pdm与erp集成方案

pdm与erp集成方案（共6篇）

pdm与erp集成方案 篇1

PDM与ERP的集成技术及其应用

产品数据管理(PDM)与企业资源计划(ERP)是制造企业增强其竞争力的最主要技术支撑,如何实现两个系统之间的有效集成是目前制造企业迫切需要解决的`问题.本文指出了PDM与ERP系统集成的必要性,分析了两个系统之间集成的数据内容和数据交换过程;介绍了两个系统的集成方法,着重探讨了基于中间文件XML的集成方法并给出了应用实例.

作 者：吕平陈蔚芳 Lu Ping Chen Weifang 作者单位：南京航空航天大学机电学院刊 名：航空制造技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(11)分类号：V2关键词：PDM ERP XML 集成

pdm与erp集成方案 篇2

企业信息化特别是制造企业信息化,由4种主要的IT信息系统(ERP—企业资源规划、SCM—供应链管理、CRM—客户关系管理、PDM—产品数据管理)所构成[1]。企业可以根据自身的特点,考虑如何进行企业信息化建设。许昌烟机公司作为烟草机械设备的制造企业,于1995年全面实施了MRPⅡ系统,2002年底将其升级为ERP系统,并于2006年实施了PDM系统。产品数据管理(PDM)和企业资源计划(ERP)是两个在不同阶段、针对不同领域发展起来的不同的应用系统,是目前企业实施先进制造模式的主要信息技术支撑。合理区分其功能,平衡其作用,实现其集成,可消除它们之间存在的“信息孤岛”。故对二者的集成技术以探讨。

2、制造企业的PDM和ERP系统应用比较

按PTC公司的定义:PDM系统是一个基于现代计算机网络技术构造的服务企业从产品策划到产品实现过程的并行化协作环境。借助此系统可以将与产品相关的信息和与产品有关的过程进行集成管理。从数据的角度来看,PDM系统支持在企业组织的产品设计活动中及时方便地提交、存档、共享和查询相关产品信息;从过程的角度来看,PDM系统可以通过跟踪和控制整个产品生命周期内诸如设计、审批、变更以及产品数据发布等过程的环节,协调好产品研发工作的进展。

PDM系统最初的功能主要是管理工程图纸和相关的CAD文档资料,是为解决CAD、CAPP等系统在一个公共的信息平台上共享产品信息。随着企业对共享信息的进一步要求和并行工程的实施,PDM逐步扩展到管理包括产品几何实体信息、产品技术图档、装配计划、办公文档和NC代码等各类电子文档信息,并控制所有与产品形成相关的过程。许昌烟机所采用的PDM系统主要包括项目协同管理、图文档管理、零部件分类管理、CAD模型数据管理及可视化、产品BOM与配置管理、CMII变更管理、CAPP/ERP集成等功能。

ERP主要应用于生产制造阶段与后勤管理。主要应用领域为:主生产计划、物料需求计划、原材料采购计划、订单处理、车间作业计划、人力资源管理、工装设备管理、总帐/应收/应付管理等。它让企业管理者了解在某一时间段中生产某一数量的产品需要多少投资和制造资源,它强调的是对人、财、物等资源的管理,关心这些资源的调度、使用和增值。

3、PDM和ERP系统集成的困难

PDM和ERP这两个系统在功能、信息表示和技术实现等方面有很大的不同,然而随着企业对产品信息集成和过程集成的进一步要求,PDM和ERP系统都扩展了一部分对方系统的功能。如PDM从产品设计部门扩展到支持企业范围内的业务处理和所有与产品相关的信息和文档,包括车间和制造工程部门。同时ERP也开始支持工程设计方面。ERP系统发布了一些PDM要求的功能,如构件分类、配置管理、扩展的零件信息、文件归档、过程管理。P D M和ERP系统功能的各自扩展,使许多模块功能叠加,如BOM、零件分类、零部件信息描述、组织管理、工作流管理等。

由于PDM和ERP系统在信息和功能上有许多重叠,许多实施PDM和ERP的制造企业都将集成PDM和ERP视为实现企业信息化的必然。两个系统在技术实现上有许多相似之处,但两者毕竟是面向不同应用领域而开发的系统,它们在处理管理信息的类型和数据交换的格式上存在显著差别。

目前PDM与ERP系统集成存在的一些问题主要包括:

(1)在集成的两个系统之间没有一个统一完备的信息描述,难以做到信息的完全共享。目前很多系统之间的集成仅仅只是通过数据文件来实现系统集成,只能共享有限的信息。

(2)难以实现两个系统之间的过程集成。在串行工作环境中,信息流动是单向的,设计、制造过程中的信息不需要交流和反馈,而并行工程要求产品开发设计人员从一开始就考虑产品整个生命周期中的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户,PDM和ERP的分别实施使设计和制造过程缺乏必要与及时的信息反馈。

(3)系统集成之间信息的控制问题,即由谁来产生数据以及控制共同拥有的信息。

(4)组织障碍,使用PDM和ERP系统部门之间较难接受对方的思想,人为因素阻碍了系统之间集成,这也是一个不容忽视的方面。

集成PDM和ERP系统无疑是满足企业对产品信息管理、过程管理和生产经营管理需求的最佳解决方案。但人们在系统中应该如何连接,以及在什么部门应该控制什么信息等问题上难以达成一致,这不是技术问题,而是企业内管理和文化问题。

4、PDM与ERP的集成模式

对同时实施PDM和ERP的企业来说,实现PDM和ERP之间信息的“共享”,被视为实现企业信息化的必然,而采用集成技术是解决二者之间共享信息的最佳方案。

PDM和ERP的集成没有现成的最佳方案。企业必须根据各自实际应用环境和目标需求确定解决方案。通常要对企业运行模式、发展目标和业务过程做充分的研究,确定信息如何共享、交换,以此保证“正确的信息在正确的时间以正确的形式到达正确的人手中”[2]。任何一种方式的集成首先必须考虑以何为主,以何为从。在工作流管理中,这是一个非常关键的问题。企图将业务过程与工作流系统集成为自动的方式通常将导致产品数据的双重控制,人工干预又常常导致失败,至少在工作流自动化中会受到阻碍。

PDM和ERP系统的集成一般有以下几种方案[3]:

(1)PDM为主,ERP为从。PDM生成产品配置文档和BOM,将信息传递给ERP系统,并指导后者如何扩展信息,生成满足要求的生产BOM、采购BOM和装配BOM,而ERP作为静态系统,只接受PDM发布的产品配置信息。这种集成方式比较适合于以工程设计见长的企业。

(2)PDM和ERP系统之间的信息双向传递。BOM的产生、产品配置管理和文档管理由PDM实现,ERP系统增加生产管理信息和成本核算等,并将这些信息发布到PDM系统完成产品信息的更新。双向传递的集成方式使设计人员和制造人员都工作在自己熟悉的信息平台上。

(3)ERP为主,PDM为从。PDM只作为设计人员的工作平台,ERP生成产品配置,并创建和管理BOM。这种集成对以提高生产效率和制造灵活性为目标的企业更加适合。

许昌烟机公司在实施PDM与ERP的集成时,考虑到企业自身的特点,选用了PDM为主,ERP为从方案。PDM生成产品配置文档和BOM,然后将信息传递给ERP系统,并指导后者如何扩展信息,生成满足要求的生产BOM、采购BOM和装配BOM,而ERP作为静态系统,只接受PDM发布的产品配置信息。

5、PDM和ERP系统集成的关键

产品结构是PDM与ERP系统的核心[4],由于他们的侧重点不同,产品结构在两个系统之间的表现形式也不一样。PDM的产品结构主要面向产品干什么以及怎样配置产品,而在ERP系统中,对装配、采购、发送等阶段产品结构的配置又各有不同。建立产品结构或BOM的应用视图,即在不同阶段的表达方式和信息结构是实现两者集成的关键技术。

6、结论

PDM和ERP的集成能使管理信息系统更加完善,是制造业管理信息系统的发展方向之一。对企业设计、工艺规划、制造、销售等产品工程的所有过程间的时序和逻辑关系进行分析和重组,建立产品过程集成模型,优化产品信息流动,通过对整个集成过程的规划、仿真和分析,实现对整个产品过程的实时监控和管理。这是企业实现并行工作方式、优化企业运行模式的又一个关键技术。

摘要：本文介绍PDM系统和ERP系统功能,分析了两个系统集成的必要性和存在的困难,概括实现两个系统集成的三种技术方案,指出实现系统集成的关键技术。

关键词：产品数据管理,企业资源规划,集成

参考文献

[1]刘曙光,陈荣秋.CIM环境下MRP与CAD/CAPP集成方案.管理信息系统.1997,(4):37-40

[2]赵敏.PLM与企业信息化[J].CAD/CAM与制造业信息化[J].2003,(3):24-27

[3]刘建刚,韩向东.PDM与ERP集成技术[J].CAD/CAM与制造业信息化.2002,(5):18-20

pdm与erp集成方案 篇3

摘要：针对当前中小企业PDM系统与CAD软件集成中存在的问题，文中介绍了一种通过调用SolidWorks API函数开发插件的方法，设计了插件的功能模型，运用该方法在SolidWorks 2010中开发了插件“产品数据管理”，并且完成产品结构树的遍历，保证了数据的完整性和一致性.结束语（1）本文研究了三维CAD软件SolidWorks二次开发的关键技术，通过调用SolidWorks API函数，介绍了插件开发的方法； （2）在SolidWorks2010中开发了插件“产品数据管理”，设计了插件的功能模型，实现三维CAD软件SolidWorks与自行开发的PDM原型系统集成，保证了数据的完整性和一致性。参考文献：[1]方波，陈新，陈新度，吴磊. PDM系统中工作流技术的研究与应用[J]. 机床与液压，2009，（9）：216-218，172.[2]成龙，张奕黄，施洪生. 基于VB的SolidWorks标准件库的二次开发与实例[J]. 微计算机信息，2010，（10）： 67-68.[3]沈序康. 基于Solidworks二次开发的丝锥参数化设计[J]. 西华大学学报（自然科學版），2010，（5）：10-12.[4]吴晓燕. 基于SolidWorks二次开发的机械零件参数化建模研究[J]. 科技信息，2010，（8）：216-217.[5]王睿鹏， 孟庆霞.基于C# 的SolidWorks 二次开发技术[J]. 宁夏工程技术，2010，（6）： 111-113.

pdm与erp集成方案 篇4

ERP(Enterprise Resource Planning)企业资源计划系统，是指一种以计划与控制为主线，以网络和信息技术为平台，集客户、市场、销售、计划、采购、生产、财务、质量、服务、信息集成和业务流程重组等功能为一体的现代企业管理思想和方法，

而Intemet技术的成熟则为企业信息管理系统增加了与客户或供应商实现信息共享和直接的数据交换能力，从而强化了企业间的关系，形成了共同发展的生存链。

2 CRM的定义

CRM(Customer Relationship Management)是一种以客户为中心的经营策略，它以信息技术为手段，对业务功能进行重新设计，并对工作流程进行重组。它为企业提供了一个收集、分析、利用客户信息的系统，它可以帮助企业充分利用其客户关系资源，扩展新的市场和业务渠道，提高客户的满意度和企业的赢利能力，帮助企业在空前激烈的竞争中立足和发展。

3 CRM与ERP的集成

3.1 CRM与ERP的关系

1)CRM最早从前台销售人员使用的软件发展起来，因此又被称为前台办公软件(From Office)，现在CRM已扩展到企业各个与客户进行接触的部门所使用的管理软件平台，其内容涉及企业营销、销售、服务、产品调整等;而ERP系统是从MRP、MRPII系统发展起来，其强调企业的各个部门的业务活动应根据企业资源和成本进行最优化配置，从而达到企业内部生产的最佳，由于主要内容包括财务、管理、人力、物流等企业后台的业务运作，因此又被称为后台办公软件(Back Office)。

2)CRM和ERP在基本的功能上也是不同的。CRM作为一个专门管理企业前台的软件，可以帮助企业增加销售收入，提高企业的市场能力和效率。ERP节省的成本是可计量的、有限的，而CRM将直接带来公司收入的增长，且增长不可限量。CRM的出现使企业可以全面地观察其外部的客户，确切知道客户的真正需要，并且根据他们的需要开展有针对性的市场营销活动。提供完善的服务。

3)从管理应用的侧重点来看，ERP重点解决的是企业内部的资源整合和业务管理问题，而CRM则侧重于企业对客户资源的有效发掘和利用，主要解决客户个性化需求满足和市场营销方面的业务管理问题;ERP可以提高企业整体的运行效率，是保障客户需求得到最大化满足的有力后勤保障系统，而CRM可以使企业更加贴近客户和市场，是企业参与激烈市场竞争的前沿阵地。

显然，ERP和CRM两者是相辅相成、相得益彰的。从供应链管理理念的角度来看，二者对所有的企业而言都是非常重要、不可或缺的。

3.2 CRM与ERP的集成

在信息化应用的过程中，CRM的重点在市场、销售等环节，而ERP则将重点放在了生产、制造环节。作为一个运营实体，企业的运作必定是环环相扣的。因此，ERP和GFM整合也就成了企业信息化应用的难点与重点，

3.2.1电子商务三阶段

即从静态发布、前端办公自动化到后台决策。Intel公司董事长Grove把电子商务的三个阶段总结为：电子小册子阶段、电子交易阶段和电子化决策阶段。

所谓“电子小册子”阶段，就是公司仅仅把自己的介绍性信息放在网页上。建立这样的网页投资少，见效快。

第二个阶段，也就是CRM热潮开始让企业从“电子小册子”走向实现“前端办公自动化”。在这个阶段中，需要重组业务流程和融合内部应用软件，需要把互联网功能与企业内部网功能实现交互。在这个阶段中，CRM与ERP的集成势在必行。

第三个阶段，Grove把它称为“电子化决策阶段”。在这个阶段中，不仅仅是一个企业把自己的资源数据库向客户或供应商延伸，而且是许多企业的数据库相互连接，慢慢地，庞大的跨国跨行业的数据网络中心将逐步形成，真正实现“网络革命”。

3.2.2CRM与ERP的可行性集成

在当前进行的某些CRM项目中，由于预先对这种前后台集成的设计不够细致，以致出现很多问题，需要不断地追加投资来加以更正。比如说为了保持两个系统之问数据的同步更新，在一个系统的运行数据更新之后，必须人工启动另外一个系统的数据更新，否则在两个系统中有关同一个顾客的信息就有了差异。所以在进行CRM系统设计时，要充分考虑到CRM与ERP的集成，尤其是两个系统执行的时效性。

目前，实现这两个系统的集成主要有两种方法：①通过在两个系统之间增设与ERP完全兼容的中间软件。而当前这样的中间软件又有两种：一种是通过中间文件接收器接收CRM系统中的客户信息，然后再把这些信息传人ERP系统中的整合管理模块。这样的整合不仅在CRM最初启动的时候可以用来进行数据转化，而且在ERP和CRM的同步运行中还能不断地把最新调整的产品目录、价格和折扣等信息输入到前端软件中，让销售人员可以及时地给出正确的报价;另一种是通过即时整合管理器可以把同一时间在ERP系统中生成的信息立即传输到CRM系统中，还可以完成同期的多个请求的并行处理。②通过在原有ERP系统的服务器上增设一个或多个CRM模块，可以直接与原有ERP系统的模块进行数据交换，不需要转接或同步更新的程序。

无论通过中间软件还是在原有基础上增设模块，只要企业内部的前后端整合可以无缝进行，实现网络化的定单输入和报价也就容易多了。这就相当于原来对销售人员开放的前端软件延伸到了网络上而已。企业的现存或潜在客户只要能够从网络界面上获得如下信息：产品目录、单价、折扣率和库存信息之后，就可以决定是否下定单。而客户从网络上输入的定单同销售人员输入的定单一样，这些信息可以立刻传输到后台ERP，ERP在接受之后经过计算，把定单总价、定单号码和折扣金额等信息再传回到网络界面上，客户记录下这些信息，就可以随时通过呼叫中心，或与销售人员联系，继续追踪这笔定单。

4结束语

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随着计算机技术及网络技术的快速发展,企业的活动越来越依赖于计算机和互联网技术。早期的企业信息化系统的应用大多是孤立的,致使企业中产生大量的异构数据源,不能共享数据资源,因此传统的分布式的模型已经不能够适应现在这种极端异构的互联网环境。目前迫切需要一种面向服务的、完全基于XML和XSD等独立平台的、独立于软件供应商标准的体系结构。本文利用XML/SOAP技术来对企业现有的ERP与PDM系统实现异构数据源的集成。

1 集成平台体系结构

对于PDM与ERP这两个既有本质差别又相互联系的系统来说,只是通过简单的互操作来完成系统的集成从战略上就是一种错误,因此我们一般的研究都是采用数据级的集成方案。在企业内部及不同企业之间可能存在着大量的异构数据资源,要实现不同企业或相同企业不同部门之间相关数据的访问就要建立一种可传递的、尤其是标准统一的数据“元件”。本文采用如图1所示的共享数据源模型。

在集成化的信息制造平台下,PDM系统承担着为ERP系统提供基础技术资料、物料基本数据、产品BOM、工艺路线及制造资源等产品技术数据,而这些也是PDM管理的基本内容,因此PDM数据库与共享数据源之间的数据同步成为决定系统集成的关键。

PDM系统提供ERP系统所需要的产品工程数据,从ERP系统获取原材料、工件中心、工种等信息来编制工艺文件和选用材料等。由于PDM和ERP系统可能分属于不同的软件供应商,不可避免地存在着PDM与ERP系统结构差异,因此在集成时需要分别找出两者的结合点来完成PDM与ERP系统之间的数据交换和字段映射。

2 共享数据源“元件”

工程物料清单(BOM)一般认为经历了从工程设计物料清单(EBOM)到制造物料清单(MBOM)的演变。EBOM是MBOM的基础,它是MBOM参照工艺信息和必要的修改后的产物,并不只是简单的数据交换。对EBOM 和MBOM来说,前者是基于设计的,后者是基于制造的,由于两者基于的角度不同,实际的系统集成中必然要做些必要的处理工作。产品结构在ERP和PDM中主要通过BOM来体现,对于这两个系统的集成来说要考虑的是在这两个系统中如何实现相同产品结构属性名称、各数据表字段名、次序和格式在信息传递时的映射和处理。

3 PDM与ERP之间的信息传递

3.1 XML介绍

XML即 Extensible Markup Language(可扩展标记语言),是一种定义严谨的标记语言,由于其具有良好的可读性、完全面向数据、良好的结构性、高度的可扩展性和低的耦合性使得这种完全独立于数据的外部、独立于平台的国际化语言能够很方便地被人类、计算机分析器和应用程序所阅读,易于在网络上传输。

3.2 数据转换的实现

DataSet对象存储的是数据库中的数据表,表现为关系数据。要进行不同系统之间的数据交换,DataSet对象显得比较困难,如果将DataSet转换成XML,则完全可以比较轻松地实现转换。.NET Framework提供了XMLDataDocument类,它可以将数据的关系视图表现为层次视图。其转换步骤如下:

(1)从PDM数据库中取出数据,存入PDMDataSet中:

DataSet PDM-BOM=new DataSet("PDMDataSet");

(2)将PDM-BOM中的数据转化为XML:

XmlDataDocument XML-BOM=new XmlDataDocument(PDM-BOM);

XML-BOM文件中的部分数据如下:

< xml version="1.0" encoding="utf-8" >

**

**

**

**

**

**

<名称> **

<规格>**

<型号>**

<成组工艺码>**

……

(3)将XML-BOM数据信息读入到ERP数据库的DataSet中:

DataSet dsBOM=new DataSet ("ERP-DataSet");

DataSet ERP-DataSet =XML-BOM.DataSet。

从上述转化的步骤中可以看出BOM数据在两大信息平台中的传递情况,在PDM系统中,BOM是最终结果,而在ERP系统中,BOM是源泉。因此在系统的集成中,利用BOM这一联系的纽带就使得异构系统在保证一致性和准确性的前提下大大简化了集成的过程。

3.3 文档的远程传输实现

SOAP的应用逐渐成为服务提供商和获取服务的客户都能采取的方案,而基于SOAP协议的应用能够实现底层结构完全不同的系统之间的互联。将SOAP与HTTP捆绑,可以实现跨语言、跨平台和操作系统的远程过程调用(RPC),实现了编程语言和系统平台的无关系,大大简化了不同企业系统之间数据的交互问题。

每个SOAP消息都会被打包到envelope中,并可能包含一个header(在面向对象的大多数解决方案中是整个架构不可缺少的),实际的消息内容在body中(其中包含有XML格式化数据),其基本构造见图2。

其数据的传输按照以下过程来完成:读取XML文档,并解析文档的DOM树,以HTTP POST形式发送到接收端,并解析接收的文档。

4 结论

本文使用了SOAP消息框架,满足面向服务(SOA)依赖“通信单元自主” 的需要。采用XML文档这一严谨的标记作为不同厂商、不同平台PDM和ERP系统的数据交换“中间件”实现了数据的传输,在XML的推动下,将SOAP+XML+HTTP捆绑,使陷入“信息孤岛”中的企业的不同信息系统之间的数据交互大大简化,是实现企业信息资源优化的一种尝试。

参考文献

[1]隋菱歌,殷树友,黄岚.SOAP协议在XML数据传输中的应用[J].长春大学学报,2006,8(4):52-55.

[2]猛宪会,张慧妍.ASP.NET2.0应用开发技术[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[3]Thomas Erl.SOA概念、技术与设计[M].王满红,陈荣华,译.北京:机械工业出版社,2006.

[4]Kenn Scribner,Mark C.Stiver.应用SOAP实现.NETXML WEB服务[M].刘勇,宋继斌,译.北京:人民邮电出版社,2002.

pdm与erp集成方案 篇6

针对上述状况, 各企业都开始期望通过信息化系统建设来实现上述目标,建设了包含营销、产品设计、工艺设计、生产、采购、质量、成本、财务等管理信息系统;以集中、统一的业务管理模式为目标,实现资金流、物流、信息流三流合一的整合运作模式。从企业接收订单开始,围绕有关产品设计相关活动以及工作成果,包括产品结构、BOM(Bill of Material)表、配置信息、零部件、图档等生产加工技术信息,都需要产品数据管理(PDM)系统很好地解决产品数据的管理问题,这些信息经过不同部门和应用系统的处理会不断丰富和完善,如在工艺部门需要补充相关工艺信息,在制造管理系统中则需管理好制造资源的相关数据(库存信息、成本信息、PDM传过来的制造BOM信息等)。在整个企业运作过程中,企业全局信息集成的关键是产品信息、工艺信息和生产信息的集成[1],因此需要将PDM系统与制造管理系统有机集成。

上海宝信软件股份有限公司通过PDM系统与制造管理系统集成的研究,提出一种面向服务架构(SOA)的系统集成模式,并在2007年用于中国第二重型机械集团公司(下面简称二重)企业信息化项目中,解决了企业长期产品数据管理系统与制造管理系统数据集成不完整和不同步问题。

1 集成复杂性

1.1 业务场景

在装备制造企业中,充分挖掘产品数据将会得到一份企业的重要信息资源,而这一信息资源通过PDM系统的电子化采集、传递和加工处理,将会降低企业运营成本,提高产品和服务质量。一般在企业信息化建设规划中,物料管理、BOM管理和工程变更管理都放在PDM系统中,经过PDM系统处理以及确认后,PDM系统向制造管理系统输出物料、单位、物料分类、制造BOM和工程更改单。

相关制造数据需要在两个系统之间进行交换,其系统集成需求如图1所示。

(1)在设计二维、三维图纸做装配明细时,制造管理系统向PDM系统提供物料信息,确保物料同出一源;PDM系统从制造数据统一基础库中获知当前物料的可用量,在满足产品功能和性能设计要求的前提下,尽量选用现存或已有采购途径的材料,减少企业采购成本、提高资金利用率。

(2)对于铸件、锻造件的物料,客户指定了特殊的供应商,在PDM二维装配图的时候,设计人员直接访问制造数据统一基础库的材质数据库,选择该材质代号。

(3)PDM对制造管理系统中物料主表传递图号件(铸件、锻造件的材料编码和自制件)和产品信息。

(4)制造管理系统作为项目生产计划的管理平台,统一管理大节点计划,而PDM系统中也存在设计任务的管理,因此,从制造管理系统下达技术设计和工艺设计任务的WBS(Work Breakdown Structure)计划,传递到PDM系统形成PDM项目管理的初步WBS,PDM中将设计任务的完工状态通过接口传递回制造管理系统,更新制造管理系统对应节点的任务状态。

(5)PDM的工艺管理模块在共享的执行BOM基础上编制工艺路线(分厂级大工艺路线)、工艺规程、材料定额编制(体现在制造BOM中)和工时定额编制。制造管理系统中工作中心的设备维护以及材料采购与库存变化等情况都可实时反映到工艺规程的编制中去。

(6)PDM提供的设计和工艺信息描述了零件与零件之间的制造与装配关系,是制造管理系统车间管理的关键数据之一,要传输给制造管理系统。

(7)当产品结构或工艺规程发生更改时,PDM将更新的执行BOM、工艺管理系统将制造BOM或工艺规程等相应的数据和文档实时地发送给制造管理系统及所有的相关部门;制造管理系统接收来自PDM/工艺管理系统的更改结果,向PDM系统提供源于作业现场的更改反馈。

(8)制造管理系统接收工艺管理系统的工艺规程数据,并反馈实际工时、材料实耗,提高工艺管理系统制定材料定额、工时定额的准确率。

1.2 设计关注点

PDM系统的主要目标是实现产品结构、图文档、变更控制等产品数据的定义。制造管理系统的主要目标是控制生产计划过程、平衡期望的产品销售情况与制造这些产品所需消耗资源之间的关系。其中,PDM是制造管理系统的数据源。在PDM与制造管理系统的集成上,不同企业具有不同的特点和需求,在二重企业信息化项目实施过程中,系统集成设计的主要关注点有以下几个方面 [2]:

(1)二重属于单件、小批量、根据设计订货的生产企业,由于市场竞争及对交货期的压力,为了保证客户的交货期,企业整个的设计和生产必须采用并行工程的思想,因此,设计结果只能是边设计、边提交、边变更,这大大提高了接口的复杂性。

(2)针对企业特点,PDM与制造管理系统的集成不能照搬批量生产企业的那种直接通过中间表或者中间件一次把PDM数据导入制造管理系统的方式,而要采用动态分批的集成方式。

(3)要充分认识企业工艺路线点的特色。传统的PDM与制造管理系统集成一般只考虑对物料主表、BOM数据和工艺规程的集成,然而在二重实际生产组织中,还要考虑对工艺路线点的集成,需要充分考虑工艺路线点和工艺规程之间的对应关系,还需要充分考虑未来生产系统中加工实际数据收集的反馈方式。

(4)在集成过程中,从PDM获得的数据,只是物料主表、制造BOM、工艺等主要信息,而这些数据的很多相关属性都还需要在制造管理系统中进一步增加、设置,内容繁多。

(5)虚拟件对构造制造BOM的影响,以及生产计划和组织中对台份和零件的分拆。

(6)充分考虑热工艺集成的复杂性,以及热工艺对生产计划和成本核算的影响。

2 集成框架

PDM和制造管理系统在功能、数据模型和技术实现等方面存在着很大的不同。虽然随着企业对产品信息集成和过程集成的要求的增加,PDM和制造管理系统都扩展了一部分对方系统的功能,但两个系统之间没有一个统一完备的信息描述,难以做到信息的完全共享。建立PDM系统与制造系统集成的总体框架的目的就是实现产品设计与产品制造过程的双向信息交流[3]。

考虑到企业特点和集成要求、PDM与制造管理系统对数据处理的差异以及尽可能减少PDM变更对下游的影响,采用集成平台的方式进行系统集成。集成平台采用SOA中间件产品进行设计,通过定义可供系统调用和访问的Web Service接口进行数据交互,而不需要直接访问和操作对方系统的数据库表[4]。总体集成的示意图如图2所示。

2.1 基于服务的系统集成平台设计

采用集成平台作为系统集成的桥梁,可以满足PDM与制造管理系统集成之间的松耦合特性,并为实现企业新老系统(这些系统都是跨平台的)集成提供方便。

集成平台为系统提供标准的接入服务,并为接入的系统提供异步数据集成、同步服务调用功能。该平台可以提供多种数据集成模式。

(1)应用系统间异步数据交换

此种集成模式提供了端到端和发布/订阅的两种数据交换模式,在平台中,通过数据总线来支撑该模式,如图3所示。

针对应用系统各业务模块和不同类型的消息,集成平台通过配置消息通知接收端口(RP1,RP2,…,RPn)、消息通知发送端口(SP1,SP2,…,SPn)、业务数据请求接收端口(RP′1,RP′2, …,RP′n)以及业务数据请求发送端口(SP′1,SP′2,…,SP′n)接收或发送消息。当各业务模块有数据更新时,调用集成平台相应的消息通知接收端口发送消息,消息通知处理流程(O1,O2,…,On)将不同的消息通过调用消息通知发送端口,调用应用消息通知接收Web Service(W1,W2,…,Wn)服务,将消息发送至目标应用系统。当目标应用系统接收到通知消息后,通过内部逻辑判断是否需要获取该变更消息,若不需要,则不做任何操作;若需要,则通过调用集成平台业务数据请求接收端口(RP′1,RP′2, …,RP′n)来代理访问源应用系统提供的Web Service(W′1,W′2,…,W′n)服务,将业务服务返回的服务应答发送至目标应用系统[5]。

(2)应用系统间同步服务访问

此种集成模式提供了应用系统间的同步服务访问代理,在平台中,通过服务总线来支撑该模式,如图4所示。

作为服务调用的发起者,应用系统直接通过调用数据集成平台上的同步服务访问接收端口来提交服务调用请求;作为服务调用的提供者,应用系统需提供Web Service供数据集成平台的同步服务访问发送端口调用。数据集成平台接收源应用系统的服务请求,调用目标应用系统的业务服务,最终将业务服务返回的服务应答发送至源应用系统。

2.2 集成设计示例

以PDM向制造管理系统发布数据为例说明 PDM系统和制造管理系统通过集成平台进行数据交换的过程(见图5)。系统间的Web Service服务是以XML文件格式定义的。由制造管理系统读取PDM发过来的XML文件,并完成数据解析后,再把数据写入到相关表中。

数据处理需要关注几个阶段:

(1)PDM系统发布数据前,要对发布的数据进行数据检查,在数据检查通过后才能发布。

(2)PDM数据发布成功后,制造管理系统开始读取PDM发过来的XML文件,读取完毕后,写入发布记录表信息。

(3)制造管理系统对PDM发来的数据记录类型进行判断,并对XML文件进行解析后,写入中间表。

(4)对写入到中间表中的数据,接口程序需要按照微软公司AX软件及业务的要求对其进行处理,在处理时,制造管理系统提供必要的数据处理界面,操作人员根据其相关责任设置数据补充规则,系统根据规则自动补充数据,最终数据的准确性需要由操作人员确认。

(5)在制造管理系统和PDM系统中,通过系统集成平台保证所需物料基础数据的一致性。

3 系统集成实现的关键技术

3.1 集成平台的设计和开发

在实现多系统之间集成的高效稳定运行时,集成平台的选型、设计和开发非常关键,我们采用微软的中间件BizTalk Server 2006和数据库软件SQL Server 2005系统作为集成平台开发运行的环境。

集成平台利用BizTalk软件本身具备的 “消息传递”组件和 “业务流程”组件,设计了用于不同系统间集成模式的各种接口处理适配器以及处理流程和规则。同时,集成平台作为所有系统集成服务的管理平台,将所有需要集成的系统Web Service注册登记,并根据不同的集成要求进行规则定义和启动控制,保证数据传输的有效性和及时性。

3.2 PDM系统Web Service开发

为保证PDM与制造管理系统通过集成平台实现集成,就需要PDM系统能够提供Web Service服务。根据业务之间的数据集成要求,PDM提供了7类Web Service服务,包括项目、子项目(入库单元)、物料信息、装配BOM、工艺路线点、工艺规程和材料定额。制造管理系统可以通过集成平台主动调用PDM的Web Service实现同步的信息集成;PDM系统也可以根据自身对信息状况的监控情况自动启用发送程序,调用Web Service将信息传送到制造管理系统。

3.3 制造管理系统数据接收处理

制造管理系统将提供的数据接收处理程序,发布给集成平台,集成平台在处理完PDM系统的Web Service后调用该接收处理程序,完成制造管理系统的数据接收过程。

为了保证PDM系统传送过来的数据有效且合法,减少数据重复传送的工作量,制造管理系统建立了物料、制造BOM规则表,通过人工维护以及系统自适应方式,保证规则的可用性。

对于接收过来的数据,由制造管理系统的数据管理员使用“数据转换”和“数据校验”功能校验物料、BOM、工艺规程数据规范性。

当数据维护、自动转化、数据检查执行完毕后,就可以写入物料数据,写入程序会自动判断系统中是否存在这些物料,并提示用户进行适当处理。

3.4 变更数据的处理

在装备制造业中,由于随时都可能会发生设计、工艺、生产的变更,因此要求系统必须能对变更做出及时响应,以减低变更带来的成本,为了统一处理变更需求,所有的变更都需要通过变更单来处理。

变更管理比较复杂,包括数据变更和数据变更引起的业务变更,前者相对来说比较简单,由PDM通过变更单将变更数据发布给制造管理系统,制造管理系统再把变更数据写入到正式表中。后者相对来讲,就比较复杂,需要制定规则对受影响的业务进行自动变更处理,有些特殊情况需要由人工根据变更情况做相应处理。

4 结束语

本设计方案于2008年初在二重企业信息化项目中投入应用,经过几个月试运行,目前在二重实际生产组织过程中,已经逐步从以纸质图档为准过渡到按系统中电子图档为准进行生产准备和生产调度。与此同时,生产过程中的设计变更需求通过系统快速地传送和流转,提高了整体效率。在集成的过程中,制造管理部门对一些PDM中不存在而制造管理系统需要的数据进行了补充,并根据制造管理系统的使用要求进行了一定的业务整合,原来制造部门、生产厂、生产车间三级计划模式开始逐步通过系统融合为月度计划、周计划管理的二级计划管理模式,为生产厂和生产车间的计划组织、生产调度提供了便利。另外,通过系统管理变更单,保证了产品变更信息传递的方便性和快捷性,能使下游使用人员及时掌握数据的动态变化,提高对变更的响应能力,减少盲目生产,降低生产成本。

摘要：针对大型装备制造企业单件定制、边设计边变更、老系统众多的特点,分析了产品数据管理系统(PDM)与制造管理系统集成的业务场景,提出了一种基于面向服务架构(SOA)的信息集成方法,有效地满足了装备制造企业数据量大、及时性高以及集成系统多的集成要求。针对装备制造企业支撑产品设计管理最主要的PDM系统和下游生产管理系统的集成要求,给出了完整的设计方案和系统实现,并描述了具体应用效果。

关键词：数据集成,面向服务架构,产品数据管理,装备制造

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