基于制造企业PLM和ERP的系统集成

    我国制造企业生产模式复杂，信息化建设需要企业各个业务领域协同配合。主要由PLM（产品生命周期管理）、ERP（企业资源计划）、CAX（计算机辅助技术）等系统组成。企业的经营业绩需要通过改善企业的流程和管理来实现，随着制造企业所使用的应用软件越来越多，系统具有异构环境，必将产生巨量复杂变化的数据信息，对这些数据的管理和应用将是未来企业信息化的方向和重点。这样提出首要解决的问题是：如何将这些数据优化配置、共享和集成，发挥企业信息化系统集成的整体优势。本文正是出于此目的，提出PLM和ERP信息化系统集成的必要性，集成的方法和实现技术，来实现企业信息系统的资源交换和共享，以达到资源的合理化利用。

1 企业信息化现状

    本企业已敷设完备的网络硬件环境。已建立了贯通企业内部局域网络环境，为PLM、ERP等系统的实施奠定了良好的硬件基础。现应用软件情况：OFFICE办公软件，AutoCAD软件，Pro/E，即时通OA，用友财务和人力资源系统，浪潮物资系统，英泰PLM软件，清华紫光档案系统，自行开发的软件系统等。目前情况是本企业在单项业务方面已实现了计算机管理，建立了自己的计算机管理系统，PLM系统已在设计部门应用。

    综上所述来看，随着计算机技术和网络技术的飞速发展和普及，引进多种信息化系统，提高了企业管理水平和生产效率。但显现的问题是企业多年来引进的信息系统和分散开发的系统之间不能信息共享，业务不能顺畅执行和有效控制，形成许多“信息孤岛”。

2 PLM和ERP系统在制造企业集成的必要性

    制造企业的信息化系统集成是基于产品生命周期的信息模型的系统集成。对产品生命周期中的所有产品数据进行定义，而这些数据分别存储在不同应用系统中，为了使产品信息模型对所有用户来说都是透明的，必须把这些分散的系统集成为一个整体。

    PLM系统用于管理与产品有关的数据和过程，ERP系统侧重于实现企业的财流、物流、人流等信息资源。PLM和ERP在管理内容和应用目标有所不同，但管理目标是一致的，即通过信息化系统集成管理产品的生命周期，利用资源交换和共享理顺业务流程，从而改善管理水平，缩短生产工期，降低产品成本，提升企业竞争力。既然PLM和ERP管理着同一产品的生命周期，它们所涉及的业务存在一定的交叉点，那么必然存在系统之间信息的互传和共享。

    如何实现PLM和ERP两大系统的信息化集成没有现成的模式可循，但集成的要求刻不容缓，实现系统之间的有效集成来加快产品从设计到制造转化时间，提高企业管理水平和加速企业信息化进程，从技术角度来说，PLM和ERP系统集成是可行的。从解决“信息孤岛”，实现系统的信息资源交换和共享上，PLM和ERP一体化协同方案更适用于制造企业。从企业信息化建设的技术趋势上看，“集成”势在必行。

3 PLM和ERP系统集成的方法

    3.1 统一数据模型集成。应用程序在统一的系统框架下通过查询全局数据模型访问共享数据。这一集成方法首先需要建立统一数据模型的数据库，PLM和ERP系统都直接对数据库中的数据进行操作并交换数据。该方法优点是通过建立统一数据模型消除了PLM和ERP数据结构的异构性；缺点是开发针对统一数据模型的应用程序工作量大，对于不同厂商的PLM和ERP这种方法实现难度非常大。

    3.2 系统封装模式。封装使数据和操作有了统一的模型界面，提供了逻辑独立性，并可满足以文件形式生成的所有数据的应用系统的集成需求。但这种方法需要专门的开发工具，必将增加集成的难度和成本。

    3.3 基于中间文件或中间临时表的集成。这种集成方法是把PLM和ERP系统需要交换的数据信息通过中间文件进行双向传输、支持如STEP和XML通用的数据交换标准，提供不依赖应用系统的中间机制。

    这三种方法，要根据不同的情况具体处理。

4 PLM和ERP系统集成实现技术

    4.1 以BOM为核心的数据集成

    制造企业在产品设计、工艺设计、生产制造和销售服务等过程，根据关注的重点不同会形成不同的BOM视图。按照产品的最终形态产生产品设计结构(EBOM)：工艺设计阶段将在EBOM的基础上进行产品结构调整，加入产品加工路线(Routing)，形成产品工艺结构(PBOM)；生产制造阶段将在PBOM的基础上进行必要的调整，形成制造产品结构(MBOM)。MBOM是产品实际制造生产的结构，是ERP进行成本计算的基础结构(CBOM)。通常PLM是企业管理的数据源头，即是EBOM、PBOM，通过调整EBOM形成PBOM，PBOM是PLM和ERP系统集成的关键内容，见图1。

    图1 PLM和ERP集成传递顺序和过程

        4.2 协同设计需求分析

    复杂产品的协同设计：准确传递产品需求信息，在产品的设计阶段协调众多生产企业间的关系，防止产生设计偏差，导致生产出的产品无法满足要求。设计文档的保管方法，文档的版本管理方法，设计经验与设计数据的整理和继承，各种不同文件格式，不同信息模型的数据的融合，保证数据和数据更改的准确性、完整性和一致性。生产决策和产品变更决策的管理。

    一个复杂度比较高的产品按照传统的生产流程需要较长的时间来开发研制，同时在产品形成和测试过程中还需要耗费大量的人力和物力进行验证。而且产品测试往往不是一次性成功，从而耗费了大量的企业成本。航空航天、汽车和电子等大型制造行业已经反复验证了这个规律。而通过在计算机上对复杂产品进行大量的测试和验证工作，可以大大节省了成本和时间。

    因此，全生命周期的虚拟样机制造逐渐成为为复杂产品设计的主要方式。有就可以通过，对于拥有多厂商，需要全球化生产及装配的复杂产品，如工业汽轮机、飞机、传播等，有了虚拟样机技术，可以实现异地协同生产监控，实现整个产品生命周期中的信息一致性问题。对复杂产品的每一个零部件都实行监控，保存相关产品信息，从而保证复杂产品的产品质量。

    4.3 服役质量监控需求分析

    复杂产品售后的服务跟踪问题。复杂产品是由多家厂商共同生产的，因此如何确定复杂产品的使用状态，故障定位及溯源，责任定位，以及如何维护维修问题都需要解决。为此，必须建立复杂产品全生命周期管理方针软件。为了避免传统的做法中因管理正调整业务规则，重构业务流程所需要的相关人员问的适应和磨合期，降低企业成本，我们引入了PLM数字化仿真技术。通过对对业务规则的制定和执行过程进行仿真，管理者发现问题，改进流程，并进行成果验证，从而节省了企业的人力成本，并减少了项目完成所需的时间，从而实现管理过程的可控制性，真正做到了以人为本，提高了企业的管理水平。

    复杂产品全生命周期管理能够改善企业产品创新体系，进一步提高利润，实现产品价值最大化。因此，从复杂产品全生命周期管理的角度研究如何建立一个管理产品生命周期中各种数据、过程和应用的协同平台，从而提高企业生产效率和产品创新效能，最大化产品价值。

    4.4 系统总体架构

    对于复杂产品而言，企业在付出合理代价的前提下，响应产品需求的速度越快，则系统成功实施并且不断改进的可能性就越大。因此，复杂产品生命全周期管理定制化解决方案是复杂产品生命全周期管理，其关键取决于企业对复杂产品的的需求响应速度和代价。

    产品数据复杂产品生命全周期管理需要提供一个使企业可以快速、安全、稳定并且低成本的部署，让用户来最终决定符合具体需求的可定制的解决方案。应用产品全生命周期理论对复杂产品服役质量管理的需求分析，可以得到复杂产品全生命周期服务支持系统架构如下图1所示。

  
图2 复杂产品全生命周期服务支持系统架构

5 结语

    复杂产品(如工业汽轮机、飞机、舰船等)全生命周期管理就是涵盖客户需求多变、制造要求和成本高、技术密集、结构复杂、过程管理复杂的一类产品。产品的全生命周期理论对产品整个服役周期的可管理性、可使用性、安全f生以及通用性方面都进行了全面地定义，可以实现产品数据在多个企业和系统间无缝的传播、交流和使用，并为数据提供了统一的管理平台。因此，利用产品的全生命周期管理论针对不同的复杂产品量身打造其对应的管理平台，可以实现复杂产品在整个服役期的信息完整性，从而提高复杂产品的服役质量，并为产品的维护维修奠定基础。

免责声明：本文系网络转载，版权归原作者所有。如转载涉及版权等问题，请发送消息至公号后台与我们联系，我们将在第一时间处理！

更多精彩阅读：

    Teamcenter的航空发动机适航信息管理系统

    四条BOM小经验！

    WINDCHILL系统的单位管理研究

产品创新数字化最权威的微媒体

长按二维码即可识别

微信号：PLMgod