摘要 ： 产品数据管理 ( PDM ) 和企业资源计划 ( ERP ) 是两个在不同阶段 ， 针对不同领域发展起来的不同的应用系统 ， 是目前企业实施先进制造模式的主要信息技术支撑 ， 概述了 PDM 与 ERP 系统的作用与意义 。 通过分析两个系统的功能 （ 异同任务划分 ） 集成模式及系统集成的关键技术 ， 提出了 PDM 与 ERP 系统集成的形式与方案 ， 采用模块化和面向对象的系统设计方法 ， 对 PDM/ERP 集成系统的总体结构进行了设计 ， 并对各个模块的主要功能做了介绍 。

 

 

随着软件工程技术的发展以及企业对产品信息集成和过程集成的进一步要求 ， PDM 和 ERP 系统都扩展了一部分对方系统的功 。 能由于 PDM 和 ERP 系统在信息和功能上有许多重叠集成 ， PDM 和 ERP 系统是实现企业信息化的必然 ， 两个系统只有集成到一起才能发挥更大的作用 。

 

1   PDM 与 ERP 系统简介

产品数据管理系统 PDM(Product   Data   Management) 是面向管理产品生命周期中与产品有关的数据的系统 。 从广义角度上看它包括产品的设计资源 ， 制造资源及各种相关资源的管理等 ， 是一个管理工程数据的理念 。 从目前大部分企业应用计算机技术的实际历程看 ， 对这 3 部分资源大都采用了不同的管理方法 ， 分别应用了不同的管理系统 。 如制造资源的管理应用了 MRPII/ERP 系统 ， 相关资源的管理应用了 MIS 系统等 。 而对设计资源则缺乏一种集成的管理手段 。 因此 ， PDM 从狭义角度上看 ， 是着重于管理产品设计资源的一个系统 ， 即先通过解决好产品设计资源的集成 ， 再与其他系统进行更高层次的集成 。

 

ERP ( Enterprise   Resources   Planning ) 可以从管理思想 、 软件产品 、 管理系统 3 个层次给出它的定义 ： 一是由美国著名的计算机技术咨询和评估集团 Garter   Group   Inc ， 提出了一整套企业管理系统体系标准 ， 其实质是在制造资源计划 ， ( MRPII ， Manufacturing   Resources   Planning ) 基础上进一步发展而成的面向供应链 ( Supply   Chain ) 的管理思想 ； 二是是综合应用了客户机 / 服务器体系关系 、 数据库结构 、 面向对象技术 、 图形用户界面 、 第四代语言 ( 4GL )/ 网络通讯等信息产业成果 ， 以 ERP 管理思想为灵魂的软件产品 ； 三是整合了企业管理理念 、 业务流程 、 基础数据 、 人力物力 、 计算机硬件和软件于一体的企业资源管理系统 。

 

2   PDM 与 ERP 系统集成

2.1   PDM/ERP 系统功能异同及其任务划分

2.1.1   功能

KPDM 系统出现于 20 世纪 80 年代 ， 其功能是管理和维护 CAD 软件设计出的 “ 电子图纸 ”。 ERP 系统的出发点则完全不同 ， 在产品设计目标确定后 ， ERP 系统强调使重要任务得到自动化处理 ， 这些任务与制造实际产品时的材料管理 ， 人力和设备资源管理密切相关材 。 “ 料明细表 (BOM ) ” 和 “ 产品结构 ( Product   Structure ) ” 是 PDM 与 ERP 系统最关键的结合点 ， 即使在这个最基本的层次上 ， 两种技术的出发点也不同 。

 

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它们装配起来 。 两类系统之间的差别也反映在它们所采用的底层技术上 。

 

ERP 系统在结构上以企业组织的其它系统为基础 ， 并且与它们互联而 ； 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捕获产品定义数据 ， 有效地进行用户化 ， 对共享数据的访问 ， 产品结构和产品定义数据 ， PDM 控制的更改管理 ， 配置管理等方面 。

 

2.1.2 任务划分

PDM 系统和 ERP 系统的目的是为了用根本不同的方法完成不同的任务使用一个系统去完成另外一个系统的工作是一个战略上的错误最佳方法是优化两个系统的长处并且相互之间能交互操作访问另一个系统如图 1 所示 。

 

 

在图 1 中，捕获和控制产品定义数据，功能和“制造生产计划任务”分别保留在 PDM 和 ERP 系统中，这是考虑到每一个系统在各自领域的优势和特点，箭头代表从 ERP 这方需要访问 PDM 的产品几何信息，而从 PDM 这一方需要访问 ERP 的生产计划信息，“更改控制和工作流”通常被两个系统分割开来，成为两部分，但其任务大多在 PDM 系统中完成，这种分割表明：在更改审批工作流过程中，需要一个企业组织的所有员工都能浏览到由 PDM 系统控制的几何信息，它也说明更改过程从在 PDM 系统提出更改建议开始，然后再进入工程部门，这条位于 ERP 一旁的部分表示：对生产计划活动的需求以及对作为更改审批过程一部分的审批需求，“产品结构和配置管理”被平分在两个系统之中，表明对应不同的要求分别为：在 PDM 系统中需要一个产品结构，而在 ERP 系统中需要一个材料明细表 ( BOM ) 这是任何一个集成两系统所需考虑的主要因素，这个划分优化了两个系统的特点以及为集成两系统提供了合适的切入点。

 

2.2   PDM/ERP 系统集成模式及其关键技术

PDM 和 ERP 的集成没有现成的最佳方案，企业必须根据各自实际应用环境和目标需求确定解决方案，通常要对企业运行模式，发展目标和业务过程做充分的研究确定信息如何共享、交换，以此保证正确的信息在正确的时间以正确的形式到达正确的人手中。

 

2.2.1 集成模式

(1) 间接式

PDM 与 ERP 之间的信息沟通是通过中间文件或中间数据库的方式进行的 PDM 与 ERP 之间保持彼此的独立性互不影响，这种方式从本质上说， PDM 的介入并没有改变传统的产品信息与经营管理信息之间的集成方式，所以在效率和效果上也不会有大的改观。

 

(2) 紧密集成式

PDM 与 ERP 之间建立共享信息模型，以此作为信息集成的支持与保证，通过开发使两者实现紧密集成，达到数据的互操作保证，双方数据的一致性，目前，有的 PDM 产品能支持诸如 SAP 等少数 ERP 软件的集成。

 

(3) 接口式

通过 PDM 与 ERP 双方提供的开发工具，在分析清楚信息需求及内部信息结构的基础上，开发数据接口，使 ERP 直接从 PDM 中获取需要的信息，而 PDM 也同样通过接口获取 ERP 中的信息，通过接口式集成独立的 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，为实现不同应用系统的真正集成，保证数据的实时性，共享性和一致性，就需要所有系统依赖于一个逻辑上共用的数据库，即一个全局的，单源的数据库，这种产品数据的单源性不仅能保证所有产品数据的一致和共享，提供数据的透明访问和无缝传输，而且易于解决 PDM 和 ERP 中共同存在的产品构型管理等问题。本实例采用接口形式实现 PDM 与 ERP 系统之间的信息集成，通过建立系统集成数据模型，达到 PDM 和 ERP 系统中所有信息的共享。

 

2.2.2 关键技术

产品结构和配置管理是 ERP 和 PDM 之间最关键的结合点，也是最难解决的问题，产品结构是 PDM 与 ERP 系统的核心，由于他们的侧重点不同，产品结构在两个系统之间的表现形式也不一样， PDM 的产品结构面向产品干什么以及怎样配置产品，而在 ERP 系统中，对装配、采购、发送等阶段产品结构的配置又各有不同，建立产品结构或 BOM 的应用视图，即在不同阶段的表达方式和信息结构是实现两者集成的关键技术。

 

每个企业需要对产品工程的设计，工艺规划制造，销售等所有过程间的时序和逻辑关系进行分析和重组，建立产品生产过程集成模型，优化产品信息流动，通过对整个集成过程的规划，仿真和分析，实现对整个产品生产过程的实时监控和管理，这是企业实现并行工作方式，优化企业运行模式的又一个关键技术。

 

3   PDM/ERP 集成系统总体设计

本实例设计为总体结构如图 2 所示。

 

 

图 2 集成系统总体结构

 

各个模块的主要功能如下

(1)PDM 管理模块对 PDM 系统中与 ERP 系统有关的产品数据 ( 产品、零部件、文档等，进行维护。

 

(2)ERP 管理模块对 ERP 系统中与 PDM 有关的产品数据 ( 物料基本记录、制造物料清单等 ) 进行维护。

 

(3) 集成管理模块对 PDM 与 ERP 信息集成中的中间数据进行维护，中间件管理子模块不仅可以对 EBOM 向 MBOM 转换过程中产生的中间件加以维护，还可以将 PDM 系统中的零件基本记录在 ERP 系统中保存为物料基本记录。装配物料清单子模块实现由 PDM 系统中的产品结构在集成系统中编制装配物料清单，以及由装配物料清单进一步生成制造物料清单的功能。逻辑联结子模块可以查询物料清单 ( EBOM ) 装配 BOM ( MBOM ) 之间和扩展物料的子类 ( 零部件基本记录、中间件、物料基本记录 ) 的逻辑联结关系。通过查询这些视图对象之间的联结关系， PDM / ERP 系统可以很方便地访问到对方管理的产品数据。

 

(4) 权限管理模块对集成系统中的数据访问权限进行设置。通过建立具有不同访问权限的角色，并对用户授予一个或多个角色，来控制用户对集成系统的访问权限，可以保证集成系统的安全性。

 

4 结束语

PDM 和 ERP 系统的集成将有力地促进设计、生产、采购和销售等部门间的沟通与交流，有利于促进不同功能的协调，减少手工干预并减少错误 PDM 与 ERP 的集成系统使管理信息系统更加完善，是制造业管理信息系统的发展方向之一。