對離散制造業而言，ERP與PDM集成是一重要的信息化項目，項目成功能提高企業運營效率，有效縮短制造準備時間。對于按訂單設計（ETO）類型的企業來說，一次性生產、重復性小的特性，決定了ERP系統需為每一次生產任務準備其所需的物料、BOM、工藝路線等基礎數據，如產品零件數量多、結構復雜、數據量大時，唯有通過系統集成方可保證數據來源的準確和及時。
一、集成的模式
目前PDM與ERP集成的模式主要分為三大類型：數據級集成、合作伙伴級集成、流程級集成，其集成難度是逐級提高的。
①數據級集成是指通過函數或API、數據庫包、接口表、中間文件等實現不同應用程序之間的數據同步。其特點是兩個系統保持自己獨立性，信息單向流動，下游系統可對上游系統產生的數據進行補充，實現有效的集成。當產品結構發生更改的時候，只需要按照順序進行更新即可。此方式開發工作量小易實現，效率和安全性相對較低。雖系統的數據同步性會差一些，但只要合理規定讀寫中間表的時間，就不會影響系統使用。此方式對單件小批量生產和產品系列化程度不高的企業非常合適，航天晨光即采用了此集成模式。
②合作伙伴集成，它需要專用協議引擎或適配器來連接不同系統，一般通過觸發器、高級隊列、XML文件、字段映射、EDI等技術形式實現數據的傳遞、同步。如Smarteam Gateway、Agile ChangeCAST、Windchill ESI、Teamcenter Gateway等與ERP系統集成的模塊都是屬于此類型，是由PDM廠商發起對知名的ERP軟件進行集成開發并形成的商品化套件包，但有的需借助于消息中間件（如MQ、BizTalk、Tibco等）等來搭建集成平臺，有的能做到不同系統的互操作。其特點是集成自動化效率高，有很高的安全性和可靠性，但商品化套件包適應面窄、再定制修改困難、不支持工藝數據集成。
③流程集成是指通過一個多步驟、長時間運行的跨系統的流程來進行集成，業務系統之間通過對方的工作流觸發自身的工作流，兩系統之間按設計的流程進行數據的傳遞、反饋與同步，它需要特定的流程管理器。如Oracle基于應用服務器設計了BPEL業務流程執行語言，通過BPEL可以實現不同應用系統之間的業務事件實時響應，實現流程層面的集成。其特點是業務系統異構，需提供Web Service接口或基于SOA架構，從EAI平臺角度來進行信息整合，開發工作量大，較難實現。
二、集成的內容和方案
航天晨光的ERP與PDM集成有兩個方向需求，一是從PDM傳遞至ERP的數據流，一是從ERP展現至PDM的信息。第一種類型包括：物料、BOM、工藝路線、工程變更單、工單BOM與工藝路線臨時變更單等信息，第二種類型包括訂單信息、工藝能力、庫存信息，供設計時實時查看和選用。
航天晨光集成總體方案設計思想為：兼顧上述兩個方向需求，將PDM向PLM延伸擴展，保證數據源頭為PDM，數據從PDM流向ERP；將PDM定位為集成主要平臺和橋梁，將所有制造基礎信息在PDM中補齊完善再給ERP而不再兩端分別維護，對一些ERP特有屬性信息，由PDM實時從ERP中讀取并在PDM中維護。
2.1 對數據一致性的總體要求
產品基礎數據必須一致，即使企業PDM與ERP系統不集成，PDM與ERP兩系統使用的產品基礎數據也必須一致，否則會導致生產、管理的混亂。兩個系統需做到一致的主要有：物料的主要信息（編碼等）、制造BOM定義（BOM結構、層數、各層的組成物料及數量、制造BOM在PDM中保存）、工藝路線定義（作業流程、加工流轉路線、車間部門等）。
2.2 統一物料編碼
ERP與PDM中的自制件、標準件、原材料、外購件等需統一編碼規則，且集成后各類物料編碼不能再分系統維護，必須統一由PDM牽頭維護，并將PDM作為物料編碼發生源頭。
通過開發統一物料編碼軟件及與各分布式PDM系統的單向緊密集成，保證了PDM中的物料編碼來源唯一，為集成奠定編碼基礎。主要實現如下功能：
(1)統一編碼軟件不再獨立運行，而在PDM系統中觸發，編碼軟件生成和查詢界面中的物料編碼、物料描述、ERP物料大類、ERP物料小類等信息都可以自動回傳到PDM系統；能重新選擇編碼再次回傳PDM系統；
(2)PDM系統中的用戶名與編碼軟件用戶名相互驗證，無須二次登陸；
(3)PDM系統普通用戶無權修改編碼軟件系統信息；
(4)PDM系統中已有物料進行分類、分庫維護，已有物料的引用無需再次編碼。
2.3 統一物料計量單位
按數據從PDM產生，提供給ERP使用的集成原則，保證數據來源唯一，即可解決物料計量一致。對ERP先于PDM上線的單位，ERP系統中已存在大量物料數據，且在ERP系統中計量單位不可更改，則PDM系統錄入歷史數據中時，必須參照ERP系統中選擇計量單位的規則，定義其計量單位，保證兩者一致。
2.4 建立物料完整信息模型
集成前，PDM中的物料只有設計工藝信息，沒有制造信息。而物料在ERP系統中除主屬性外，還需正確定義庫存、采購、計劃、成本、接收等方面共幾十種屬性信息，才能在分銷、財務和制造各模塊中使用。集成后需在PDM中統一錄入維護上述所有屬性，再給ERP。因此，主要采用以下兩條措施。
(1)在PDM中增加“物料模板”字段，解決標準屬性的確定。
在ERP系統中物料除主屬性、采購價、訂貨批量、生產批量等少量屬性外，其它屬性對于某一類物料都可設置默認值的組合形成模板，后續可從物料模板上復制獲得。因此，只需ERP系統中定制好各類物料模板的屬性，而在PDM的“物料模板”中選擇正確的物料類型即可。
(2)個性化屬性，在PDM中補充
新物料的成本、供應類型、生產批量等因物料而異的屬性，在PDM中由三類角色人員分別補充完善。
2.5 建立生成制造BOM和ERP工藝路線模型
2.5.1 制造BOM與設計BOM差別
由PDM產生的原始設計BOM信息，ERP系統不能直接使用，需對這些數據進一步維護后才能使用。表1是ERP系統中產品CGJ5101ZXX制造BOM樣例，截取了部分行及部分列數據。制造BOM與設計BOM有三大不同點：
表1 產品CGJ5101ZXX制造BOM表
(1)制造BOM中最底層物料必須是采購物料，而在設計BOM中最底層物料是自制零件，兩種BOM存在層次結構差異，需在設計BOM的自制零件下掛毛坯或原材料的子節點。
(2)制造BOM中需要提供零件被使用時具體的BOM序號、供應類型等生產信息。兩種BOM存在較大的信息量差異。
(3)制造BOM中對自制外協件進行了下掛零部件子節點刪除；對虛擬件或過程裝配件進行了BOM層次壓縮。
2.5.2 制造BOM和ERP工藝路線轉化方案
為做到PDM與ERP的BOM集成，首先在PDM系統采取以下措施：
(1)在PDM系統用結構快照形成制造BOM樹，對此BOM結構可手工快速形象地增刪改操作。
(2)自動將原材料作為零件最底層物料補入制造BOM樹。
(3)開發統計匯總功能，通過PDM系統中原材料的市價、年初價，以及零部件的重量計算出外協零件的采購單價，并逐級向上卷積得到外協部件的采購單價，最后自動對制造BOM中外協部件下屬層次進行刪除處理。
(4)手工維護“BOM序號”及“供應類型”等制造BOM字段，即按ERP系統的要求補充一些必須的工藝和制造信息。
(5)完善傳統的技術工藝路線變為ERP工藝路線，手工維護“資源序號”及“資源單位用量（工時）”等字段，樣例見表2。
表2 產品DN25-P01的ERP工藝路線
(6)通過流程通知及手工菜單操作，PDM系統將制造BOM和ERP工藝路線自動生成到接口表中。
其次，通過在ERP端開發接口數據處理加載程序，實現制造BOM和工藝路線自動檢查加載到ERP系統正式表中。一般數據進入ERP系統前要規范性校驗，使之符合ERP系統的業務邏輯。為此，開發的接口程序提供了制造BOM和工藝路線數據的自檢查功能，包括新舊數據判斷、冗余循環校驗、數據規范性檢查等。
2.6 基于PDM實時查詢ERP數據
(1)庫存信息實時查詢。在PDM系統實時查詢ERP系統中物料的庫存可用量、零部件的價格等，為設計人員提供參考。
(2)合同信息實時查詢。在PDM系統實時查詢ERP系統中合同的訂貨信息，支持按產品代號、名稱、客戶、訂貨時間段的模糊查詢，為售服維修提供參考。
(3)呆滯物料的實時查詢。在PDM系統實時查詢ERP系統中某時間段的某子庫中的呆滯物料，為設計人員提前消化積壓庫存提供信息。
2.7 用制度保障集成數據的維護
為保證此集成模式能順利實現，公司出臺了集成數據維護管理制度，其中規定了維護職責，即在PDM系統中按ERP系統要求，分四類角色人員維護物料屬性信息、工藝路線以及調整制造BOM。對于設計人員，負責物料編碼、物料描述、ERP物料大類、ERP物料小類、物料模板、計量單位、單重等屬性信息維護；工藝人員，負責毛重、加工系數、工藝路線等信息維護；采購人員負責采購件單價、材料年初單價和市價等信息；計劃人員負責供應類型、供應子庫等物料屬性維護，制造BOM的調整和輸出。
三、集成的總結
3.1 集成的效果
航天晨光KMPDM與Oracle ERP、用友U8的系統集成在開發完成后，經過一段時間的測試和試運行，現已在七家分子公司穩定運行了近兩年時間，基本滿足了需要，取得了不錯的效果：
(1)系統間制造基礎數據能快捷傳遞，節省了大量的時間和人力成本，避免了重復錄入，降低了錯誤率，加速了產品從設計到制造的轉化。
(2)確保了數據的一致性和準確性，兩系統在產品BOM管理上達到高度統一。
(3)通過PDM實時查詢ERP系統的信息，實現了兩系統間的信息共享。
3.2 集成后的深化應用
隨著公司ERP和PDM系統的全面深化應用，有的生產車間工位都配置了觸摸屏工控電腦，用于接收工作任務及報工，在車間取消了以前生產所需的紙質圖紙及工藝文件，取而代之的是車間操作工在ERP系統中接收工作任務的同時能獲取所需PDM產品圖紙和工藝文件的電子數據，這樣PDM系統數據的更改能在第一時間反應到生產現場。目前航天晨光上海分公司已進一步實現了車間級無紙化系統集成應用。
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