PDM與ERP集成

1、打通企業(yè)信息化數(shù)據(jù)通道淺談pdm與erp集成文/鄭立隨著企業(yè)信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，越來越多的企業(yè)開始實(shí)施應(yīng)用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（pdm）與企業(yè)資源計(jì)劃（erp）系統(tǒng)。企業(yè)對這兩個系統(tǒng)的深入應(yīng)用，隨之而來的是實(shí)施企業(yè)、軟件供應(yīng)商必須面對處在企業(yè)信息化戰(zhàn)略核心位置的pdm和erp系統(tǒng)之間如何集成的問題。在企業(yè)業(yè)務(wù)過程、管理流程上如何改進(jìn)，采取何種方式技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)pdm與erp系統(tǒng)的有效集成來支持企業(yè)業(yè)務(wù)優(yōu)化，已成為眾多企業(yè)信息化關(guān)注的焦點(diǎn)。3.1 國內(nèi)外企業(yè)應(yīng)用pdm與erp集成的現(xiàn)狀根據(jù)各種獨(dú)立的調(diào)研公司的調(diào)研結(jié)果、筆者了解到的情況及行業(yè)專家近年來的經(jīng)驗(yàn)，得出的結(jié)論是，無論是國外還是國內(nèi)，設(shè)計(jì)研發(fā)管理

2、和企業(yè)后續(xù)的生產(chǎn)制造等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)尚未通過pdm和erp系統(tǒng)有效的聯(lián)結(jié)在一起，造成一定程度的脫節(jié)，在pdm和erp集成應(yīng)用方面，形勢不容樂觀，這種情況在國內(nèi)更加嚴(yán)重。引用國內(nèi)外不同的獨(dú)立調(diào)研機(jī)構(gòu)的調(diào)研結(jié)果，國外企業(yè)較好的實(shí)現(xiàn)了pdm與erp集成的占到了實(shí)施企業(yè)的30%左右，而國內(nèi)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)初步集成（采用中間文件方式）的僅占到了不到15%，而能夠?qū)崿F(xiàn)更深層次的集成的企業(yè)少之又少。pdm除了較好的實(shí)現(xiàn)與二維cad的集成之外，多數(shù)pdm/plm系統(tǒng)沒有很好的實(shí)現(xiàn)同erp的集成，管理信息化與技術(shù)信息化之間依舊存在巨大的“數(shù)據(jù)鴻溝”，這將直接影響企業(yè)信息化整體效益的發(fā)揮。此外，從技術(shù)實(shí)現(xiàn)來看，目前pdm與

3、erp的集成方式通常采取“中間文件”形式來實(shí)現(xiàn)，雖然在一定程度上能解決企業(yè)的應(yīng)用問題，但數(shù)據(jù)共享的耦合度、數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的實(shí)時性、同步化等問題成為急待解決的問題，因此需要pdm、erp軟件廠商加大研發(fā)力度，同時pdm和erp廠商需要更加開放自己的系統(tǒng)平臺，另外應(yīng)用企業(yè)也需更多的投入到項(xiàng)目的集成實(shí)施中，尋找新的集成思路來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成問題。3.2 pdm與erp集成的主要內(nèi)容眾所周知，一個產(chǎn)品要經(jīng)過需求分析、產(chǎn)品規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、工藝制造設(shè)計(jì)、制程轉(zhuǎn)化等多個過程才能形成。因此要分析集成的內(nèi)容，首先需要深入的了解各業(yè)務(wù)過程之間的聯(lián)系，從而根據(jù)業(yè)務(wù)過程的銜接確定設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造之間的數(shù)

4、據(jù)交換，進(jìn)而確定pdm與erp系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。下圖是從設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造兩個維度說明兩個過程中的業(yè)務(wù)交叉及過程中的數(shù)據(jù)交換。設(shè)計(jì)與制造過程銜接與交疊從上面的兩個過程交疊中，不難看出，設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造過程的數(shù)據(jù)交換一般情況下會包含如下內(nèi)容： 客戶需求描述（customer requirement），企業(yè)在銷售過程中收集到的客戶需求信息需要準(zhǔn)確描述并及時的傳遞到企業(yè)內(nèi)部的設(shè)計(jì)部門進(jìn)行研發(fā)。 物料主數(shù)據(jù)（part material），絕大部分制造企業(yè)，無論是銷售、生產(chǎn)，還是設(shè)計(jì)，均是以產(chǎn)品及零部件信息為核心的，因此兩個業(yè)務(wù)過程之間關(guān)鍵的公用信息是準(zhǔn)確描述產(chǎn)品及零部件信息的物料主數(shù)據(jù)。而物料主數(shù)據(jù)中最重

5、要的信息物料編碼的數(shù)據(jù)交換是整個系統(tǒng)之間集成的核心。 工程ebom（engineering bill of material），ebom是產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)管理中使用的物料清單結(jié)構(gòu)，它精確地描述了產(chǎn)品設(shè)計(jì)指標(biāo)和零部件之間的設(shè)計(jì)關(guān)系。 工藝pbom（produce bill of material），pbom是工藝師根據(jù)企業(yè)的加工水平和能力，對ebom進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整的結(jié)果。它用于工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造管理，它可以明確地了解零部件之間的制造關(guān)系，跟蹤零件的when / where / what / who / how等信息。 工程變更信息（engineering changement） 工藝路線（routin

6、g）產(chǎn)品的加工路線，它描述了需要加工零件的各道工序、加工中心、零件的加工系數(shù)等，其主要用于物料管理或成本控制。 檢驗(yàn)規(guī)范（check regulation），工藝及生產(chǎn)制造過程的信息傳遞到設(shè)計(jì)部門，用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)過程的相應(yīng)規(guī)范的制定和調(diào)整。 供應(yīng)商信息（vendor information），用于設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)前期就能夠準(zhǔn)確掌握外購件及標(biāo)準(zhǔn)件等物料的供應(yīng)信息，從而在設(shè)計(jì)之初就進(jìn)行設(shè)計(jì)成本控制，以降低產(chǎn)品擁有總成本。 標(biāo)準(zhǔn)件、外購件及原材料成本價格（cost information），用于設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段就充分考慮設(shè)計(jì)成本問題。 替換物料和互換物料（substitute and alt

7、ernate） 制程問題（manufacture problem） 圖文檔及相關(guān)元數(shù)據(jù)信息（document and drawing），用于設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造部門相關(guān)崗位瀏覽圖紙等相關(guān)信息。3.3 pdm和erp系統(tǒng)集成的難點(diǎn) 由于設(shè)計(jì)過程與生產(chǎn)過程的交叉過程很長，因此其中的數(shù)據(jù)交換內(nèi)容也是很多而且非常頻繁。因此在分析兩個系統(tǒng)集成之前，需要清晰的認(rèn)識到集成的難度。下面會從業(yè)務(wù)和技術(shù)兩個方面來分析。3.3.1 集成的業(yè)務(wù)難點(diǎn)通過筆者近十年的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為無論是企業(yè)信息化，還是信息化中的難點(diǎn)之一系統(tǒng)集成，其難點(diǎn)都在于業(yè)務(wù)流程、管理流程等方面的改變和優(yōu)化，而不是在于其技術(shù)方面。其原因如下： 信息化是為業(yè)務(wù)戰(zhàn)

8、略服務(wù)的，脫離了業(yè)務(wù)，信息化將成為無源之水、無本之木。 人的問題是企業(yè)中的關(guān)鍵。 涉及到企業(yè)內(nèi)部人員的利益或權(quán)利的變革往往會遇到難以想象的阻力。清楚了業(yè)務(wù)集成的難度，那么pdm與erp業(yè)務(wù)集成的難點(diǎn)在于： 流程障礙。難以理順企業(yè)內(nèi)部設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造等業(yè)務(wù)流程的關(guān)系 組織障礙。使用pdm的設(shè)計(jì)部門和使用erp生產(chǎn)、銷售等部門之間較難接受對方的思想，人為因素阻礙了業(yè)務(wù)過程的連續(xù)，進(jìn)而阻礙了兩個系統(tǒng)之間集成，這是一個不容忽視的問題。 信息障礙。在兩個系統(tǒng)之間沒有一個統(tǒng)一完備的信息描述，難以做到信息的完全共享。 過程障礙。難以實(shí)現(xiàn)兩個系統(tǒng)之間的過程集成。在串行業(yè)務(wù)環(huán)境中，信息流動往往是單向的，設(shè)計(jì)、制造

9、過程中的信息無需交流和反饋，而并行工程環(huán)境要求下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員從開始就需要考慮產(chǎn)品整個生命周期中的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃等因素，因此pdm和erp的分別實(shí)施使設(shè)計(jì)和制造過程缺乏必要與及時的信息反饋。 控制障礙。系統(tǒng)集成之間信息的控制問題，即由誰來產(chǎn)生數(shù)據(jù)以及控制共同擁有的信息。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者都會希望實(shí)現(xiàn)企業(yè)對產(chǎn)品信息管理、過程管理和生產(chǎn)經(jīng)營管理需求的最佳整合方案。集成pdm和erp兩個系統(tǒng)，首先需要對企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務(wù)過程進(jìn)行有效的整合和提高。但業(yè)務(wù)在系統(tǒng)中應(yīng)該如何連接，以及什么部門應(yīng)該在控制什么信息等問題上達(dá)成一致，這不是技術(shù)問題，而是企業(yè)內(nèi)管理和文化問題。 3.3.2 集成的技術(shù)難點(diǎn)p

10、dm和erp這兩個系統(tǒng)在功能、信息表示和技術(shù)實(shí)現(xiàn)等方面有很大的不同，然而隨著企業(yè)對產(chǎn)品信息集成和過程集成的進(jìn)一步要求，pdm和erp系統(tǒng)都擴(kuò)展了一部分對方系統(tǒng)的功能，形成了多功能疊加，如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、零件分類、零部件信息描述、組織管理、工作流管理等。由于pdm和erp系統(tǒng)在信息和功能上有許多重疊，許多實(shí)施pdm和erp的制造企業(yè)都將集成pdm和erp視為實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化的必然。兩個系統(tǒng)在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上有許多相似之處，但兩者畢竟是面向不同應(yīng)用領(lǐng)域而開發(fā)的系統(tǒng)，它們在處理管理信息的類型和數(shù)據(jù)交換的格式上存在顯著差別。分析了pdm與erp集成的業(yè)務(wù)難點(diǎn)，下面分析一下兩個系統(tǒng)之間集成的技術(shù)難點(diǎn)： 數(shù)據(jù)源頭：

11、企業(yè)要實(shí)現(xiàn)兩個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，首先就需要在業(yè)務(wù)上明確哪個業(yè)務(wù)過程作為企業(yè)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)源頭。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造兩個業(yè)務(wù)過程，以設(shè)計(jì)為源頭，但也有的企業(yè)是以生產(chǎn)制造為源頭，數(shù)據(jù)流向是從erp系統(tǒng)向pdm系統(tǒng)傳遞的。 數(shù)據(jù)流：數(shù)據(jù)流分為兩個層面的問題，其一是數(shù)據(jù)流向，兩個系統(tǒng)之間的集成采用單向還是雙向，在現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)二者集成的案例中，一般采用單向的方式；其二是采用哪個平臺的工作流，例如，在神州數(shù)碼erp和神州數(shù)碼pdm中都有工作流程管理功能，雖然用途和架構(gòu)不同，但都能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等的工作流程管理，因此采用哪個平臺的工作流功能需要選擇。 實(shí)體編碼：這是實(shí)現(xiàn)pdm與erp集

12、成關(guān)鍵之一。企業(yè)信息化過程中一般會使用統(tǒng)一的編碼體系，在pdm中希望通過編碼對物料進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)以bom為核心的零部件重用體系，而erp則希望通過物料的編碼實(shí)現(xiàn)對企業(yè)物流過程的控制。但是兩個系統(tǒng)內(nèi)部的編碼并不是完全一樣的，造成這樣的問題可能有很多原因，例如，在設(shè)計(jì)過程中不考慮原材料（raw material），因此在pdm系統(tǒng)中很多原材料的編碼并沒有體現(xiàn)，但是這些物料編碼在erp中卻由于成本必須進(jìn)行有效的管理。因此這些原材料（也可能是外購件）的編碼如何在pdm和erp中統(tǒng)一，需要重點(diǎn)考慮和解決。 元數(shù)據(jù)：pdm系統(tǒng)中一個關(guān)鍵功能是對設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的圖文檔進(jìn)行瀏覽和圈閱功能。這個功能在erp中沒

13、有，因此即使實(shí)現(xiàn)了過程的集成，也難以實(shí)現(xiàn)對圖、文檔的集成，整個企業(yè)也難以實(shí)現(xiàn)無紙化管理。因此，如何將pdm中的圖文檔瀏覽軟件集成到erp系統(tǒng)中，也是實(shí)現(xiàn)真正兩個系統(tǒng)集成的關(guān)鍵之一。 版本控制：erp系統(tǒng)中管理的bom、物料等信息沒有版本管理，這個由于erp起源于mrp、mrpii的原因，它們僅處理bom、物料的最終信息；而pdm中存在重要版本信息，在集成時使用何種方式和技術(shù)實(shí)現(xiàn)版本的同步，需要重點(diǎn)考慮。 工程變更：設(shè)計(jì)過程中的工程變更信息如何準(zhǔn)確、及時、有效的傳遞到生產(chǎn)制造部門和售后服務(wù)部門，決定著企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)品質(zhì)。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，在以dto（design to order，按單設(shè)計(jì)）

14、等方式組織設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的企業(yè)，其工程變更已經(jīng)成為阻礙企業(yè)發(fā)展的瓶頸，經(jīng)常會發(fā)生變更信息無法及時傳遞而造成生產(chǎn)問題的情況。因此在實(shí)現(xiàn)pdm和erp集成時需要將其作為難點(diǎn)之一解決。 bom轉(zhuǎn)換：產(chǎn)品在其生命周期中會以ebom、pbom等不同的形式存在，在pdm和erp系統(tǒng)中需要準(zhǔn)確的描述這些不同形式的bom，并在集成過程中進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換。3.4 pdm與erp集成的技術(shù)分析pdm和erp的集成沒有最佳方案。企業(yè)必須根據(jù)各自實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和目標(biāo)需求確定解決方案。通常要對企業(yè)運(yùn)行模式、發(fā)展目標(biāo)和業(yè)務(wù)過程做充分的研究，確定信息如何共享、交換，以此保證“正確的信息在正確的時間以正確的形式到達(dá)正確的人手中”。據(jù)

15、筆者的經(jīng)驗(yàn)，pdm有兩種不同的集成解決方案，第一種是數(shù)據(jù)級系統(tǒng)集成方案；第二種是互操作級系統(tǒng)集成方案。 數(shù)據(jù)級系統(tǒng)集成方案數(shù)據(jù)級系統(tǒng)集成方案，是在pdm系統(tǒng)和erp系統(tǒng)中利用中間表（中間數(shù)據(jù)庫）或者中間文件來存儲臨時數(shù)據(jù)，pdm系統(tǒng)和erp系統(tǒng)事先約定中間格式，pdm和erp分別開發(fā)腳本將各自輸出到對方的數(shù)據(jù)整理成約定的中間表或中間文件格式，定時調(diào)度偵聽程序（listener）處理中間表或中間文件里的數(shù)據(jù)。這種方式pdm和erp兩側(cè)開發(fā)量都比較大，并且依賴于兩系統(tǒng)集成時的技術(shù)狀態(tài)，一旦任何一方系統(tǒng)發(fā)生更改，集成工作需要相應(yīng)修改。系統(tǒng)維護(hù)工作量也有相當(dāng)規(guī)模。這種方式由于使用了偵聽程序，還會消耗p

16、dm和erp兩側(cè)的硬件資源。同時由于偵聽程序有固定的掃描周期，所以不能很好保證系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互的實(shí)時性。由于很多國內(nèi)、外pdm與erp系統(tǒng)沒有提供完備的api函數(shù)或集成接口，那么采用基于中間文件交換的集成技術(shù)可以初步地實(shí)現(xiàn)pdm與erp系統(tǒng)的集成，為企業(yè)縮短產(chǎn)品上市時間、加速信息建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但數(shù)據(jù)級的系統(tǒng)集成方案的最大的問題在于本系統(tǒng)（pdm/erp）的數(shù)據(jù)庫表直接暴露給外系統(tǒng)（erp/pdm），外系統(tǒng)直接寫入的數(shù)據(jù)無法經(jīng)過本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯校驗(yàn)，容易造成錯誤的數(shù)據(jù)，從而誘發(fā)本系統(tǒng)發(fā)生未知錯誤，增大了系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)的難度。 互操作級系統(tǒng)集成方案類似于pdm和cad的集成，互操作級集成方案是

17、在各自系統(tǒng)平臺（pdm/erp）定制專門的菜單，來完成對外系統(tǒng)（erp/pdm）的數(shù)據(jù)的讀取和寫入操作。用戶使用了pdm客戶端的相應(yīng)菜單，會觸發(fā)系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的程序，腳本程序調(diào)用erp提供的接口函數(shù)，傳遞相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)。erp系統(tǒng)接收到接口函數(shù)發(fā)出的指令，調(diào)用內(nèi)部的程序模擬手工在系統(tǒng)中的操作，自動完成相應(yīng)的操作，如生成物料主數(shù)據(jù)、物料清單等erp內(nèi)部的業(yè)務(wù)對象。erp的數(shù)據(jù)生成過程是由erp內(nèi)部程序完成的，數(shù)據(jù)生成之前會經(jīng)過erp設(shè)定的業(yè)務(wù)邏輯規(guī)則校驗(yàn)。利用這種集成方式，無須運(yùn)行額外的偵聽程序，利用pdm、erp自身提供的服務(wù)器-客戶端通訊機(jī)制即可接收到來自外系統(tǒng)的操作指令。利用這種集成方式，外

18、系統(tǒng)相當(dāng)于本系統(tǒng)的一個普通客戶端，用戶通過外系統(tǒng)和接口函數(shù)向本系統(tǒng)傳遞生成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的參數(shù)，完全等價于在本系統(tǒng)客戶端創(chuàng)建一個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。采用這種集成方式的關(guān)鍵在于將可能的集成數(shù)據(jù)模型全部抽象化，由用戶根據(jù)需要進(jìn)行簡單的配置，即可實(shí)現(xiàn)全方位的無縫集成，而不是死板的api方式，造成用戶使用上的諸多限制。由于互操作級系統(tǒng)集成要求深層次的技術(shù)含量和系統(tǒng)開放性，因此，如果erp和pdm不是隸屬于同一廠商，或相關(guān)產(chǎn)品不提供深層次的集成接口，很難實(shí)現(xiàn)此層面的系統(tǒng)集成。由于國內(nèi)的信息化產(chǎn)品提供商并不都能夠提供企業(yè)信息化整體解決方案，因此要實(shí)現(xiàn)上面提及的互操作級集成方案非常困難。例如，國內(nèi)眾多的pdm廠商沒有sap

19、系統(tǒng)的深入的理解，因此無法實(shí)現(xiàn)深層次的集成方式。待添加的隱藏文字內(nèi)容1神州數(shù)碼作為國內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)信息化解決方案提供商，提供了包括erp、pdm、企業(yè)應(yīng)用集成等系列解決方案，神州數(shù)碼pdm系統(tǒng)提供了對于sap r3、oracle manufacturing、神州數(shù)碼易飛erp、易拓erp等不同的erp系統(tǒng)的商業(yè)化集成接口。這些接口實(shí)現(xiàn)了本文所述的可靈活配置的集成解決方案。神州數(shù)碼pdm與 erp集成神州數(shù)碼pdm與神州數(shù)碼易飛erp接口方案神州數(shù)碼pdm與sap erp接口方案3.5企業(yè)和廠商在pdm與erp集成應(yīng)用過程中的工作前面分析了pdm與erp集成的方式，無論采用哪種方式，企業(yè)與廠商都需要主動的采取一些措施，來推動兩者之間的集成，最終行程支撐企業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略的企業(yè)信息化整體解決方案。根據(jù)筆者10年的企業(yè)信息化經(jīng)驗(yàn)，從廠商角度，實(shí)現(xiàn)真正無縫的集成需要做好如下工作： 以國家性軟件行業(yè)協(xié)會牽頭，產(chǎn)品廠商配合，制定并嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的技術(shù)接口規(guī)范； 真正打破技術(shù)壁壘，開放erp和pdm系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接