PDM与ERP集成

1、打通企业信息化数据通道浅谈pdm与erp集成文/郑立随着企业信息化建设的不断推进，越来越多的企业开始实施应用产品数据管理（pdm）与企业资源计划（erp）系统。企业对这两个系统的深入应用，随之而来的是实施企业、软件供应商必须面对处在企业信息化战略核心位置的pdm和erp系统之间如何集成的问题。在企业业务过程、管理流程上如何改进，采取何种方式技术方法实现pdm与erp系统的有效集成来支持企业业务优化，已成为众多企业信息化关注的焦点。3.1 国内外企业应用pdm与erp集成的现状根据各种独立的调研公司的调研结果、笔者了解到的情况及行业专家近年来的经验，得出的结论是，无论是国外还是国内，设计研发管理

2、和企业后续的生产制造等业务环节尚未通过pdm和erp系统有效的联结在一起，造成一定程度的脱节，在pdm和erp集成应用方面，形势不容乐观，这种情况在国内更加严重。引用国内外不同的独立调研机构的调研结果，国外企业较好的实现了pdm与erp集成的占到了实施企业的30%左右，而国内企业能够实现初步集成（采用中间文件方式）的仅占到了不到15%，而能够实现更深层次的集成的企业少之又少。pdm除了较好的实现与二维cad的集成之外，多数pdm/plm系统没有很好的实现同erp的集成，管理信息化与技术信息化之间依旧存在巨大的“数据鸿沟”，这将直接影响企业信息化整体效益的发挥。此外，从技术实现来看，目前pdm与

3、erp的集成方式通常采取“中间文件”形式来实现，虽然在一定程度上能解决企业的应用问题，但数据共享的耦合度、数据的安全性和系统间数据的实时性、同步化等问题成为急待解决的问题，因此需要pdm、erp软件厂商加大研发力度，同时pdm和erp厂商需要更加开放自己的系统平台，另外应用企业也需更多的投入到项目的集成实施中，寻找新的集成思路来实现系统之间的数据集成问题。3.2 pdm与erp集成的主要内容众所周知，一个产品要经过需求分析、产品规划、工程设计、工艺制造设计、制程转化等多个过程才能形成。因此要分析集成的内容，首先需要深入的了解各业务过程之间的联系，从而根据业务过程的衔接确定设计与生产制造之间的数

4、据交换，进而确定pdm与erp系统之间的数据交换。下图是从设计及生产制造两个维度说明两个过程中的业务交叉及过程中的数据交换。设计与制造过程衔接与交叠从上面的两个过程交叠中，不难看出，设计与生产制造过程的数据交换一般情况下会包含如下内容： 客户需求描述（customer requirement），企业在销售过程中收集到的客户需求信息需要准确描述并及时的传递到企业内部的设计部门进行研发。 物料主数据（part material），绝大部分制造企业，无论是销售、生产，还是设计，均是以产品及零部件信息为核心的，因此两个业务过程之间关键的公用信息是准确描述产品及零部件信息的物料主数据。而物料主数据中最重

5、要的信息物料编码的数据交换是整个系统之间集成的核心。 工程ebom（engineering bill of material），ebom是产品工程设计管理中使用的物料清单结构，它精确地描述了产品设计指标和零部件之间的设计关系。 工艺pbom（produce bill of material），pbom是工艺师根据企业的加工水平和能力，对ebom进行适当调整的结果。它用于工艺设计和生产制造管理，它可以明确地了解零部件之间的制造关系，跟踪零件的when / where / what / who / how等信息。 工程变更信息（engineering changement） 工艺路线（routin

6、g）产品的加工路线，它描述了需要加工零件的各道工序、加工中心、零件的加工系数等，其主要用于物料管理或成本控制。 检验规范（check regulation），工艺及生产制造过程的信息传递到设计部门，用于指导设计人员进行设计过程的相应规范的制定和调整。 供应商信息（vendor information），用于设计师在设计前期就能够准确掌握外购件及标准件等物料的供应信息，从而在设计之初就进行设计成本控制，以降低产品拥有总成本。 标准件、外购件及原材料成本价格（cost information），用于设计人员在设计阶段就充分考虑设计成本问题。 替换物料和互换物料（substitute and alt

7、ernate） 制程问题（manufacture problem） 图文档及相关元数据信息（document and drawing），用于设计及生产制造部门相关岗位浏览图纸等相关信息。3.3 pdm和erp系统集成的难点 由于设计过程与生产过程的交叉过程很长，因此其中的数据交换内容也是很多而且非常频繁。因此在分析两个系统集成之前，需要清晰的认识到集成的难度。下面会从业务和技术两个方面来分析。3.3.1 集成的业务难点通过笔者近十年的经验，认为无论是企业信息化，还是信息化中的难点之一系统集成，其难点都在于业务流程、管理流程等方面的改变和优化，而不是在于其技术方面。其原因如下： 信息化是为业务战

8、略服务的，脱离了业务，信息化将成为无源之水、无本之木。 人的问题是企业中的关键。 涉及到企业内部人员的利益或权利的变革往往会遇到难以想象的阻力。清楚了业务集成的难度，那么pdm与erp业务集成的难点在于： 流程障碍。难以理顺企业内部设计及生产制造等业务流程的关系 组织障碍。使用pdm的设计部门和使用erp生产、销售等部门之间较难接受对方的思想，人为因素阻碍了业务过程的连续，进而阻碍了两个系统之间集成，这是一个不容忽视的问题。 信息障碍。在两个系统之间没有一个统一完备的信息描述，难以做到信息的完全共享。 过程障碍。难以实现两个系统之间的过程集成。在串行业务环境中，信息流动往往是单向的，设计、制造

9、过程中的信息无需交流和反馈，而并行工程环境要求下，产品设计人员从开始就需要考虑产品整个生命周期中的所有因素，包括质量、成本、进度计划等因素，因此pdm和erp的分别实施使设计和制造过程缺乏必要与及时的信息反馈。 控制障碍。系统集成之间信息的控制问题，即由谁来产生数据以及控制共同拥有的信息。企业领导者都会希望实现企业对产品信息管理、过程管理和生产经营管理需求的最佳整合方案。集成pdm和erp两个系统，首先需要对企业内部的业务过程进行有效的整合和提高。但业务在系统中应该如何连接，以及什么部门应该在控制什么信息等问题上达成一致，这不是技术问题，而是企业内管理和文化问题。 3.3.2 集成的技术难点p

10、dm和erp这两个系统在功能、信息表示和技术实现等方面有很大的不同，然而随着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，形成了多功能叠加，如产品结构管理、零件分类、零部件信息描述、组织管理、工作流管理等。由于pdm和erp系统在信息和功能上有许多重叠，许多实施pdm和erp的制造企业都将集成pdm和erp视为实现企业信息化的必然。两个系统在技术实现上有许多相似之处，但两者毕竟是面向不同应用领域而开发的系统，它们在处理管理信息的类型和数据交换的格式上存在显著差别。分析了pdm与erp集成的业务难点，下面分析一下两个系统之间集成的技术难点： 数据源头：

11、企业要实现两个系统之间的数据交换，首先就需要在业务上明确哪个业务过程作为企业业务的数据源头。根据笔者的经验，一般情况下，设计与生产制造两个业务过程，以设计为源头，但也有的企业是以生产制造为源头，数据流向是从erp系统向pdm系统传递的。 数据流：数据流分为两个层面的问题，其一是数据流向，两个系统之间的集成采用单向还是双向，在现在已经实现二者集成的案例中，一般采用单向的方式；其二是采用哪个平台的工作流，例如，在神州数码erp和神州数码pdm中都有工作流程管理功能，虽然用途和架构不同，但都能够实现设计、生产等的工作流程管理，因此采用哪个平台的工作流功能需要选择。 实体编码：这是实现pdm与erp集

12、成关键之一。企业信息化过程中一般会使用统一的编码体系，在pdm中希望通过编码对物料进行控制，实现以bom为核心的零部件重用体系，而erp则希望通过物料的编码实现对企业物流过程的控制。但是两个系统内部的编码并不是完全一样的，造成这样的问题可能有很多原因，例如，在设计过程中不考虑原材料（raw material），因此在pdm系统中很多原材料的编码并没有体现，但是这些物料编码在erp中却由于成本必须进行有效的管理。因此这些原材料（也可能是外购件）的编码如何在pdm和erp中统一，需要重点考虑和解决。 元数据：pdm系统中一个关键功能是对设计过程中产生的图文档进行浏览和圈阅功能。这个功能在erp中没

13、有，因此即使实现了过程的集成，也难以实现对图、文档的集成，整个企业也难以实现无纸化管理。因此，如何将pdm中的图文档浏览软件集成到erp系统中，也是实现真正两个系统集成的关键之一。 版本控制：erp系统中管理的bom、物料等信息没有版本管理，这个由于erp起源于mrp、mrpii的原因，它们仅处理bom、物料的最终信息；而pdm中存在重要版本信息，在集成时使用何种方式和技术实现版本的同步，需要重点考虑。 工程变更：设计过程中的工程变更信息如何准确、及时、有效的传递到生产制造部门和售后服务部门，决定着企业的产品质量和服务品质。根据笔者的经验，在以dto（design to order，按单设计）

14、等方式组织设计和生产的企业，其工程变更已经成为阻碍企业发展的瓶颈，经常会发生变更信息无法及时传递而造成生产问题的情况。因此在实现pdm和erp集成时需要将其作为难点之一解决。 bom转换：产品在其生命周期中会以ebom、pbom等不同的形式存在，在pdm和erp系统中需要准确的描述这些不同形式的bom，并在集成过程中进行有效的转换。3.4 pdm与erp集成的技术分析pdm和erp的集成没有最佳方案。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”。据

15、笔者的经验，pdm有两种不同的集成解决方案，第一种是数据级系统集成方案；第二种是互操作级系统集成方案。 数据级系统集成方案数据级系统集成方案，是在pdm系统和erp系统中利用中间表（中间数据库）或者中间文件来存储临时数据，pdm系统和erp系统事先约定中间格式，pdm和erp分别开发脚本将各自输出到对方的数据整理成约定的中间表或中间文件格式，定时调度侦听程序（listener）处理中间表或中间文件里的数据。这种方式pdm和erp两侧开发量都比较大，并且依赖于两系统集成时的技术状态，一旦任何一方系统发生更改，集成工作需要相应修改。系统维护工作量也有相当规模。这种方式由于使用了侦听程序，还会消耗p

16、dm和erp两侧的硬件资源。同时由于侦听程序有固定的扫描周期，所以不能很好保证系统间数据交互的实时性。由于很多国内、外pdm与erp系统没有提供完备的api函数或集成接口，那么采用基于中间文件交换的集成技术可以初步地实现pdm与erp系统的集成，为企业缩短产品上市时间、加速信息建设奠定坚实的基础。但数据级的系统集成方案的最大的问题在于本系统（pdm/erp）的数据库表直接暴露给外系统（erp/pdm），外系统直接写入的数据无法经过本系统的业务逻辑校验，容易造成错误的数据，从而诱发本系统发生未知错误，增大了系统调试和维护的难度。 互操作级系统集成方案类似于pdm和cad的集成，互操作级集成方案是

17、在各自系统平台（pdm/erp）定制专门的菜单，来完成对外系统（erp/pdm）的数据的读取和写入操作。用户使用了pdm客户端的相应菜单，会触发系统执行相应的程序，脚本程序调用erp提供的接口函数，传递相应的数据参数。erp系统接收到接口函数发出的指令，调用内部的程序模拟手工在系统中的操作，自动完成相应的操作，如生成物料主数据、物料清单等erp内部的业务对象。erp的数据生成过程是由erp内部程序完成的，数据生成之前会经过erp设定的业务逻辑规则校验。利用这种集成方式，无须运行额外的侦听程序，利用pdm、erp自身提供的服务器-客户端通讯机制即可接收到来自外系统的操作指令。利用这种集成方式，外

18、系统相当于本系统的一个普通客户端，用户通过外系统和接口函数向本系统传递生成业务数据的参数，完全等价于在本系统客户端创建一个业务数据。采用这种集成方式的关键在于将可能的集成数据模型全部抽象化，由用户根据需要进行简单的配置，即可实现全方位的无缝集成，而不是死板的api方式，造成用户使用上的诸多限制。由于互操作级系统集成要求深层次的技术含量和系统开放性，因此，如果erp和pdm不是隶属于同一厂商，或相关产品不提供深层次的集成接口，很难实现此层面的系统集成。由于国内的信息化产品提供商并不都能够提供企业信息化整体解决方案，因此要实现上面提及的互操作级集成方案非常困难。例如，国内众多的pdm厂商没有sap

19、系统的深入的理解，因此无法实现深层次的集成方式。神州数码作为国内领先的企业信息化解决方案提供商，提供了包括erp、pdm、企业应用集成等系列解决方案，神州数码pdm系统提供了对于sap r3、oracle manufacturing、神州数码易飞erp、易拓erp等不同的erp系统的商业化集成接口。这些接口实现了本文所述的可灵活配置的集成解决方案。神州数码pdm与 erp集成神州数码pdm与神州数码易飞erp接口方案神州数码pdm与sap erp接口方案3.5企业和厂商在pdm与erp集成应用过程中的工作前面分析了pdm与erp集成的方式，无论采用哪种方式，企业与厂商都需要主动的采取一些措施，来推动两者之间的集成，最终行程支撑企业业务战略的企业信息化整体解决方案。根据笔者10年的企业信息化经验，从厂商角度，实现真正无缝的集成需要做好如下工作： 以国家性软件行业协会牵头，产品厂商配合，制定并严格执行相关的技术接口规范； 真正打破技术壁垒，开放erp和pdm系统的数据接口