ERP与PDM的差异及集成模式研究

作者：刘建刚 韩向东

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... 摘要：在对ERP和PDM之间的异同进行分析对比的基础上，提出了ERP和PDM的集成方案，并对集成技术中的4种实现模式：封装集成模式、间接集成模式、直通集成模式、工具集成模式进行了论述。 关键词：ERP；PDM；集成模式 企业资源计划系统(ERP)和产品数据管理系统(PDM是目前企业建设计算机集成制造系统、实施企业管理信息系统中的两个最为重要的核心软件。但是，随着软件工程技术的发展和ERP功能的扩展，越来越多的ERP软件商把PDM系统的功能集成在他们的核心软件上。毫无疑问ERP和PDM的集成将促进不同功能的协调，有利于促进设计、生产、采购和销售等部门间的沟通和交流。PDM和ERP的集成是企业管理信息系统的发展趋势。 1ERP与PDM之间的差异 ERP系统和PDM系统是两种帮助企业提高生产经营管理效能的应用软件，两者之间存在着如下差异。 1.1在概念和应用方面[1] ERP是建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。通过对企业各种资源的管理，ERP系统使企业的生产过程能及时、高质地完成客户的订单，最大程度地发挥这些资源的作用，并根据客户订单及生产状况做出调整资源的决策。ERP系统集信息技术与先进的管理思想于一身，成为现代企业的运行模式，反映了时代对企业合理调配资源，最大化地创造社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石。 PDM是对工程数据管理(EDM)、文档管理(DM)、产品信息管理(PIM)、技术数据管理(TDM)、技术信息管理(TIM)、图像管理(IM)以及其他产品定义信息管理技术的一种概括与扩展。他是一门管理所有与产品相关的信息(包括工程规范、电子文档、扫描图像、CAD/CAE/CAM文件、产品结构、产品定单、供应商状况等)和所有与产品相关的过程(包括工作流程、审批/发放过程、工程更改单等)的技术，提供产品整个生命周期的信息管理。他以整个企业为一体，能跨越整个工程技术群体，是促使产品快速开发和业务过程快速转化的使能器。PDM共分3个层次：图纸文档的电子化管理、部门间的数据管理、企业间的数据管理。 1.2在技术方面 BOM表和产品结构(Product Structure)是ERP和PDM最关键的输入，PDM系统的产品结构给出了产品“按设计角度(As Designed)”的视图，或产品具体是什么，以及怎样用与之相关的工程数据来描述；而ERP系统的材料明细表是“按制造角度(As Built)”的视图，他将零部件和装配看成同样的集合，或者说是描述产品怎样在车间生产以及怎样将他们装配起来。 两类系统之间的差别也反映在他们所采用的底层技术上。ERP系统在结构上以企业组织的其他系统为基础，并且与他们互联；而PDM系统是构建在企业组织的基础设施环境之上，这个基础结构支持企业组织快速改变工程计算环境。从系统的应用上看，PDM与ERP之间的差异主要表现在以下几个方面。 a 产品定义数据。 PDM系统首要的功能就是捕获和共享产品定义数据。该功能的作用贯穿于整个企业之中，从产品设计生命周期的早期阶段就开始发挥作用，而这种关键能力在ERP系统中并不能得到充分地展示。 b 数据共享。 一旦工程数据登记注册到一个PDM系统中，怎样才能做到在不影响其安全性的前提下对他进行数据共享?一个具有优秀体系结构的PDM系统能够利用“电子数据仓库”来保护和存储工程数据。而ERP系统在产品定义数据共享方面的能力是有限的。 c 产品结构和产品定义数据的管理。 在没有实现PDM系统的企业中，产品结构规划一般是从设计部门编写工程零部件清单开始的。工程部件清单通过手工输入到ERP系统，并且作为创建材料明细表(BOM)的起始点。而创建按计划的视图来确定材料明细表是通过修改工程部件清单实现的，并且与其他计划信息一起来平衡生产需求与现有机器设备、材料以及可直接使用的劳动力资源之间的关系。现代PDM系统已经能够实现产品结构功能，他不仅能够代替传统的工程部件清单，而且提供了一个易于使用的图形界面，让用户可以方便地定位和使用产品定义数据。在很多PDM系统中还都采用了面向对象的数据管理工具，这样就能将产品定义数据与产品结构部件、子装配、装配联系起来。用户能够利用导航工具，沿图形化的产品结构树来确定感兴趣部件的位置，并在此基础上展开描述该部件的产品定义数据。 d 更改管理。 ERP系统从产品计划视图的角度更改管理，一旦更改的细节通过了设计过程，并且更改对制造过程的影响也已清楚，制造计划安排过程就将在ERP系统中重新运行，以决定在需求、存货清单、资源可利用性、部件替代等方面需进行的更改。然而，PDM的更改控制功能可以跟踪更改处理全过程：从更改提出之时起，贯穿所有受到影响的职能部门，直到更改在生产车间得到实施。PDM工作流确保合适的人员执行必要的任务并且负责通知到所有受影响的部门。当工程师接到一个处理设计更改的任务时，他将通过数据库的关系导航找到受影响的产品结构对象和设计数据。 e 产品结构视图的应用管理。 通常，多数企业至少会有3类视图：按设计的视图、按生产计划的视图(As Planned)以及按制造的视图。ERP系统因为面向生产计划，所以是按生产计划的视图管理；而PDM系统则认为在考虑多个设计方案时，对视图管理的要求是从产品计划阶段的早期就开始了。从概念设计到按制造视图管理的各阶段，PDM产品正在不断提升对包含产品配置的产品结构视图的利用效率。在产品设计的整个生命周期中，虽然产品结构有可能按各式各样视图进行重新配置，但产品零部件对象仍然与那些定义他们的数据保持连接关系。这就是PDM视图处理配置管理的最主要优点。 2ERP与PDM之间的4种集成模式 随着计算机集成制造CIMS和并行工程的迅速发展，ERP和PDM的集成愈显重要，有很多ERP厂商都把PDM作为自己的产品来发展。BAAN公司出台了自己的PDM产品实现设计数据、产品构型、BOM、设计文档、有效性控制等。在ORACLE的Manufacturing 10SC中的工程数据管理是面向企业新产品开发和研制的，简化了系统在新产品投产时的准备工作量。BPCS的C/S版以及SAP的R/3中都直接加入了PDM的功能。ERP和PDM的集成已成为必然趋势，集成方案如图1所示： PDM与ERP之间的集成模式有以下4种[3]。 2.1封装集成模式[4] 所谓“封装”是指把对象的属性和操作方法同时封装在定义对象中。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，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。“封装”意味着用户“看不到”对象的内部结构，但可以通过调用操作即程序来使用对象，这充分体现了信息隐蔽原则。由于“封装”性，当程序设计改变一个对象类型的数据结构内部表达时，可以不改变在该对象类型上工作的任何程序。“封装”使数据和操作有了统一的管理界面。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系统或者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率。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。 PDM与ERP系统封装集成如图2所示。在目前情况下，OMG的“PDM使能部件”规范尚未最终形成，因此PDM系统将实现基于CORBA规范的PDM服务封装机制：一方面向用户提供符合标准的服务访问机制以利于二次开发和系统集成，另一方面为实现最终的“PDM使能部件”标准奠定基础。 2.2间接集成模式 经过PDM系统和ERP系统软件厂商的努力，现今的PDM系统已经可以把产品数据和相关的文档同ERP系统进行无缝的双向传输，保护了产品数据在两个系统间的往来。当设计新产品或对旧产品进行修改时，相关数据将自动传输并呈现在ERP系统中，同时ERP系统中相关的细节可以用一致的和最新的格式传送到PDM系统中。两种系统的间接式接口如图3所示。 2.3直通集成模式 通过文件传输来集成独立的PDM和ERP系统很有效，但这与数据必须存放在同一个位置来保持所有者清晰、避免数据不一致的原理相冲突。由于PDM系统和ERP系统的底层都是关系型数据库，关于产品的数据也都存放在数据库的各自域中，所谓的直通模式就是两个系统都直接对数据库的数据进行操作，并交换数据，因此应尽可能把PDM系统的数据存放在ERP系统的数据库，实现两个系统的数据库的真正共享。这样做可以使得在所有ERP部件中可以完全集成PDM系统，而且在ERP系统和PDM系统中使用相同的数据模型和数据。 2.4工具集成模式 PDM系统和ERP系统都各自开发了访问数据库的工具以便两个系统之间交换信息。所以，两大系统都必须根据各自系统数据接口类型的要求，提供给对方系统适当的访问数据库的工具。在PDM系统的产品配置程序的人机界面上，可以根据用户的要求输入产品配置数据，由PDM系统自动配置出相应的产品材料清单。ERP系统可以通过自己开发的访问PDM系统数据的程序，读取PDM系统产生的材料清单数据，再传送到ERP系统的产品结构树上。以上4种模式，实施的工作量、难易以及风险程度都不尽相同，企业需要根据各自的需求和实力，选择适合本企业的集成模式。 3结束语 ERP和PDM的差异和功能互补促进了两者之间的集成，他们之间的集成促进了管理信息系统的进一步发展和完善，是制造业管理信息系统的最具前景的发展方向之一。 参考文献： [1]王建民，孙家广 产品数据管理(PDM)技术及应用[J] 电子决策与展望，1997(5)：35-36 [2]艾克 CAD/CAM/CAPP/PDM/ERP系统集成[J] 计算机辅助设计及制造，2000(2)：51-53 [3]凌冉 PDM的应用与集成[J] 计算机周刊，2001，(1)：14-15 [4]程琳，洪涛CIMS环境下CAD/CAPP/CAM，PDM和ERP的集成[J] 电子与信息化，2000(5)：18-21 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (11/24/2004)