应用功能:包括文档管理及分类、零件管理与分类、产品结构管理、项目管理、工作流管理、配置管理、变更控制等。
    (2)操作功能:包括注册、检入检出、冻结、审核、权限控制、报告生成、复制、数据传输等。
    (3)管理功能:包括用户管理、权限管理、数据安全、系统配置、系统接口等。
 

2.1.3.2 按照软件功能模块划分
    (1)电子仓库与文档管理
    电子仓库是PDM系统中最基本、最核心的功能,是实现PDM其他相关功能的基础。它是一种以关系数据库为基础,实现了某种特定数据存储机制的元数据(管理数据的数据)库及其管理系统。它保存所有与产品相关的物理数据和文件的元数据,以及指向物理数据和文件的指针。其关系如图2.3所示。
 
图2.3电子仓库
 
    在PDM中,电子仓库主要用来管理文件对象。物理文件的格式是多种多样的,包括文本文件、图形和图像文件、电子表格和多媒体文件等,随着时间的推移,文件格式会越来越多,占用的存储空间也会越来越大。用元数据对它们进行管理,只需将文件的描述信息,如文件名、文件长度、类型、创建日期、版本、所有者以及存取路径赋给元数据对象,同时建立与该物理文件的链接,就能保证元数据与相应物理文件的对应关系,通过元数据就能找到所需的文件,而不必了解文件的物理位置。文件有可能就在本地机上,也有可能在网络中其他用户的计算机上。
 
    同时,只有具有合法权限的用户才能在权限许可的范围内使用存放在电子仓库中的文件,从而避免非授权或非法的访问和操作,保证了数据库的安全。为了保证数据的安全性、正确性和一致性,用户在存取PDM系统中的共享数据时,都要通过检入(Checkln)与检出(Checkout)操作以及相应权限检验。
 
    电子仓库提供给用户的主要数据操作功能包括:
    .数据对象的检入和检出:

    .改变数据对象的状态;

    .转换数据对象的属主关系;

    .按对象属性进行检索;

    .数据对象的动态浏览与导航:

    .数据对象的归档;

    .数据对象的安全控制与管理功能等。
 
    文档管理也是PDM系统的基本功能之一。从PDM诞生起,文档管理就是其主要功能。所谓文档,对企业来说就是在产品的整个生命周期中记录产品信息的相关文件或图档。它们包括合同文书、产品设计任务书、需求分析、可行性报告、产品设计说明书、设计规范、二维图纸、三维模型、技术文件、各种工艺数据客件(工艺卡、工序卡等)、制造资源文件(设备文件、刀具文件、夹具文件、量具文件等)、技术手册、线路原理图、使用手册、维修卡等。在企业中,这些文档分属于不同的部门,由不同的人员管理。按照文档存在的状态,PDM把上述各种文档分成五种类型进行管理。见表2.1
                                表2.1文件类型分类
 
 
    PDM对文档的管理方法有两种:一种方法是保持文件的完整性,这些文件中的数据不能与文件脱离,一旦脱离就失去了意义,即所谓的“打包”管理。同时将文件的名称、大小、存储位置等描述信息存储到PDM数据库表中,在不改变文件物理位置的情况下,由PDM系统提供管理该文件的机制;另一方法是文件中的数据可以从文件中提取,这些数据都具有独立的意义,然后将这些数据分门别类地放在关系型数据库中,以便对文件内容进行检索和统计,即所谓的“打散”。对于文本文件、数据文件、音像文件和图形文件采用第一种管理方式;对于表格文件则采用第二种管理方式,如BOM表等。
 
    (2)工作流与过程管理
    工作流与过程管理(Work flow/process management)主要实现产品设计与修改过程的跟踪与控制。它定义和控制了数据操作的基本过程,主要管理当用户对数据进行操作时人与人之间或活动与活动之间的数据流向,以及在一个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据活动。工作流与过程管理的类型可以分为三种:任务管理、工作流管理、任务历史管理。
 
    .任务管理:主要管理某人在某时对哪些数据对象做了哪些工作,对其他哪些数据产生了影响,应该通知哪些人。

    .工作流管理:在产品设计与制造过程中,工程图纸的设计、审核、发放;零部件的分析、制造等都是面向工作群体的,同时依照一定的流程行事。由于工作流涉及到企业的不同部门,所以工作流的定义与管理工具必须非常灵活,以适应不同企业的组织、经营和管理风格。

    .任务历史管理:记录企业各项任务的完成情况及其过程,提供完善的查询功能。工作流与过程管理的功能包括:定义并建立工作流程、运行并控制工作流程、察看流程中文档的状态等。
 
    (3)产品结构与配置管理
    产品结构与配置管理(Product structure and configuration management)作为产品数据组织与管理的一种形式,它以电子仓库为底层支持,以BOM表为组织核心,把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来,实现产品数据的组织、控制与管理,并在一定的规则约束下,向用户提供产品结构的不同视图和描述,如设计视图,装配视图、制造视图等。这部分的主要功能有:支持对产品文档的查询、支持零部件在哪里使用和部件采用了哪些零件的查询、支持版本修改/版本控制、材料清单(BOM)的生成、支持通用件或难找零件的有效替换、支持规则驱动的配置等。在具有这些功能的同时还应该具有开放性好,方便与企业其它应用系统相集成的特点。
 
    企业对产品结构的描述一般采用产品结构树来表示,在产品结构树中根节点代表产品,枝节点和叶节点分别代表部件(或子部件)、零件。树中的每个零件、部件对象都有自己的属性,如零(部)件标识、名称、版本号、材料、数量等。图2.4给出了产品结构及其基本属性的示例。
 
图2.4产品结构及其属性
 
    通过产品结构树,根据给定的查询条件,企业工作人员可以迅速地找到所需的数据,在必要的时候输出相应的材料明细表(BOM)。材料明细表是企业进行设计、生产和管理的核心,实际上,单一形式的材料明细表并不能满足企业复杂产品信息管理的要求,因为不同部门对BOM有不同形式和内容的要求。为了满足这些要求,必须将产品结构中的零部件按照一定的条件重新编排,得到该条件下特定的产品结构,称为配置,其中的条件称为配置条件。用各种不同的配置条件形成产品结构的不同配置,称为产品结构的配置管理。
 
    PDM系统通过有效性和配置规则来对系统化产品进行管理。有效性分为两种:结构有效性和版本有效性。结构有效影响的是零部件在某个具体的装配关系中的数量,而版本有效性影响的是对零部件版本的选择。产品配置规则也分为两种:结构配置规则和可替换件配置规则。结构配置规则与结构有效性类拟,控制的都是零部件在某个具体的装配关系中的数量,结构配置规则与结构有效性可以组合使用,可替换件配置规则控制的是可替换件组中零件的选择。图2.5展示了红外测温仪的部分配置的例子。
 
图2.5红外测温仪的不同配置

 
    (4)零件分类管理与检索
    通过对机械零件的分析表明,75%以上的机械零件都是相似件和标准件,它们在功能、形状、尺寸、材质等固有特征上存在着相似性。这些具有相似性的零件通称为零件族。零件的分类管理就是将企业的零件按照一定的规则划分为若干类,分别加以管理。零件的分类方法很多,其中最典型的方法是成组技术(Group technology)。我国的JLBM-1系统(JB/Z251-85)就是一种机械零件分类编码系统。该系统用15个位码表示一个机械零件,其详细内容请参看相关资料。
 
    由于历史的原因,每个企业都有自己的零件分类方法。零件分类的方法要考虑到企业的分类习惯和便于生产管理。图2.6所示为一种零件族分类的结构树例子,通过该结构树可以快速查到相应的零件,并可查看零件的参数。
 
图2.6零件分类结构树
 
    PDM的零件分类管理有以下基本功能:
    .基于属性的相似零件和文档对象,以及基于属性的标准零件和文档对象检索功能。

    .建立零件,文档对象与零件族的关系。

    .定义与维护分类模式(分类码等)的基本机制。

    .定义与维护缺省的或用户自定义属性关系。
 
    (5)工程变更管理
    在企业的生产过程中,工程变更是经常出现的事务,它一般都有规范的过程约束与流程控制,所以它与工作流程管理是密切相关的。工程变更管理包括工程变更请求和工程变更指令两部分内容。工程变更的一般过程见图2.7。
 
图2.7工程变更的一般过程
 
    (6)项目管理
    一般来说,企业中的生产活动是以项目为单位进行组织和管理的。项目管理是一种为了在规定的时间范围内,完成一个既定的项目,通过一定的方式合理地组织有关人员,并有效地管理项目中的所有资源与数据,控制项目进度的系统管理方法。项目管理是建立在工作流程管理基础之上的一种管理。
 
    (7)系统定制与集成工具
    系统定制是指PDM系统按照客户的需求对自身系统进行裁剪、修改、添加的功能。实际上,各个企业的情况千差万别,用户的要求也是多种多样的,任何一种PDM系统都不可能适应所有企业的情况,PDM系统所提供的也只不过是一个产品数据的管理框架,这就要求PDM系统必须具有强大的客户化工具和二次开发能力,现在大多数PDM产品都提供二次开发工具包,用户可以利用这类工具包来进行针对企业具体情况的定制工作。
 
    PDM系统作为企业产品数据管理的平台,为了实现不同的应用系统之间共享信息,以及对应用系统所产生的数据进行统一管理,必须把外部应用系统“封装”或集成到系统中来,并提供应用系统与PDM数据库,以及应用系统与应用系统之间的信息集成。一般的PDM系统都提供了相应的集成工具来实现某种程度的企业信息集成,但是就目前PDM应用的现状来说,集成的程度还比较低。

 
2.1.4 PDM在企业的地位和作用
    (1) PDM是CAD/CAPP/CAM/CAE的集成平台
目前,己有许多性能优良的商品化的CAD、CAE、CAM、CAPP系统。这些独立的系统,分别在产品设计自动化、工艺过程设计和数控编程自动化方面起到了重要的作用。但是,采用这些各自独立的系统,不能实现系统之间信息的自动传递和交换。自70年代起,人们就开始研究CAD、CAE、CAPP、CAM、之间数据和信息的自动化传递与转换问题,即4C集成技术。目前,PDM系统是最好的4C集成平台。它可以把与产品有关的信息统一管理起来,并将信息按不同的用途分门别类地进行有条不紊的管理。不同的CAD/CAPP/CAM系统都可从PDM中提取各自所需要的信息,再把结果放回PDM中,从而真正实现4C集成。
 
    (2) PDM是产品信息传递的桥梁
    人、财、物、产、供、销六大管理部门是企业的经营决策部门。目前,人们己经将信息管理系统MIS和制造资源规划MRPⅡ集成在一起,成为企业资源计划管理系统((ERP)。PDM作为4C的集成平台,用计算机技术完整地描述了产品整个生命周期的数据和模型,是ERP中关于产品全部数据的来源。PDM是沟通产品设计、工艺部门与管理信息系统、制造资源系统之间信息传递的桥梁,使MIS和MRPⅢ从PDM集成平台自动得到所需的产品信息,如材料清单BOM等,而无需再用人工从键盘一一敲入。ERP也可通过PDM这一桥梁将有关信息自动传递给4C系统,或实现与4C系统的数据交换。
 
    (3) PDM支持并行工程
    并行工程是以缩短产品开发周期、降低成本、提高质量为目标,把先进的管理思想和自动化技术结合起来,采用集成化和并行化的思想设计产品及其相关过程,在产品开发的早期就充分考虑产品生命周期中相关环节的影响,力争设计一次完成,并且将产品开发过程的其它阶段尽量往前提的过程集成工作模式。

    PDM作为支持并行工程的使能技术,其一,能支持异构计算机环境,包括不同的网络与数据库;其二,能实现产品数据的统一管理与共享,提供单一的产品数据源:其三,能方便地实现对应用工具的封装,便于有效地管理应用工具产生的信息,提供应用系统之间的信息传递与交换平台;其四,提供过程管理与监控,为并行工程中的过程集成提供了必要的支持。综合这4个方面,可以说,PDM在突出产品数据管理的基础上,正逐步完善其作为制造业领域集成框架的功能,为并行功能的实施提供更强有力的自动化环境。
 
     (4) PDM是CIMS的集成框架
    所谓“集成框架”,是在异构、分布式计算机环境中能使企业内各类应用系统实现信息集、功能集成和过程集成的软件系统。目前,国内外的技术人员对新一代信息集成平台做了大量的研究开发工作,也推出了多种平台,典型的是面向对象数据库及面向对象工程数据库管理系统,虽然这些面向对象技术己部分商品化,但还没有在企业中得到全面应用和成功实施,技术仍不成熟。而在关系型数据库基础上开发的具有面向对象特性的PDM系统,由于其技术的先进性和合理性,近年来得到了飞速发展和应用,成为新一代信息集成平台中最为成熟的技术,是支持并行工程领域的框架系统。
 
    PDM不仅向ERP自动传递所需的全部产品信息,而且ERP中生成的与产品有关的生产计划、材料、维修服务等信息,也可由PDM系统统一管理和传递。因此,PDM是企业CIMS的集成框架。




 
2.2 企业资源计划(ERP)技术概述
2.2.1 ERP的概念和产生背景
    20世纪90年代以来,由于经济全球化的发展趋势,制造业所面临的竞争更趋激烈。企业的经营战略也由以企业自身为中向以客户为中心转变,经营战略的转变给企业的管理带来了一系列的难题和挑战,于是,一些先进的管理思想和技术应运而生,其中的ERP(Enterprise Resource Planning,企业资源计划)就是信息时代的现代企业向国际化发展的更高层管理模式,也代表了当前集成化企业管理软件系统的最高水平。ERP是由MRP(Material Requirement Planning,物料需求计划)、MRPⅡ(Manufacturing Resource Planning,制造资源计划)一步步发展而来的,它们之间的关系如图2.8所示。
 
图2.8 ERP的发展历程

    MRP是60年代初在美国发展起来的一种新的生产管理技术,它使用物料清单(BOM)将对系统的最终产品需求展开为制造过程对零部件和原材料的需求。在考虑现有存储和生产提前期的前提下,下达制造或采购计划。MRP没有改变企业的全部生产经营活动,具有一定的局限性。MRPⅡ是在MRP的基础上继续发展起来的,以MRP为核心的管理信息系统,其基本思想是:基于企业经营目标制定生产计划,围绕物料转化组织制造资源,实现按需按时生产。MRPⅡ以工业工程的计划与控制为主线,体现了物流、信息流与资金流的信息集成。随着MRPⅡ系统的进一步发展,它的功能不断增强,人们在生产、财务、销售和采购的基础上增加了人力资源管理、供应链管理和客户关系管理等多种功能,就形成了目前的企业资源计划系统ERP。

    20世纪90年代初,美国Gartner Group根据当时计算机信息处理技术的发展趋势和企业对供应链管理的需要,提出了企业资源计划(ERP)的概念,并且制定了一系列ERP功能标准,主要包括4个方面:

    (1)超越MRPⅡ范围的集成功能:

    (2)支持混合方式的制造环境;

    (3)支持能动的监控能力:

    (4)支持开放的客户机用户及服务器计算环境;
 
    ERP体现了一种信息化时代企业的集成管理思想。ERP系统将企业各个部门,包括财务、会计、生产、销售与分销、物料管理、人力资源管理、供应链管理等,利用信息技术整合、连接在一起,让企业的所有信息在网上显示、不同管理人员在一定的权限范围内,可以及时地获得与自身管理职责相关的其它部门的数据,如企业库存状况、生产计划的执行情况、订单信息等。企业管理人员通过ERP系统可以避免资源和人事上的不必要的浪费,高层管理者也可以根据这些信息及时准确的信息,作出最好的决策。
 
    综上所述,对于企业来说,ERP系统就是一个企业信息集成管理软件系统,它不仅对企业的人、财、物进行管理,而且把企业内部的生产制造活动同供应商的货物资源和客户对产品的需求联系起来,形成企业一个完整的供应链。同时以客户/服务器(C/S)体系结构,分布式数据处理及网络通信技术为基础实现对整个供应链的所有环节进行管理。

 
2.2.2 ERP的体系结构与功能
    ERP是将企业所有资源进行集成管理,是将企业的物流、资金流、信息流进行全面一体化管理的信息管理系统。ERP系统中一般包括物料清单、主生产计划、物料需求计划、粗能力计划、车间管理、库存管理、财务管理、人力资源管理等功能。下面从一般企业管理的几个方面,即生产控制(计划、制造)、物料管理(分销、采购、库存管理)、财务管理(会计核算、财务管理)和供应链管理来说明各个模块的功能。
 
    (1)生产管理模块
    这一部分是ERP系统的核心所在,它将企业的整个生产过程的信息有机地结合在一起,支持企业的生产活动,使企业能够有效地降低库存,提高效率。运用这一模块可使原本分散的各个生产流程能够前后连贯地进行,避免出现生产脱节,耽误生产交货时间。生产控制管理是一种以计划为导向的先进的生产管理方法,是生产管理模块的重要组成部分。首先,企业确定它的一个总生产计划,再经过系统层层细分后,下达到各部门执行。即生产部门以此生产,采购部门按此采购。一般生产控制模块包括:主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间控制和制造标准等。
 
    (2)物流管理模块
    物流管理控制着企业的物料及产品进出等物流信息,并且和企业的生产、财务、经营决策等紧密相联.物流管理模块主要由分销管理、库存控制和采购管理模块组成。该模块的主要功能包括:客户信息管理、销售订单管理、销售的统计与分析、原材料的库存管理、采购信息管理等。
 
    (3)财务管理模块
    传统的财务管理是与生产管理系统相分离的,ERP系统发展起来后。财务管理开始与生产管理结合起来,在完成生产管理的同时,系统增加了对资金运用、现金流量、资金周转等方面的管理。ERP中的财务模块与一般的财务软件不同,作为ERP系统中的一部分,它和系统的其它模块有相应的接口,能够相互集成。例如:它可将生产活动、采购活动输入的信息自动计入财务模块生成总账、会计报表,取消了输入凭证繁琐的过程,几乎完全替代以往传统的手工操作。一般的ERP软件的财务部分分为会计核算与财务管理两大块。
 
    (4)供应链管理模块
    供应链管理可以实现对供应商与客户关系的管理,能够把企业经营过程中的各方如供应商、制造工厂、销售网络、客户等纳入一个紧密的供应链中,有效地安排企业的产、供、销活动,从而达到提高生产效率、降低成本、满足顾客需求、增强企业竞争力的目的。ERP系统不仅要记录供应商的资料,更深的管理目标是实现与供应商或客户的信息共享,使产、供双方都能借助信息技术提供的功能及时对供应商的出货计划作出全面核查,对供应商的实力和合作效果作出评估。
 
    (5)人力资源管理模块
    人力资源是企业实现可持续发展的关键资源,近年来越来越受到企业的关注,被视为企业的资源之本。在这种背景下,人力资源管理,作为一个独立的模块,进入了ERP系统,与财务、生产管理系统组成了一个高效的具有高度集成性的企业资源系统。这样的ERP系统使企业能够及时地了解员工的工作与发展情况。人力资源模块的主要功能有:人力资源规划、招聘管理、工资核算、工时管理和差旅费核算等。ERP系统各功能模块之间的关系及处理逻辑见图2.9。
 
图2.9 ERP功能结构与处理流程 



 
2.3 PDM与ERP的集成
2.3.1 PDM与ERP的区别
    虽然PDM与ERP同为企业信息化中的核心软件,但是它们在功能、管理目标等方面有诸多的相异之处。
在功能方面,ERP具有主生产计划、物料需求计划、采购计划、订单处理、车间作业计划、人力资源管理、工装设备管理、成本管理以及供应链管理等。PDM则侧重于数据存储和管理、工作流程管理、变更控制管理、产品结构与配置管理、项目管理和其他功能等。
 
    在管理目标方面,PDM系统出现于20世纪80年代,其最初功能是管理和维护CAD软件设计出的“电子图纸”。ERP系统的出发点则完全不同,在产品设计目标确定后,ERP系统强调使重要任务得到自动化处理,这些任务与制造实际产品时的材料管理、人力和设备资源管理密切相关。
 

2.3.2 PDM与ERP集成的必要性
    过去,PDM和ERP被认为是企业信息化中涉及技术管理与管理信息化的两个不同领域。从理论上说,PDM能够集成并管理所有与产品有关的信息和与产品相关的过程。它能帮助企业构造一个适合异构计算机运作环境的集成应用平台,对”粗放型”发展的各种单项计算机辅助技术进行,集约化”管理。ERP则是在MRPⅡ基础上发展起来的先进企业经营管理模式。ERP进一步吸取了现代管理思想,对企业活动以及和制造有关的所有资源、过程进行统一的管理,在目标上充分体现对成本的控制、对质量的控制和对客户服务的管理,着眼于企业制造领域连续的计算机化管理,主要用于生产制造阶段管理。
 
    虽然PDM和ERP在管理重点上有所不同,但是,由于同一产品的形成周期涉及PDM和ERP两个领域,而且随着PDM和ERP的发展,它们的部分功能的确出现了相互重叠的区域,所以,对PDM和ERP进行系统集成研究,对于有效缩短产品形成周期、加速产品从设计领域到制造领域的转化,从而,从根本上促进企业的现代化进程具有十分重要的现实意义。

 
2.3.3 PDM与ERP的集成模式
    PDM与ERP的集成模式有以下三种:
    (1)接口交换模式
    由于当前PDM系统和ERP系统都有各自的数据库,没有统一的数据模型,而且大多数PDM系统与ERP系统都提供了API接口,所以,接口交换模式是当前比较普遍的一种集成模式。其结构如图2.10所示:
 
图2.10 PDN与ERP的援口集成棋式

    在该模式下,PDM与ERP之间的信息传递通过打包的数据文件完成,如PDM系统要访问ERP系统中的信息,需先通过ERP系统的API接口把所要的信息提取出来,然后转换成数据文件,再将数据文件通过PDM的API接口传递到PDM系统。这种方式实现的信息集成非常有限,难以做到整个企业信息的共享。
 
    (2)封装集成模式
    所谓“封装”是指把对象的属性和操作方法同时封装在定义的对象中。用操作集来描述可见的模块外部接口,从而保证了对象的界面独立于对象的内部表达。对象的操作方法和结构是不可见的,外部接口是作用于对象上的操作集的说明,这是对象唯一的可见部分。需要特别指出的是:通过OMG(对象管理组织)制订的CORBA规范可以增强PDM的可扩展性和与ERP系统或与其他应用系统的集成能力。
 
    OMG所制定的“PDM使能部件(PDM Enabler)”指的是实现或者支持一种特定的抽象处理过程的物理实体,通过提供共享产品数据的灵活方式来增强产品开发的效串。遵循PDM使能部件规范的PDM系统之间将能够:将一个PDM系统的数据转移到另一个PDM系统之中;实现应用系统的联邦机制,也即PDM应用系统能够管理ERP系统或者另一个PDM系统中的数据。同时,通过该规范定义的统一的对象界面,CAD、CAM可以调用这些对象界面所定义的服务而不必关注对应的具体产品,从而极大地方便系统的集成,其结构如图2.11所示。目前,OMG的“PDM使能部件”规范尚未最终形完成。
 
图2.11 PDM与ERP的封装集成
 
    (3)紧密集成模式
    在该模式下,PDM系统与ERP系统有机地结合在一起,它们使用统一的数据模型,所有数据存放在同一个数据库中,不仅可以共享数据,还可以共享操作服务。该集成模式允许ERP系统或PDM系统互相调用有关服务,执行相关操作,形成更紧密的关系,真正实现一体化。紧密集成是PDM系统与ERP系统集成的发展方向,由于各方面的原因,要实现PDM与ERP的紧密集成还有待时日。




 
2.4本章小结
    本章首先分别简要介绍了产品数据管理(PDM)和企业资源计划(ERP)的基本概念、原理、基本功能以及它们在各自的领域中所起的重要作用。通过分析PDM和ERP之间的联系和区别、集成的方式,说明了PDM和ERP之间数据集成的必要性。
 

  • 2019-07-29 10:18
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