PDM-ERP系统集成方案

1．PDM-ERP系统集成应用背景
   
    在产品的整个生命周期中，主要存在3种不同形式的BOM：设计类物料清单(EBOM)﹑工艺类物料清单(PBOM)和制造类物料清单(MBOM)。BOM信息贯穿于企业生产的设计、工艺、采购、生产等整个生产活动的始终。企业各个业务部门都要依据统一的BOM格式组织数据并进行工作。BOM是接受客户定单、确定装配需要的可选件、计算累计提前期、编制生产与采购计划、配套领料、跟踪物流及生产过程、追溯任务来源、计算成本、投标报价、改进产品的三化工作(标准化、系列化、通用化)等都需要参照的重要文件。

    PDM系统、CAPP系统和ERP系统的有效集成可以使BOM信息贯穿于整个产品生命周期过程、实现系统之间有效地共享数据，减少系统中数据的重复录入及数据冗余，保证各系统数据的一致性。实现PDM和ERP系统的数据最关键的是：

    如何实现基础数据的共享和更新？
    如何实现EBOM（设计BOM）到MBOM（制造BOM）的数据转换？
   
    2．接口实现方案
   
    2.1采用中间数据库（交换文件）形式实现PDM和ERP的数据集成<方案一>
    该方案的实现需要ERP厂商和PDM厂商共同约定中间数据库（文件格式）等的标准，双方需要按照这种标准共同完成接口的实现，下图为该种方案的原理图。

    实现方法是：U870所需要的物料、BOM、工艺路线由PDM/CAPP存储到中间库数据表，然后通过约定的方式通知ERP，由ERP到中间库数据表读取数据。

    PDM/CAPP系统所需要的物料数据和基础数据、动态数据由U870开放表或视图，通过数据映射由PDM/CAPP直接读取。

    a. 由U8系统开放基础数据表及部分视图，利用PDM系统的基础数据映射进行基础数据映射。映射工具由PDM方提供，实现对U8系统的某些档案进行全部映射或部分映射的功能，映射只实现对于U8基础档案数据的读取，禁止直接修改U8基础档案。对于标准件类的存货档案及标准件类的物料清单，可以在U8系统中录入，通过映射功能由PDM系统使用。

    b～f. 静态数据来源于PDM系统，由PDM系统组织要导出的数据，进行项目必填项目的检查，补充缺失项目，然后传递至中间表，传递成功后调用U8-PDM接口发送消息通知U8-PDM数据操作员。由U8系统负责人接收PDM数据，补充部分资料，校验数据合法性，导入U8系统。

    h～k. 动态数据来源于U8系统，向PDM系统传递销售订单、库存量、在制品量、工时、材料耗用等动态数据。由U8系统组织要导出的数据，然后将数据传递至中间表，传递成功后调用PDM系统的接口通知负责人。由PDM系统负责人接收U8数据，校验数据合法性，导入PDM系统。其中部分信息也可以采用映射档案的方式，直接由U8系统取数。

    为了保证数据传递的正确性，接口提供异步方式和同步方式进行数据导入。异步方式实质上加入人工干预过程，进行数据正确性的校验，同时调整由于不同系统模型而产生的数据差异。下图给出了两种方式的流程图。

    2.2采用中间软件（BOM工具）形式实现PDM和ERP的数据集成<方案二>

    采用方案一进行PDM和ERP的数据集成存在一个很重要的问题，如何实现EBOM到MBOM的数据转换。正常的转换流程是设计BOM需要经过工艺性查审、工艺路线分工、材料定额编制、工艺BOM调整等才能转换为ERP所需的物料清单。这个过程需要不同的人员参与才能完成。所有这些工作仅通过接口来实现显然不够严密，如果在接口中加入过多的约束，会导致系统操作过于复杂，降低软件的严整性。

    用友ERP U870使用的BOM分为四种类型：标准BOM、模型BOM、计划BOM、选项类BOM。其中模型、计划、选项类三种类型的BOM在PDM和CAPP系统中是无法实现的。

    用友ERP U870在BOM中使用的物料（零件/原材料）具有四种状态：领用、虚拟件、入库倒冲、工序倒冲。在计划BOM中还需要对子件进行数量配比。

如果要进行成本计算，还需要在BOM中配置子件的BOM成本相关信息配置。

    另外在用友ERP U870中进行物料清单（MBOM）的维护工作是相当繁琐的工作。无法进行BOM的快速导入和BOM多版本或不同BOM的比较功能。笔者经过多个项目的实施工作，发现用友ERP U8对于BOM的维护模块功能非常有限，对于制造企业多BOM结构，多版本的维护是影响整个实施进度的瓶颈。用户需要投入大量的人力物力进行BOM的维护工作，一般占到整个实施工作的30%以上。同时由于缺少相应的查询比较功能，因而无法有效的对BOM的正确性做出及时的评估和预警。

    基于以上原因，笔者提出采用中间软件（BOM工具）形式实现PDM和ERP的数据集成，下图为该种方案的原理图。

    在ERP平台基础上，将MBOM维护工具脱离出来，增强MBOM的功能模块，提高维护的的可操作性，同时专门定制和PDM/CAPP集成的工具。BOM管理管理工具负责BOM结构信息维护、工艺路线信息维护、BOM结构调整、BOM快速导入、供应商信息维护、工序资料维护、制造资源维护、工时定额资料维护，项目管理维护等功能。另外提供专业BOM集成工具和PDM/CAPP/MES等信息系统集成。下图为BOM管理工具的系统架构图。

    3．应用案例描述

    笔者曾在做CAPP开发设计时，为了实现PDM中EBOM到CAPP中PBOM（工艺BOM）的数据转换，专门在CAPP系统平台基数上开发BOM管理工具，实现EBOM到PBOM的数据集成。在BOM管理工具中实现BOM的快速生成、BOM比较、BOM导入的工具，大量减少BOM维护的工作量。下图描述了BOM管理工具在PDM和CAPP系统中集成的模块图。

    下图为BOM管理工具的主界面。可以对BOM的基本信息、图档信息、工艺路线信息、替代物料信息进行维护。其中BOM的配置是通过在BOM结构树上的拖动实现的，可以直观的了解BOM的结构信息。

项目管理是PDM特有的功能、一个项目可以同时对多个产品结构进行设计，也存在多个项目对一个产品结构进行设计。在项目进展阶段，所形成的BOM结构具有时序关系，同时影响着ERP系统的主生产计划、物料需求计划、采购计划等，因此在项目管理下有效的管理BOM是项目型生产企业必须要考虑的，如飞机制造企业、船舶制造企业等。

    下图描述了在项目下存在的BOM管理。

    在工艺BOM配置阶段，设计人员需要参考设计BOM，比较两者之间的区别；或者参考相似产品的BOM结构，这里就需要用到多BOM的比较功能。下图描述了BOM比较功能的界面。

    BOM导入功能可以使设计人员从产品BOM按照特定的过滤条件进行过滤，从而快速得到所需要的BOM形式；同时可以从同类产品快速的生成需要的BOM。下图描述了BOM导入功能的界面。

    4．总结

    经过笔者对于用友ERP U8系统数据模型的研究，在U8系统平台之上开发BOM管理工具是完全可行的。BOM作为PDM/CAPP/ERP系统集成的核心，仅依靠简单的接口是无法满足BOM数据的要求，因此专门开发BOM维护工具可以有效的实现系统之间的集成，同时降低ERP系统中MBOM数据维护的复杂性，提高ERP系统实施效率，降低实施的风险。
   
    参考文献：
    [1] 工艺BOM管理功能描述文档，吕洪，2006年
    [2] CAXA V5 CAPP 详细设计说明书，桓永兴，2006年
    [3] 用友ERP-U870SP2汽配版PDM接口规范，用友公司，2007年
    [4] PDM与ERP集成改进方案，艾克斯特公司，2007年

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