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ERP、CAPP、PDM系统的集成研究 |
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作者：强晓锋 刘梦琦 王军杰 |
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随着国家两化融合的要求和企业竞争的实际需要，信息化已经越来越多地成为制造业企业的首选，在近几年的发展过程中，不少企业已经实施了ERP、CAPP、PDM等系统。这些系统实施有先有后，各个管理系统单独来看，可能实施都很成功。但从企业全局来看，需要大量的人员来维护各系统的基础数据，给企业造成人员的浪费。否则，可能的出错给企业会带来更大损失。如何使ERP、CAPP、PDM系统基础数据集成，避免以上问题，本文结合陕西汉德车桥有限公司（以下简称汉德车桥）实施经验和大家一起分享。
1 术语定义
本文中用到的可能引起混淆专门术语的定义和缩写词的原文。
(1)PDM：Product Data Management，产品数据管理。
(2)PLM：Product LifeCycle Management，产品全生命周期管理。
(3)CAD：Computer Aided Design，计算机辅助设计。
(4)CAPP：Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺规范设计。
(5)ERP：Enterprise Resource Planning，企业资源管理。
(6)BOM：是Bill of Material的简称是指以产品结构为核心组织的各种数据的总称。
(7)EBOM：是Engineering BOM的简称，即设计单位在详细设计完成以后，发放到工艺制造部门使用的以面向设计产品结构为核心组织的产品设计信息。
(8)PBOM：是Planning BOM的简称，是指工艺部门接收到设计单位的EBOM数据以后，添加工艺组合件和工艺路线信息以后，重构形成的面向工艺计划的产品结构。
(9)MBOM：是Manufacturing BOM的简称，是指制造单位接收到PBOM以后，在编制工艺文件的过程中，形成的面向制造的产品结构以及所关联的其它信息。
(10)WindChill：PTC公司的PDM/PLM系统。
2 需求分析
2.1 集成的需求
工艺路线系统、CAPP系统、ERP系统由于没有BOM源头，各系统间各自独立使用，需要重复录入BOM，变更管理很麻烦，不但工作效率也较低，而且无法有效避免人为错误、保证数据准确性，因此，系统集成应首要解决BOM数据源的唯一性、准确性和继承性，缩短工作周期，有效提高工作效率。
2.2 应用系统集成的可行性
ORACLE ERP系统具有标准的开放接口，艾克斯特CAPP系统也支持XML和数据库和接口功能，Windchill PDM系统是PTC公司开发的PDM/PLM管理系统，提供了和一些主要应用系统的集成接口，同时这三个系统本身都用的是Oracle数据库，使得通过中间数据库接口表的形式成为可能。
3 系统集成的目标和方案
3.1 系统集成的目标
系统集成的总体目标是实现三个系统中基础数据的集成，实现在PDM管理平台下，物料和BOM数据的有效管理，并实现BOM数据的协同和共享。主要实现以下目标：
(1)实现基础BOM向ERP系统的传递，提高物料管理效率，保证BOM信息唯一性。
(2)实现对基础BOM的变更管理和控制；
(3)实现基础BOM、2D图形从设计到工艺的传递，缩短工艺工作周期，提高工艺编制效率；
3.2 系统集成方案
3.2.1 系统集成总体构架
构建方案如图表1所示，系统集成总体流程如下：
图1 系统集成流程模型
(1)Pro/E系统负责3D模型的设计、2D图纸转换、设计结构的生成；
(2)PDM系统负责建立与Pro/E环境的集成，管理3D模型、CAD文档；
(3)PDM系统依据Pro/E系统生成的设计结构组成EBOM或是手动修改EBOM；
(4)PDM系统负责将EBOM转换为PBOM、MBOM，并将MBOM输出至中间数据库；
(5)CAPP系统从中间数据库获取MBOM，并导入CAPP系统；
(6)CAPP系统负责工艺编制、工艺审签，并将工序信息输出至中间数据库；
(7)ERP系统从中间数据库获取MBOM，工序信息，并导入ERP系统；
(8)ERP系统负责调整标准MBOM、任务BOM，完善物料清单、工艺路线。
3.2.2 系统集成方式
由于系统集成涉及设计、工艺、标准、质量、生产、财务、采购等多个部门，涉及的范围广泛，为保证实施效果，必须打通从设计到制造的信息链条，快速有效的传递数据，通过在建立中间数据库文件，将PDM系统发布的EBOM，传给中间表，通过维护中间表信息，提供CAPP和ERP需要的信息，再由CAPP、ERP系统读取中间表的信息，将其导入到自身的接口表中。利用CAPP、ERP自身的约束关系，确保数据的准确性和完整性。
(1)物料信息的集成。产品设计完成后，在PDM系统中产生一个唯一的图号（物料编码），新的物料编码进入中间表，在开发的PDM系统中间表维护界面，根据相应的规则维护CAPP系统需要的毛坯和半成品号以及ERP系统需要的物料的库存组织、价格等信息。最后CAPP、ERP系统读人中间表的数据送入其接口表中，经过自身验证，完成集成。
(2)BOM、工艺的集成。PRO-E其和Windchill PDM都是PTC公司的产品，在PRO-E设计的三维模型检入PDM系统中，自动生成EBOM，在此基础上维护一级路线，审批后发布。在EBOM基础之上，升级成MBOM，对MBOM结构进行调整。发布到中间数据库表中，CAPP系统读取BOM信息，根据BOM信息编写工艺，然后将工艺信息发布到中间表，ERP系统读取数据，送入ERP的接口表中，通过标准验证完成集成，这样既保证了数据源唯一的准确性，又增加了BOM维护的灵活性，提高了工作的效率。
(3)二维图纸从设计到工艺的传递。PDM系统实现三维模型和二维图纸的管理，图纸在PDM系统中发布后，工艺人员根据自身权限。可以直接借用设计的图纸进行工艺编制，减少了重新画图的工作量，提高了工作效率。
3.2.3 数据交互之间的实现
在中间表有状态的字段，用于管理数据是否成功传人ERP的状态检验标识，PDM数据传人中间表时状态为1，在PDM界面中维护数据提交之后状态变为2，CAPP、ERP的程序读中间表状态为2的数据送入自己接口表，验证成功导入CAPP、ERP之后状态变为3，没有正常导入的状态变为4，PDM系统对状态为4的数据进行修改，修改后的状态仍为2，再进行数据的传输验证。系统维护人员通过查看中间表的状态及时维护数据。
4 结语
ERP、CAPP、PDM系统的集成是制造业信息化的发展方向，因此研究ERP、CAPP、PDM的集成方法以及实现系统的完整集成是一个迫切的问题，本文结合汉德车桥的业务对三者的集成的模式与方法进行了实践，通过中间表模式的数据集成，解决了企业多应用系统间的数据共享、集成和一致性问题，为三个系统间集成提供了一种可行的解决方案。(end)
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(1/9/2013) |
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