ERP与PDM特征分析与应用

一、ERP与PDM简述

    ERP与PDM是当前关系到企业核心能力的两个重要技术领域平台。ERP是建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员上提供决策运行手段的管理平台，侧重于制造领域物流的管理。PDM能够管理所有与产品有关的信息和与产品相关的过程，它能帮助企业构造一个适合异构计算机运作环境的集成应用平台。

    两个平台各有特点，其管理和使用的侧重点也不尽相同，目前企业在使用时一般都只使用某个平台来进行管理。随着软件工程技术的发展和ERP功能的扩展，越来越多的ERP软件商把PDM系统的功能集成在他们的核心软件上。那么PDM和ERP的集成能否可行，系统集成对企业的设计、生产、销售等功能有没有促进作用，笔者结合市场上几种使用较广泛的系统作了一些分析。

    ERP和PDM的特征分析

    ERP是根据现代管理思想，对企业活动中和制造有关的所有资源和过程(包括产、供、销、人、财、物)进行统一的管理，在目标上充分体现对成本的控制、对质量的控制和对客户服务的管理，着眼于企业制造领域中连续的计算机化管理，主要用于生产制造阶段和后勤管理。其代表功能有：主生产计划、物料需求计划、原材料采购计划、车间作业计划、工装设备管理、财务系统管理、库存管理等。ERP系统集信息技术与先进的管理思想于一身，成为现代企业的运行模式，反映了时代对企业合理调配资源，最大化创造社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石。

    PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。它提供产品整个生命周期的信息管理。它以整个企业为一体，能跨越整个工程技术群体，是促使产品快速开发和业务过程快速转化的使能器。PDM共分3个层次：图纸文档的电子化管理、部门间的数据管理和企业间的数据管理。

    两类系统之间的差别主要反映在它们所采用的底层技术上，表现在以下几个方面。

    (一)系统目标的差别

    PDM系统的目标是期望通过对产品数据或过程的有效管理，实现“开源?”“生钱”，降低直接成本，提供企业的研发能力，进而提高企业的核心竞争力；但企业使用ERP的目的却是“节流”“省钱”，希望通过对企业资源的有效管理，降低间接成本，提高制造能力。

    (二)系统导向的差别

    PDM系统是以促进智力资产再利用为导向；而ERP系统是以事务处理为导向。

    (三)管理方式和管理内容的差别

    PDM系统倡导的是创新，以产品的研发为中心，目标是加快盈利的步调，在产品和过程促进创新，管理的内容包括材料明细表(BOM)、产品结构、产品配置以及智力资产；ERP系统强调的是控制，是由管理可见性的需求来驱动，并控制对财务有影响的企业活动来实现的，管理的内容除了材料明细表(BOM)、产品结构和部分智力资产外，无法管理产品配置和全部的智力资产。

    (四)系统早期功能的差别

    PDM系统最重要的功能就足捕获和共享设计过程中产生的产品数据。该功能的作用贯穿于整个企业之中。因此，PDM的早期功能定位在产品文档和过程管理，而ERP功能全部是由财务管理和生产制造管理引申出来的。

    (五)管理不同的BOM对象

    PDM管理的BOM是从工程和制造角度的BOM，包括工程E—BOM、工艺BOM、制造M—BOM或P-BOM；而ERP系统一般只管理制造M-BOM。PDM系统关心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他们装配起来。

    (六)捕获产品定义数据的差别

    PDM系统首要且最重要的功能就是捕获和共享任何形式的产品定义数据。该功能的作用贯穿于整个企业之中，从产品设计生命周期的早期阶段就开始发挥作用，而这种关键能力在ERP系统中并不能得到充分展示。

    (七)用户化功能提供的差别

    PI)M系统通常提供应用程序界面(APl)开发工具箱，以便能为多种设计、制造、分析软件建立应用接口。这一独特的连接工具使系统集成工程师几乎可以用户化所有PDM功能以满足对特定软件设计工具的特定数据实施管理的要求。与此相反，现有的FRP系统却不易进行用户化。
(八)共享数据访问功能差别

    一旦上程数据登记注册到一个PDM系统中，我们怎样才能做到既不影响其安全性又能对其进行数据共享?一个具有优秀体系结构的PDM系统能够利用“电子数据仓库”来保护和存储工程数据，而ERP系统在产品定义数据共享方面的能力是有限的。

    (九)产品结构和产品定义数据的差别

    在许多企业中，产晶结构规划是从设计部门编写工程零部件清单开始的。工程部件清单通过手工输入到ERP系统，并且作为创建按计划的视网(As P1anned)材料明细表BOM的起始点。而创建按计划的视图来确定材料明细表是通过修改工程部件清单实现的，并且与其他计划信息一起平衡生产需求与现有机器设备、材料以及可直接使用的劳动力资源之间的关系。现代PDM系统已经能够实现产品结构功能，它不仅能够代替传统的工程部件清单，而且提供了一个易于使用的图形界面，让用户可以方便地定位和使用产品定义数据。比较先进的PDM系统都采用了面向对象的数据管理工具，这样就能将产品定义数据与产品结构部件、子装配、装配联系起来。用户能够利用导航工具，沿图形化的产品结构树来确定感兴趣部件的位置，并在此基础卜展开描述该部件的产品定义数据。

    (十)控制管理更改的差别

    PDM的更改控制管理可以跟踪更改处理的全过程，从更改提出之时起，PDM的工作流确保合适的人员执行必要的任务并且负责通知到所有受影响的部门。当工程师接到一个处理设计更改的任务时，将通过数据导航找到受影响的产品结构对象和设计数据，并保留更改的历史记录。ERP系统从产品计划视图的角度更改管理，一旦更改的细节通过了设计过程，并且更改对制造过程的影响已经清楚，制造计划就在ERP系统中重新运行以决定在需求、存货等多方面进行更改。另外ERP系统没有对更改历史记录的功能。

    三、PDM和ERp的集成可行性分析

    现代企业的运作是基于资金流、物流和信息流相辅相成的一个动态系统，而产品的生命周期涉及PDM和ERP两个领域。但PDM和ERP在管理内容等方面存在着不同程度的区别。基于完整的产品生命周期，若能将ERP和PDM集成使用，财企业的设计、生产、采购和销售等部门间的沟通和交流将起到事半功倍的效果。那么，PDM和ERP存在哪些方面的联系，笔者经过对比分析，发现两个平台在如下方面存在密切联系。

    (一)管理目标一致

    PDM和ERP在管理日标上有着高度的一致性，PDM和ERP虽然管理的业务存在区别，但其管理目标都是试图通过科学的调度和控制，减少失误和返工，在尽可能短的时间内，通过最少的资源耗费，用最经济的手段和方式，保证产品的最早上市。

    (二)管理过程之闻的连续性

    企业中的设计研发过程是按照从整体到局部逐步细化的设计路线开展，而生产制造等过程足按照从局部到整体的制造、装配过程来进行。企业的最终产品正是这两个从不同路线和领域开展的过程连接的结果。

    (三)处理业务之间存在着因果关系

    生产、制造等领域使用的产品、零部件和产品结构，是企业设计部门创造出来的零部件及产品结构、状态的表现形式。

    (四)过程的支持条件有着先天的联系

    设计部门设计出来的产品，既是没计研发的产物，也是后续生产过程开展的活动目标和对象。

    ERP和PDM是管理整个产品定义和产品生命周期的核心。近年来，随着ERP和PDM功能的扩大和外延，二者的界限已被打破，出现了重叠。如何更好地共享PDM和ERP之间的信息，对优化设计和制造过程来说是至关重要的，而最好的解决方案是实现两者的高度集成。

    四、现行的ERP与PDM集成模式

    目前，ERP也开始支持工程部门。ERP销售商不断开发包含有PDM功能的ERP，如将零部件分类，配置管理，扩展的零件信息，文件归档，过程工作流，以及程序管理都包括在ERP内。与此同时，PDM的界限已超出产品设计部门，可以支持企业范围的商务处理和与产品有关的信息及文件的管理(包括车间的制造工程部门在内)。鉴于ERP和PDM系统具有业务和逻辑上的联系，对ERP和PDM进行集成，从加快产品形成周期的角度出发，具有很大的可行性和很强的实践意义。现行的ERP与PDM集成模式主要有以下几个方面。

    (一)直通式系统集成

    通过文件传输来集成独立的ERP和PDM系统很有效，但必须与数据存放在同一个位置来保持所有者的清晰。由于ERP系统和PDM系统的底层都是关系型数据库，关于产品的数据也都存放在数据库的各自域中。所谓的直通模式就是两个系统都直接对数据库的数据进行操作，并交换数据，因此，应尽可能把PDM系统的数据存放在ERP系统的数据库，实现两个系统的数据库的真正共享，这样在所有ERP部件中可以完全集成PDM系统，在ERP系统和PDM系统中使用相同的数据模型和数据。(二)问接式系统集成

    经过ERP系统和PDM系统软件厂商的努力，现今最先进的PDM系统已经可以把产品数据和相关的文档同ERP系统进行无缝的双向传输，保护了产品数据在两个系统间的往来。当设计新产品或对旧产品进行修改时，相关数据将自动传输并呈现在ERP系统中，同时ERP系统中相关的细节可以用一致和最新的格式传送到PDM系统中。

    (三)工具式系统集成

    ERP系统和PDM系统都各自开发了访问数据库的工具以便两个系统之间交换信息。所以，两大系统都必须根据各自系统数据接口类型的要求，提供给财方系统适当的访问数据库的工具。在PDM系统的产品配置程序的人机界面七，可以根据用户的要求输入产品配置数据，由PDM系统自动配置出相应的产品材料清单。ERP系统可以通过自己开发访问PDM系统数据的程序，读取PDM系统产生的材料清单数据，再传送到ERP系统的产品结构树上。

    (四)封装集成应用系统

    所谓“封装”足指把对象的属性和操作方法同时封装在定义对象中。用操作集来描述可见的模块外部接口，从而保证了对象的界面独立于对象的内部表达。对象的操作方法和结构是不可见的，接口是作用于对象上的操作集的说明，这是对象唯一的可见部分。“封装”意味着用户“看不到”对象的内部结构，但可以通过调用操作即程序来使用对象，这充分体现了信息隐蔽原则。由于“封装”性，当程序设计改变一个对象类型的数据结构内部表达时，可以不改变在该对象类型上工作的任何程序。“封装”使数据和操作有了统一的管理界面。需要特别指出的是：通过0MG(对象管理组织)制订的CORBA规范可以增强PDM的可扩展性和与ERP系统或者与其他应用系统的集成能力。OMG目前正在制定制造业的一个规范，即“PDM使能部件(PDM Enabler)”。使能部件指的是实现或者支持一种特定的抽象处理过程的物理实体，通过提供共享产品数据的灵活方式来增强产品开发的效率。PDM使能部件规范完成之后，遵循该规范的PDM系统之间能够将一个PDM系统的数据转移到另一个PDM系统之中并实现应用系统的联邦机制，即PDM应用系统能够管理ERP系统或者另一个PDM系统中的数据。同时，通过该规范定义的统一对象界面，CAD、CAM可以调用这些对象界面所定义的服务而不必关注对应的具体产品，从而极大地方便系统的集成。在目前情况下，OMG的“PDM使能部件”规范尚未最终形成，因此，PDM系统必须实现基于CORBA规范的PDM服务封装机制：一方面向用户提供符合标准的服务访问机制以利于二次开发和系统集成，另一方面为实现最终的“PDM使能部件”标准奠定基础。

    五、结论

    ERP和PDM的集成能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。我们实施企业信息化，绝不是单纯从一个方面去考虑和选择。究竟如何选择，要根据企业自身的具体情况去决定。如果企业重点提升内部的资源管理和制造能力，侧重于“产、供、销、人、财、物”，那么ERP就很适合；如果要提升企业的产品研发和设计能力，侧重于对企业的知识资产的管理，那么PDM就是最好的选择。如果二者都要，那么二者都选，系统集成也应该成为一个重要的工作加以考虑。