淺析pdm、erp與capp集成在制造企業中的應用

pdm（產品data管理系統）是產品數據管理的系統。它的功能是管理所有與產品相關的信息（如產品規范、電子文檔、打印文件、產品結構、捕獲權限等）以及相關流程（如圖紙審批、打印、設計變更等）。PDM覆蓋產品的整個生命周期,能有效地將產品整個生命周期內(從概念設計、計算分析、詳細設計、工藝流程設計、加工制造、銷售維護直至產品消亡)的數據及各階段的相關數據,按照一定的管理模式加以定義、組織和管理,并使產品數據在其整個生命周期內保持一致、共享及安全;能很好地促進企業提高產品質量,縮短研制周期,提高工作效率,加快產品投放市場的速度,從而提高企業的競爭能力;ERP(EnterpriseResourcePlanning)即企業資源計劃系統,它把傳統的制造資源計劃拓展為圍繞市場需求的企業內外部資源計劃系統,將客戶需求和企業內部的經營活動以及供應商的資源融合在一起,體現了以客戶為中心的現代企業經營管理思想:CAPP(ComputerAidedProcessPlanning)即計算機輔助工藝設計系統,可以輔助工藝人員制定零件的加工制造方法(從毛坯到成品),并將產品設計數據轉換為產品制造數據。上述三個系統是現代制造企業增強競爭力的重要技術支撐,它們之間的集成是目前迫切需要解決的問題。本文以某機械加工企業為例,闡述PDM與ERP、CAPP的集成方法和過程。1集成時應根據現有的系統系統集成前需要對企業的生產模式、產品特點及現有信息管理系統等進行認真分析。例如,某機械加工企業屬于多品種、小批量、按訂單生產的生產模式,其產品特點是結構復雜、開發周期長、生命周期長;系統集成前采用了清華天河的CAPP系統,實現了工藝表格定義、工藝規程類型管理、工藝編制,并支持拼圖打印等,但未建立PDM、ERP系統。對于該企業,應該說集成時的選擇余地是比較多的,可以先建立PDM、ERP等系統,然后可根據現有CAPP的狀況進行無縫集成。而對于那些已建立了PDM、ERP等系統的企業,集成時就比較麻煩,要考慮的無縫對接環節很多。建立更為先進的管理和信息系統時,企業需要重新制定CIMS(計算機集成制造系統)總體規劃,對CAD、ERP、CAPP、PDM等進行集成。由于各個系統往往是由不同的軟件開發商采用不同的開發工具獨立開發的,不能方便地實現系統的無縫集成。這種情況下,應抓住各個系統間信息孤島的問題,以提高協同設計應用水平等關鍵環節作為切入點制定集成方案。2系統集成2.1erp接口設計PDM與ERP、CAPP集成以后,企業的設計部門將不再使用原有模式進行數據傳遞,零部件的結構設計和維護數據都將置于PDM系統中(圖1)如何將PDM的數據與CAPP的工藝數據應用于ERP中,并盡可能減少對生產的影響,是接口設計時主要考慮的問題。2.2系統集成過程2.2.1應該解決的主要問題通過對各系統軟件的分析,在集成過程中可能遇到以下需要解決的問題:mrpoi功能特點PDM沒有項目管理功能,所有溝通的實現均通過紙質文件傳達,信息溝通不及時,拉長了處理、決策、實施的時間;Pro/Intralink系統只是一個項目組級的管理平臺,缺乏項目管理功能,同時工作流的管理以及技術文檔資料的管理欠缺;產品配置在MRPII系統中開發的一個模塊內實現,功能比較簡單;產品BOM表是在MRPII系統中由人工進行維護、配置;使用capp時CAPP無法與MRPII及PDM系統實現無縫集成;預處理系統、epla電氣系統主要應用軟件為AutoCAD二維工程圖處理系統、Eplan電氣系統。產品開發主要基于Por/Intralink進行,協同設計應用水平很低,信息孤島現象嚴重;dyn系統的應用DNC系統主要實現數控程序的管理及在數控機床上的上傳與下載,其獨立很強,沒有與CAPP、MRPII、Pro/Intralink集成;2材料編碼系統物料編碼系統基于手工編碼,物料項目定義與“物料手冊”系統中的項目定義相互獨立;文件管理技術文檔資料采用手工臺賬式管理,藍圖只實現了手工臺賬的電子化管理。2.2.2集成接口設計BOM表是產品結構和產品配置管理的核心,也是PDM、ERP系統集成的關鍵。完善、合理的BOM表可為企業各部門的生產和管理提供詳細、直觀的數據和圖形資料;BOM表的優化存儲能提高整個系統的效率,保持整個系統數據的完整性、一致性。系統集成前,PDM與ERP間的集成有80%是基于BOM表(產品結構表)的數據傳遞實現的,產品結構數據通過打包成數據文件在兩個系統之間進行傳遞。由于數據文件系統難以做到無縫集成。因此系統之間共享的信息非常有限。為此,我們提出了一種基于集成數據模型的集成方法。集成數據模型是PDM與ERP系統中數據結構的邏輯描述,見圖2。篩選具有可操作性的集成接口設計方案是非常關鍵的。在數據自上而下的流轉過程中,上游向下游開設數據窗口,提供下游需要的數據;下游提取數據后進行相應的處理,然后逐級傳遞,最后導入ERP數據庫(圖3)。數據集成所需要的集成控件、數據格式的約定,可由上、下游之間進行協商解決,并在接口程序中實現。在PDM與ERP、CAPP數據集成中,集成接口只是為讀取數據提供了窗口,而這種單向的數據集成過程還要依靠手工進行,無法作到規范化和程序化,而運用PDM的工作流程管理CAD/PDM/CAPP/ERP數據集成是一種很好的解決辦法。我們把PDM與CAPP、ERP應用軟件集成過程分為以下三個層次:①封裝集成:要求應用系統及其產生的數據能夠在PDM系統中得到管理,根據要求在內部可以激活應用系統,并且實現對應用系統產生的數據進行跟蹤;②數據集成:各個應用系統共享PDM定義的單一數據模型,應用訪問數據可通過統一接口與PDM相互作用;③功能集成:一個應用可以調用另一個應用的功能是高層次的應用集成。該集成模式中,由PDM環境提供一整套結構化的面向產品對象的公共服務集成,并構成集成化的基礎,從而實現以產品為核心的信息集成。在PDM的工作流程中采用“企業內部聯系單”方式管理數據的集成流轉過程,并制定相關的信息發布方式、查詢時間、用戶注冊、權限設置等約束條件。如果發現取得的數據有問題,則通過PDM工作流程向上游反饋,待改正后再進一步處理。在PDM與ERP、CAPP系統集成的實施過程中,對ERP影響最大的是系統中物料號和圖號的分離。需要對ERP系統的物料號和圖號做適當的調整,按照數據集成要求改進集成過程中自身存在的數據問題,并進行產品數據集成測試,以使ERP系統整個生產流程不變。2.3系統應用目標系統集成把各個應用系統有機地集成在網絡環境下,確保了信息通道的暢通及反應快捷,進一步促進了企業信息化的深入開展。PDM與ERP、CAPP集成可取得的效果如下:①開拓PDM與ERP、CAPP的數據集成通道,建立PDM管理數據的有效機制;②減少產品設計周期,降低設計成本,使產品設計周期減少了1～3個月;③提高企業的運行效率,大大減少信息冗余和信息沖突;④解決長期以來企業中部分數據的條理不清和不規范問題。結語本文主要就機械加工企業的PDM與ERP、CAPP系統間的集成方法進行探討,在具體實施時還會遇到很多困難,如數據的控制權、組織障礙以及如何根據具體的業務流程確定系統之間傳遞的具體數據等與企業實際情況密切相關的問題,這些問題都應在系統集成時予以考慮。隨著系統信息化建設的不斷深入,企業提高了信