一、 引言

    ERP和PDM是目前企業(yè)建設(shè)計算機集成制造系統(tǒng)或?qū)嵤┢髽I(yè)管理信息系統(tǒng)中兩個重要的核心。但是，隨著軟件工程技術(shù)的發(fā)展和ERP功能的擴展，越來越多的ERP軟件商把PDM系統(tǒng)的功能集成在他們的核心軟件上。毫無疑問，PDM和ERP的集成將促進不同功能的協(xié)調(diào)，減少手工干預(yù)并減少錯誤, 有利于促進設(shè)計、生產(chǎn)、采購和銷售等部門間的溝通和交流。

    二、PDM與ERP功能之異同

    ERP是建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)化的管理思想，為企業(yè)決策層及員工提供決策運行手段的管理平臺。ERP系統(tǒng)集信息技術(shù)與先進的管理思想于一身，成為現(xiàn)代企業(yè)的運行模式，反映了時代對企業(yè)合理調(diào)配資源，最大化創(chuàng)造社會財富的要求，成為企業(yè)在信息時代生存、發(fā)展的基石。
PDM是對工程數(shù)據(jù)管理EDM、文檔管理DM、產(chǎn)品信息管理PIM、技術(shù)數(shù)據(jù)管理TDM、技術(shù)信息管理TIM、圖像管理IM以及其他產(chǎn)品定義信息管理技術(shù)的一種概括與擴展。它是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息(包括工程規(guī)范、電子文檔、掃描圖像、CAD/CAE/CAM文件、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品定單、供應(yīng)商狀況等)和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程(包括工作流程、審批/發(fā)放過程、工程更改單等)的技術(shù),它提供產(chǎn)品整個生命周期的信息管理。它以整個企業(yè)為一體,能跨越整個工程技術(shù)群體,是促使產(chǎn)品快速開發(fā)和業(yè)務(wù)過程快速轉(zhuǎn)化的使能器。PDM共分3個層次：圖紙文檔的電子化管理、部門間的數(shù)據(jù)管理和企業(yè)間的數(shù)據(jù)管理。
    材料明細表BOM和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（Product Structure）是PDM與ERP系統(tǒng)最關(guān)鍵的輸入,在這個層次上，兩種技術(shù)的出發(fā)點不同：PDM系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)給出了產(chǎn)品“按設(shè)計角度(As Designed)”的視圖（或產(chǎn)品具體是什么，以及怎樣用與之相關(guān)的工程數(shù)據(jù)來描述），而ERP系統(tǒng)的材料明細表是“按制造角度(As Built)”的視圖，它將零部件和裝配看成同樣的集合，或者說是描述產(chǎn)品怎樣在車間生產(chǎn)以及怎樣將它們裝配起來。
    兩類系統(tǒng)之間的差別也反映在它們所采用的底層技術(shù)上。ERP系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上以企業(yè)組織的其他系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并且與它們互聯(lián)，而PDM系統(tǒng)構(gòu)建在企業(yè)組織的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境之上，這個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)支持企業(yè)組織快速改變工程計算環(huán)境。從系統(tǒng)的應(yīng)用上看，PDM與ERP之間的差異主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

    1．在捕獲產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)方面
    PDM系統(tǒng)首要且最重要的功能就是捕獲和共享任何形式的產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)。該功能的作用貫穿于整個企業(yè)之中，從產(chǎn)品設(shè)計生命周期的早期階段就開始發(fā)揮作用，而這種關(guān)鍵能力在ERP系統(tǒng)中卻并不能得到充分的展示。

    2．有效地進行用戶化
    PDM系統(tǒng)通常提供應(yīng)用程序界面（API）開發(fā)工具箱，以便能為多種設(shè)計、制造、分析軟件建立應(yīng)用接口。這一獨特的連接工具使系統(tǒng)集成工程師幾乎可以用戶化所有 PDM功能以滿足對特定軟件設(shè)計工具的特定數(shù)據(jù)實施管理的要求。與此相反，現(xiàn)有的 ERP系統(tǒng)卻不易進行用戶化。

    3．對共享數(shù)據(jù)的訪問
    一旦工程數(shù)據(jù)登記注冊到一個PDM系統(tǒng)中，我們怎樣才能做到在不影響其安全性的前提下對它進行數(shù)據(jù)共享？一個具有優(yōu)秀體系結(jié)構(gòu)的PDM系統(tǒng)能夠利用“電子數(shù)據(jù)倉庫”來保護和存儲工程數(shù)據(jù)。而ERP系統(tǒng)在產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)共享方面的能力是有限的。

    4．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)
    在許多企業(yè)中，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)劃是從設(shè)計部門編寫工程零部件清單開始的。工程部件清單通過手工輸入到ERP系統(tǒng)，并且作為創(chuàng)建按計劃的視圖(As Planned)材料明細表BOM的起始點。而創(chuàng)建按計劃的視圖來確定材料明細表是通過修改工程部件清單實現(xiàn)的，并且與其他計劃信息一起來平衡生產(chǎn)需求與現(xiàn)有機器設(shè)備、材料以及可直接使用的勞動力資源之間的關(guān)系。 現(xiàn)代PDM系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能，它不僅能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工程部件清單，而且提供了一個易于使用的圖形界面，讓用戶可以方便地定位和使用產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)。比較先進的PDM系統(tǒng)都采用了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)管理工具，這樣就能將產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)部件、子裝配、裝配聯(lián)系起來。用戶能夠利用導(dǎo)航工具，沿圖形化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹來確定感興趣部件的位置，并在此基礎(chǔ)上展開描述該部件的產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)。

    5．PDM控制的更改管理
    ERP系統(tǒng)從產(chǎn)品計劃視圖的角度更改管理，一旦更改的細節(jié)通過了設(shè)計過程，并且更改對制造過程的影響也已清楚，制造計劃安排過程就將在ERP系統(tǒng)中重新運行以決定在需求、存貨清單、資源可利用性、部件替代等方面需進行的更改。然而， PDM的更改控制功能可以跟蹤更改處理全過程：從更改提出之時起，貫穿所有受到影響的職能部門，直到更改在生產(chǎn)車間得到實施。PDM工作流確保合適的人員執(zhí)行必要的任務(wù)并且負責(zé)通知到所有受影響的部門。當(dāng)工程師接到一個處理設(shè)計更改的任務(wù)時，他將通過數(shù)據(jù)庫的關(guān)系導(dǎo)航找到受影響的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對象和設(shè)計數(shù)據(jù)。

    6．配置管理　
    所有企業(yè)都會同時使用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多個視圖，這就是產(chǎn)品配置管理的概念。通常，多數(shù)企業(yè)至少會有三類視圖：按設(shè)計的視圖(As Designed)、按生產(chǎn)計劃的視圖(As Planned)以及按制造的視圖(As Built)。ERP系統(tǒng)因為面向生產(chǎn)計劃，所以是按生產(chǎn)計劃的視圖管理產(chǎn)品配置，而PDM系統(tǒng)則認為在考慮多個設(shè)計方案時，對配置管理的要求是從產(chǎn)品計劃階段的早期就開始了。從概念設(shè)計到按制造視圖管理的各階段，PDM產(chǎn)品正在不斷提升對包含產(chǎn)品配置的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)視圖的利用效率。在產(chǎn)品設(shè)計的整個生命周期中，雖然產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有可能按各式各樣視圖進行重新配置，但產(chǎn)品零部件對象仍然與那些定義它們的數(shù)據(jù)保持連接關(guān)系。這就是PDM視圖處理配置管理的最主要優(yōu)點。　
    PDM和ERP是管理整個產(chǎn)品定義和產(chǎn)品生命周期的核心。近年來，隨著ERP和PDM功能的擴大和外延，二者的界限已被打破，出現(xiàn)了重疊。如何更好地共享PDM和ERP之間的信息，對優(yōu)化設(shè)計和制造過程來說是至關(guān)重要的，而最好的解決方案是實現(xiàn)兩者的高度集成。

    三、PDM與ERP的集成模式

    目前，PDM的界限已超出產(chǎn)品設(shè)計部門，可以支持企業(yè)范圍的商務(wù)處理和與產(chǎn)品有關(guān)的信息及文件的管理（包括車間的制造工程部門在內(nèi)）。與此同時，ERP也開始支持工程部門。ERP銷售商不斷開發(fā)包含有PDM功能的ERP，如將零部件分類，配置管理，擴展的零件信息，文件歸檔，過程工作流，以及程序管理都包括在ERP內(nèi)。因而，二者的集成已成為必然趨勢。

    1．應(yīng)用系統(tǒng)的封裝集成
    所謂“封裝”是指把對象的屬性和操作方法同時封裝在定義對象中。用操作集來描述可見的模塊外部接口，從而保證了對象的界面獨立于對象的內(nèi)部表達。對象的操作方法和結(jié)構(gòu)是不可見的，接口是作用于對象上的操作集的說明，這是對象唯一的可見部分。“封裝”意味著用戶“看不到”對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但可以通過調(diào)用操作即程序來使用對象，這充分體現(xiàn)了信息隱蔽原則。由于“封裝”性，當(dāng)程序設(shè)計改變一個對象類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部表達時，可以不改變在該對象類型上工作的任何程序。“封裝”使數(shù)據(jù)和操作有了統(tǒng)一的管理界面。需要特別指出的是：通過OMG(對象管理組織)制訂的CORBA規(guī)范可以增強PDM的可擴展性和與ERP系統(tǒng)或者與其他應(yīng)用系統(tǒng)的集成能力。OMG目前正在制定制造業(yè)的一個規(guī)范，即“PDM使能部件(PDM Enabler)”。使能部件指的是實現(xiàn)或者支持一種特定的抽象處理過程的物理實體，通過提供共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)的靈活方式來增強產(chǎn)品開發(fā)的效率。PDM使能部件規(guī)范完成之后，遵循該規(guī)范的PDM系統(tǒng)之間將能夠?qū)⒁粋�PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到另一個PDM系統(tǒng)之中并實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的聯(lián)邦機制，也即PDM應(yīng)用系統(tǒng)能夠管理ERP系統(tǒng)或者另一個PDM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。 同時，通過該規(guī)范定義的統(tǒng)一的對象界面，CAD、CAM可以調(diào)用這些對象界面所定義的服務(wù)而不必關(guān)注對應(yīng)的具體產(chǎn)品，從而極大地方便系統(tǒng)的集成。
    PDM與ERP系統(tǒng)封裝集成如圖2所示。在目前情況下，OMG的“PDM使能部件”規(guī)范尚未最終形成，因此，PDM系統(tǒng)必須實現(xiàn)基于CORBA規(guī)范的PDM服務(wù)封裝機制：一方面向用戶提供符合標準的服務(wù)訪問機制以利于二次開發(fā)和系統(tǒng)集成，另一方面為實現(xiàn)最終的“PDM使能部件”標準奠定基礎(chǔ)。

    2．間接式
    經(jīng)過PDM系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)軟件廠商的努力，現(xiàn)今最先進的PDM系統(tǒng)已經(jīng)可以把產(chǎn)品數(shù)據(jù)和相關(guān)的文檔同ERP系統(tǒng)進行無縫的雙向傳輸，保護了產(chǎn)品數(shù)據(jù)在兩個系統(tǒng)間的往來。當(dāng)設(shè)計新產(chǎn)品或?qū)εf產(chǎn)品進行修改時，相關(guān)數(shù)據(jù)將自動傳輸并呈現(xiàn)在ERP系統(tǒng)中，同時ERP系統(tǒng)中相關(guān)的細節(jié)可以用一致和最新的格式傳送到PDM系統(tǒng)中。

    3．直通式
    通過文件傳輸來集成獨立的PDM和ERP系統(tǒng)很有效，但必須與數(shù)據(jù)存放在同一個位置來保持所有者清晰。由于PDM系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的底層都是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，關(guān)于產(chǎn)品的數(shù)據(jù)也都存放在數(shù)據(jù)庫的各自域中，所謂的直通模式就是兩個系統(tǒng)都直接對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行操作，并交換數(shù)據(jù)，因此，應(yīng)盡可能把PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存放在ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)兩個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫的真正共享，這樣做的好處有：在所有ERP部件中可以完全集成PDM系統(tǒng)；在ERP系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)中使用相同的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)。

    4．工具式
    PDM系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)都各自開發(fā)了訪問數(shù)據(jù)庫的工具以便兩個系統(tǒng)之間交換信息。所以，兩大系統(tǒng)都必須根據(jù)各自系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口類型的要求，提供給對方系統(tǒng)適當(dāng)?shù)脑L問數(shù)據(jù)庫的工具。在PDM系統(tǒng)的產(chǎn)品配置程序的人機界面上，可以根據(jù)用戶的要求輸入產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)，由PDM系統(tǒng)自動配置出相應(yīng)的產(chǎn)品材料清單。ERP系統(tǒng)可以通過自己開發(fā)的訪問PDM系統(tǒng)數(shù)據(jù)的程序，讀取PDM系統(tǒng)產(chǎn)生的材料清單數(shù)據(jù)，再傳送到ERP系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上。
    以上四種模式，實施的工作量、難易以及風(fēng)險程度都不盡相同，企業(yè)需要根據(jù)各自的需求和實力，選擇適合本企業(yè)的集成模式。

    四、結(jié)論

    （1）ERP和PDM的集成能使管理信息系統(tǒng)更加完善，是制造業(yè)管理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。
    （2）ERP和PDM集成的實現(xiàn)有四種模式：應(yīng)用系統(tǒng)的封裝式、間接式、直通式、工具式。而應(yīng)用系統(tǒng)的封裝模式技術(shù)上較為先進，最具應(yīng)用前景。

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本文標題：ERP與PDM集成技術(shù)研究

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