產(chǎn)品全生命周期與企業(yè)信息化協(xié)同

    任何產(chǎn)品都要經(jīng)歷產(chǎn)品需求分析、概念設計、詳細設計、制造、銷售、售后服務支持等階段，產(chǎn)品從需求到消亡的全過程就是產(chǎn)品的全生命周期（Product Lifecycle）。產(chǎn)品全生命周期管理（Product Lifecycle Management，PLM）是企業(yè)信息化系統(tǒng)研究的熱點，而企業(yè)信息化協(xié)同是目前企業(yè)信息化系統(tǒng)研究的熱點。企業(yè)信息化協(xié)同就是企業(yè)將信息技術、現(xiàn)代管理技術、制造技術相結(jié)合，通過信息集成、過程及資源的優(yōu)化，并應用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（從產(chǎn)品的市場需求分析到報廢處理）的各個階段，實現(xiàn)物流、信息流、價值流的集成和優(yōu)化運行，最終達到人/組織、經(jīng)營管理和技術三者的集成優(yōu)化，從而改進企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的時間、質(zhì)量、成本、服務、環(huán)境，以提高企業(yè)的市場應變能力和競爭能力。國內(nèi)的企業(yè)也相繼引進或自主開發(fā)了CAX、MRPII、MRP、ERP、SCM、CRM、PDM、eBusiness等企業(yè)信息化系統(tǒng)。

    盡管上述企業(yè)信息化系統(tǒng)對企業(yè)信息化協(xié)同進行了有益的探索，但從產(chǎn)品全生命周期角度來看，現(xiàn)有的系統(tǒng)都存在著“信息孤島問題”，即主要針對產(chǎn)品全生命周期中某些階段的解決方案，缺少貫通全局的系統(tǒng)集成以及對整個企業(yè)跨任務的數(shù)據(jù)流的不斷控制。因此，造成大量的信息重復錄入，大大降低了信息系統(tǒng)的使用效率，嚴重制約了信息系統(tǒng)整體效力的發(fā)揮。針對上述問題，本文建立了企業(yè)信息化關系網(wǎng)絡，借助XML技術實現(xiàn)系統(tǒng)信息之間的轉(zhuǎn)換，并構(gòu)建了企業(yè)信息化系統(tǒng)協(xié)同模型；搭建了以PLM系統(tǒng)為平臺的產(chǎn)品全生命周期與企業(yè)信息化協(xié)同運作框架，使用過程建模方法將各信息化系統(tǒng)協(xié)同于同一個信息平臺，實現(xiàn)了制造企業(yè)的信息化共享。

企業(yè)信息化系統(tǒng)關系網(wǎng)絡

    要實現(xiàn)信息化系統(tǒng)的完整協(xié)同，需要建立有效的產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理和相互協(xié)作的基礎架構(gòu)，高效匯集和管理不同的產(chǎn)品信息，實現(xiàn)完整而有效的運作過程。以產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）為基礎的企業(yè)信息化系統(tǒng)關系網(wǎng)絡如圖1所示。

    圖1 企業(yè)信息化系統(tǒng)關系網(wǎng)絡

    PLM與前端客戶關系管理（Custom Relationship Management，CRM）系統(tǒng)、后端供應鏈管理（Supply Chain Management，SCM）系統(tǒng)、底端制造資源計劃管理（Manufacturing Resource Management，MRP）系統(tǒng)以及頂端企業(yè)資源技術管理（EntERPrise Resource Planning，ERP）系統(tǒng)共同組成企業(yè)信息化系統(tǒng)關系網(wǎng)絡。PLM系統(tǒng)在整個關系網(wǎng)絡中處于核心地位，負責協(xié)調(diào)企業(yè)管理系統(tǒng)中的ERP、CRM、SCM、MRP等系統(tǒng)。

    企業(yè)信息化系統(tǒng)的協(xié)同關系以PLM為基礎的企業(yè)信息化協(xié)同關系如圖2所示。從圖2中可看出，CRM主要管理客戶信息和需求反饋，分析市場需求，涉及到需求分析、生產(chǎn)制造、銷售和售后服務以及回收利用等階段；SCM主要進行供應商、采購和庫存管理，提供充足的供應給生產(chǎn)過程，涉及到概念設計、詳細設計和生產(chǎn)制造等階段；ERP主要規(guī)劃和配置企業(yè)產(chǎn)品制造階段所需的各種資源，涉及到產(chǎn)品設計、生產(chǎn)制造和銷售以及售后服務等階段。PLM覆蓋產(chǎn)品的整個生命周期，包括生產(chǎn)、管理、采購和庫存、銷售、市場開發(fā)和財務等各領域。若將PLM所管理的數(shù)據(jù)用BOM（Bill Of Material，物料清單）表示，則需求物料清單為RBOM，財務物料清單為FBOM，概念設計物料清單CBOM，詳細設計物料清單EBOM，銷售和售后物料清單AsBOM，制造物料清單MBOM，回收物料清單RBOM。PLM管理數(shù)據(jù)的集合為A={CBOM，RBOM，EBOM……}、企業(yè)經(jīng)營管理信息的集合B＝{MBOM，F(xiàn)BOM……}、ERP管理數(shù)據(jù)的集合為C＝{EBOM，MBOM……}，則PLM與ERP的信息交匯為A∩B∪C。SCM管理數(shù)據(jù)的集合為D＝{CBOM ，EBOM……}，則PLM與SCM信息的交匯為A∩D。CRM管理數(shù)據(jù)的集合為E＝{RBOM……}，則PLM與CRM信息的交匯為A∩E∪B。

    圖2 企業(yè)信息化協(xié)同關系

企業(yè)信息化協(xié)同模型

    根據(jù)PLM和ERP、SCM和CRM的協(xié)同關系，建立信息化系統(tǒng)協(xié)同模型，如圖3所示，該模型利用XML語言建立各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系。XML（eXtensible Markup Language，可擴展標識語言）是一種描述數(shù)據(jù)和交換數(shù)據(jù)的標準格式，具有開放型、可擴展性、國際性等優(yōu)點，其自描述性非常適用于不同應用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換，且不以預先規(guī)定的一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義為前提，成為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換的有力工具。

    圖3 信息化系統(tǒng)協(xié)同模型

    （一）PLM與ERP的協(xié)同該模型通過中間文件實現(xiàn)PLM與ERP的協(xié)同，采用XML技術以及API函數(shù)調(diào)用的方式，屬于間接集成模式。具體的模型有以下幾部分組成：

    采用接口函數(shù)和中間文件XML，由PLM系統(tǒng)的工程物料表EBOM和工藝數(shù)據(jù)等，將數(shù)據(jù)傳遞給ERP系統(tǒng)。

    在EBOM和工藝數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，采用增量的方式，由PLM系統(tǒng)完成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝數(shù)據(jù)的比較，傳遞給ERP系統(tǒng)。采用中間文件XML和接口函數(shù)，由ERP系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝數(shù)據(jù)維護制造物料表MBOM和成本BOM數(shù)據(jù)，傳遞給PLM系統(tǒng)。

    由ERP系統(tǒng)維護材料庫存、設備和工裝狀況等數(shù)據(jù)，傳遞給PLM系統(tǒng)。在制造BOM、成本BOM、材料庫存、設備和工裝狀況等數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，采用增量的方式，由ERP系統(tǒng)完成這些數(shù)據(jù)的比較，傳遞給PLM系統(tǒng)。

    數(shù)據(jù)由ERP系統(tǒng)向PLM系統(tǒng)傳遞時，ERP通知PLM，PLM利用導入接口函數(shù)讀取數(shù)據(jù)并寫入本系統(tǒng)。數(shù)據(jù)由PLM系統(tǒng)向ERP系統(tǒng)傳遞時，PLM通知ERP，ERP通過導入接口函數(shù)讀取數(shù)據(jù)寫入本系統(tǒng)。

    （二）PLM與ERP/SCM/CRM的協(xié)同

    PLM與/ERP/SCM/CRM的協(xié)同通過中間文件XML和接口函數(shù)來實現(xiàn)。步驟如下：

    首先，將SCM系統(tǒng)和CRM系統(tǒng)中的需求數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成XML格式。

    其次，將XML格式放置于XML文檔庫中，供其他系統(tǒng)調(diào)用。

    最后，ERP系統(tǒng)和PLM系統(tǒng)可以分別調(diào)用XML格式的文檔，轉(zhuǎn)換成需要的格式，以實現(xiàn)系統(tǒng)之間的協(xié)同，進行信息之間的交換和共享。

產(chǎn)品全生命周期管理協(xié)同運作框架

    產(chǎn)品全生命周期協(xié)同運作框架如圖4所示。該框架是在PLM與ERP、SCM、CRM系統(tǒng)完整協(xié)同基礎上，將各信息化系統(tǒng)通過XML、Internet等可視化的協(xié)同技術協(xié)同于同一個信息平臺，從而實現(xiàn)企業(yè)的信息化。該框架的運作流程由以下幾部分組成：

    圖4 產(chǎn)品全生命周期管理協(xié)同運作框架

    產(chǎn)品全生命周期的協(xié)同是在PLM、XML等中間件和可視化協(xié)同技術及互聯(lián)網(wǎng)等技術的基礎上實現(xiàn)高效的運作。

    PLM協(xié)同了ERP、SCM、CRM，使用戶可以協(xié)同的開發(fā)、設計、制造和管理產(chǎn)品；管理功能涵蓋整個產(chǎn)品生命周期過程，涉及到質(zhì)量管理、項目管理、產(chǎn)品配置、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、價值鏈、訂單庫存、售后服務、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等；管理的核心是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、項目管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置等。其他的管理可在XML等中間文件的基礎上分散給其他的信息化系統(tǒng)。

    客戶需求包括產(chǎn)品的需求和問題反饋。圖4右端為客戶對產(chǎn)品的需求，客戶與企業(yè)的銷售部門洽談，達成技術合同協(xié)議，并由設計部門依據(jù)PLM系統(tǒng)存儲的有關設計數(shù)據(jù)，協(xié)同設計伙伴和輔助設計軟件，結(jié)合技術協(xié)議設計客戶要求的產(chǎn)品，設計過程和數(shù)據(jù)又反饋到PLM系統(tǒng)進行存儲。圖4左端為客戶需求反饋，包括客戶服務合作伙伴和銷售伙伴的反饋意見，并存儲到PLM系統(tǒng)，另一方面業(yè)務流程重組部門篩選和改進反饋意見，修正完后再傳輸?shù)絇LM系統(tǒng)存儲。整個客戶對產(chǎn)品的需求和反饋的過程，都是通過Internet訪問產(chǎn)品維護數(shù)據(jù)，提交問題反饋，進行自助式服務。

    產(chǎn)品的開發(fā)設計是設計師們依據(jù)技術合同協(xié)議，結(jié)合問題反饋及計算機輔助軟件下進行的。

    生產(chǎn)制造部門結(jié)合技術協(xié)議，把有關產(chǎn)品的制造信息傳輸?shù)接媱澒芾碥浖﨓RP/MRP系統(tǒng)中，并反饋到PLM系統(tǒng)中。制造部門將無法生產(chǎn)的產(chǎn)品的信息通知給制造資源管理系統(tǒng)，進一步確定采購計劃。

    生產(chǎn)裝配部門依據(jù)PLM系統(tǒng)反饋給SCM系統(tǒng)的有關數(shù)據(jù)，由MRM系統(tǒng)進行生產(chǎn)和裝配，將結(jié)果傳輸給PLM系統(tǒng)進行存儲。

    銷售和售后服務部門為客戶提供服務支持，將結(jié)果反饋給PLM系統(tǒng)存儲，并第一時間通知設計和制造部門，為下一輪開發(fā)新產(chǎn)品打下基礎。

結(jié)論

    本文首先建立了企業(yè)信息化系統(tǒng)關系網(wǎng)絡，分析了以PLM系統(tǒng)為基礎的企業(yè)信息化系統(tǒng)的協(xié)同關系。其次利用XML的技術實現(xiàn)系統(tǒng)信息之間的轉(zhuǎn)換，構(gòu)建了企業(yè)信息化系統(tǒng)協(xié)同模型。文章最后建立了以PLM系統(tǒng)為平臺的產(chǎn)品全生命周期與企業(yè)信息化協(xié)同運作框架，運用過程建模方法將各信息化系統(tǒng)協(xié)同于同一個信息平臺，從而成功實現(xiàn)制造企業(yè)的信息化共享。

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本文標題：基于全生命周期管理的企業(yè)ERP信息化協(xié)同研究

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