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，越來越多的企業(yè)開始實施應(yīng)用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（pdm）與企業(yè)資源計劃（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，采取何種方式技術(shù)方法實現(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。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，得出的結(jié)論是，無論是國外還是國內(nèi)，設(shè)計研發(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)更加嚴重。引用國內(nèi)外不同的獨立調(diào)研機構(gòu)的調(diào)研結(jié)果，國外企業(yè)較好的實現(xiàn)了pdm與erp集成的占到了實施企業(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目的集成實施中，尋找新的集成思路來實現(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、工藝制造設(shè)計、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)計與生產(chǎn)制造之間的數(shù)

4、據(jù)交換，進而確定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確描述并及時的傳遞到企業(yè)內(nèi)部的設(shè)計部門進行研發(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，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)計指標和零部件之間的設(shè)計關(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進行適當調(diào)整的結(jié)果。它用于工藝設(shè)計和生產(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。 檢驗規(guī)范（check regulation），工藝及生產(chǎn)制造過程的信息傳遞到設(shè)計部門，用于指導設(shè)計人員進行設(shè)計過程的相應(yīng)規(guī)范的制定和調(diào)整。 供應(yīng)商信息（vendor information），用于設(shè)計師在設(shè)計前期就能夠準確掌握外購件及標準件等物料的供應(yīng)信息，從而在設(shè)計之初就進行設(shè)計成本控制，以降低產(chǎn)品擁有總成本。 標準件、外購件及原材料成本價格（cost information），用于設(shè)計人員在設(shè)計階段就充分考慮設(shè)計成本問題。 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 由于設(shè)計過程與生產(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)難點通過筆者近十年的經(jīng)驗，認為無論是企業(yè)信息化，還是信息化中的難點之一系統(tǒng)集成，其難點都在于業(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)集成的難點在于： 流程障礙。難以理順企業(yè)內(nèi)部設(shè)計及生產(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、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、進度計劃等因素，因此pdm和erp的分別實施使設(shè)計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)導者都會希望實現(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p

10、dm和erp這兩個系統(tǒng)在功能、信息表示和技術(shù)實現(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一步要求，pdm和erp系統(tǒng)都擴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，許多實施pdm和erp的制造企業(yè)都將集成pdm和erp視為實現(xiàn)企業(yè)信息化的必然。兩個系統(tǒng)在技術(shù)實現(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，下面分析一下兩個系統(tǒng)之間集成的技術(shù)難點： 數(shù)據(jù)源頭：

11、企業(yè)要實現(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，一般情況下，設(shè)計與生產(chǎn)制造兩個業(yè)務(wù)過程，以設(shè)計為源頭，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、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。 實體編碼：這是實現(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行控制，實現(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)計過程中產(chǎn)生的圖文檔進行瀏覽和圈閱功能。這個功能在erp中沒

13、有，因此即使實現(xiàn)了過程的集成，也難以實現(xiàn)對圖、文檔的集成，整個企業(yè)也難以實現(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)實現(xiàn)版本的同步，需要重點考慮。 工程變更：設(shè)計過程中的工程變更信息如何準確、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，在以dto（design to order，按單設(shè)計）

14、等方式組織設(shè)計和生產(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。因此在實現(xiàn)pdm和erp集成時需要將其作為難點之一解決。 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)中需要準確的描述這些不同形式的bom，并在集成過程中進行有效的轉(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)各自實際應(yīng)用環(huán)境和目標需求確定解決方案。通常要對企業(yè)運行模式、發(fā)展目標和業(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正確的人手中”。據(jù)

15、筆者的經(jīng)驗，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)維護工作量也有相當規(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)奠定堅實的基礎(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，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。利用這種集成方式，無須運行額外的偵聽程序，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)需要進行簡單的配置，即可實現(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，因此無法實現(xiàn)深層次的集成方式。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，從廠商角度，實現(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)接口