一、系統(tǒng)集成前公司主要信息管理系統(tǒng)
常德煙草機械有限責(zé)任公司是主要從事煙草機械生產(chǎn)經(jīng)營的國家大二型企業(yè)，公司的生產(chǎn)模式是多品種、少批量、按訂單生產(chǎn)：產(chǎn)品的特點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、開發(fā)周期長、生命周期長。系統(tǒng)集成前公司主要信息管理系統(tǒng)如下：
PDM——產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management)。PDM管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息(包括產(chǎn)品規(guī)范、電子文檔、CAD文件、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、存取權(quán)限等)和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程(包括圖紙審批，發(fā)放、工程更改等)的技術(shù)。PDM覆蓋產(chǎn)品的整個生命周期，能有效地將產(chǎn)品數(shù)據(jù)從概念設(shè)計、計算分析、詳細設(shè)計、工藝流程設(shè)計、加工制造、銷售維護，直至產(chǎn)品消亡的整個生命周期內(nèi)及其各階段的相關(guān)數(shù)據(jù)，按照一定的管理模式加以定義、組織和管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在其整個生命周期內(nèi)保持一致、共享及安全。它能很好地促進企業(yè)提高其產(chǎn)品質(zhì)量，縮短研制周期，提高工作效率，加快產(chǎn)品投放市場的速度，從而提高企業(yè)的競爭能力。系統(tǒng)集成前公司PDM系統(tǒng)采用Prrc公司的Pro/Intralink系統(tǒng)：實現(xiàn)了用戶權(quán)限管理、Pro/E三維模型及工程圖、AutoCAD圖形文件、技術(shù)文檔等的集中管理。
ERP——面向供應(yīng)鏈管理的企業(yè)資源計劃(EntERPrise Resource Planning)它把傳統(tǒng)的制造資源計劃拓展為圍繞市場需求而建立的企業(yè)內(nèi)外部資源計劃系統(tǒng)，將客戶需求和企業(yè)內(nèi)部的經(jīng)營活動以及供應(yīng)商的資源融合在一起，體現(xiàn)了以客戶為中心的現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)營管理思想。系統(tǒng)集成前公司使用的是北京利瑪ERP軟件CAPMS8.0系統(tǒng)。
CAPP——計算機輔助工藝設(shè)計(Computer Aided Process Planning)。即利用計算機技術(shù)輔助工藝人員將設(shè)計零件從毛坯到成品的制造方法，是將企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)的一種技術(shù)。系統(tǒng)集成前公司使用的是清華天河的CAPP系統(tǒng)，它實現(xiàn)了與MRPII的數(shù)據(jù)集成．實現(xiàn)了工藝表格定義、工藝規(guī)程類型管理、工藝編制，并支持拼圖打印等。
二、集成背景
2001年底公司完成了異地技術(shù)改造，為了更好地應(yīng)用先進的管理經(jīng)驗和信息技術(shù)，企業(yè)重新制定了CIMS(計算機集成制造系統(tǒng))總體規(guī)劃，先后把三維CAD、ERP、CAPP、PDM作為信息化的主體應(yīng)用軟件進行實施，但各個軟件系統(tǒng)由不同的軟件開發(fā)商采用不同的開發(fā)工具獨立開發(fā)，不能很好的做到系統(tǒng)無縫集成。為了減少各個系統(tǒng)間信息孤島的問題、提高協(xié)同設(shè)計應(yīng)用水平，幾個系統(tǒng)間的集成就顯得尤為重要。
三、系統(tǒng)集成
（一）系統(tǒng)集成的目的
PDM系統(tǒng)與ERP、CAPP系統(tǒng)集成以后，公司各設(shè)計部門將不再使用目前ERP信息系統(tǒng)中的EPD97系統(tǒng)(即基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng))，零部件的配置結(jié)構(gòu)和維護設(shè)計數(shù)據(jù)都將在PDM系統(tǒng)中進行。如何將PDM的數(shù)據(jù)與CAPP的工藝數(shù)據(jù)應(yīng)用于ERP中，并盡可能減少對生產(chǎn)的影響是本接口主要考慮的方面。
（二）系統(tǒng)集成過程
1.系統(tǒng)集成需要解決的主要問題。在數(shù)據(jù)集成過程中，我們通過對各軟件的深入了解，歸納出以下需要解決的問題：
(1)PDM應(yīng)用方面。PDM沒有項目管理功能，所有溝通的實現(xiàn)還是通過紙質(zhì)文件傳達，信息溝通不及時，拉長了處理、決策、實施的時間；Pro/Intralink系統(tǒng)只是一個項目組級的管理平臺，缺乏項目管理功能，同時工作流的管理以及技術(shù)文檔資料的管理欠缺；產(chǎn)品配置是在MRPII系統(tǒng)中開發(fā)的一個模塊內(nèi)實現(xiàn)，功能比較簡單；產(chǎn)品BOM表是在MRPII系統(tǒng)中由人工進行維護、配置。
(2)CAPP應(yīng)用方面。CAPP后臺是基于Oracle數(shù)據(jù)庫，但沒有提供其后臺數(shù)據(jù)字典，要做到后臺數(shù)據(jù)庫的集成很難。CAPP無法與MRPII及PDM系統(tǒng)實現(xiàn)無縫集成。
(3)設(shè)計軟件應(yīng)用方面。主要應(yīng)用軟件為Pro/E Wildfire1.0三維軟件、AutoCAD M6二維工程圖處理系統(tǒng)、Eplan電氣系統(tǒng)。產(chǎn)品開發(fā)主要基于Pro/Intralink進行，協(xié)同設(shè)計應(yīng)用水平很低，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重。
(4)DNC系統(tǒng)應(yīng)用方面。公司實施的DNC主要實現(xiàn)數(shù)控程序的管理、在數(shù)控機床上實現(xiàn)數(shù)控程序的上傳與下載。DNC系統(tǒng)獨立很強，沒有與CAPP、MRPII、Pro/Intralink集成，數(shù)控程序管理控制能力較弱。
(5)物料編碼系統(tǒng)方面。物料編碼系統(tǒng)基于手工編碼，MRPn中的物料項目定義與“物料手冊”系統(tǒng)中的項目定義相互獨立。
(6)文檔資料管理方面。技術(shù)文檔資料采用手工臺帳式的管理，藍圖只實現(xiàn)了手工臺帳的電子化管理。
2.系統(tǒng)集成。BOM表作為PDM、ERP系統(tǒng)集成的關(guān)鍵，是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品配置管理的核心。完善、合理的BOM表為企業(yè)各部門的生產(chǎn)和管理提供了詳細、直觀的數(shù)據(jù)和圖形資料，BOM表的優(yōu)化存儲能提高整個系統(tǒng)效率，保持整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性、一致性。我公司前期ERP信息系統(tǒng)和CAPP系統(tǒng)的成功實施和后來PDM工程設(shè)計自動化的上線（應(yīng)用），為PDM與ERP、CAPP的數(shù)據(jù)集成打下了良好的基礎(chǔ)，創(chuàng)造了必要的條件。
PDM與CAD、CAPP系統(tǒng)集成前，PDM與ERP兩個系統(tǒng)間的集成有80qo是基于BOM表（即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表）數(shù)據(jù)的傳遞來實現(xiàn)的。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)通過打包成數(shù)據(jù)文件在兩個系統(tǒng)之間進行傳遞。由于數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)難以做到無縫集成，因此在系統(tǒng)之間共享的信息非常有限。為此，我們提出了一種基于集成數(shù)據(jù)模型的集成方法，集成數(shù)據(jù)模型是PDM與ERP系統(tǒng)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯描述。CAD/PDM/CAPP/ERP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳遞的邏輯圖如圖1所示。
圖1 CAD/PDM/CAPP/ERP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳遞的邏輯圖
經(jīng)過充分討論研究，我們篩選出了具有可操作性的集成接口設(shè)計方案，即在數(shù)據(jù)自上而下的流轉(zhuǎn)過程中，上游向下游開設(shè)數(shù)據(jù)窗口，提供下游需要的數(shù)據(jù)；下游提取數(shù)據(jù)后進行相應(yīng)的處理，然后逐級傳遞，最后導(dǎo)入ERP數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)集成所需要的集成控件、數(shù)據(jù)格式的約定，可由上、下游之間進行協(xié)商解決，并在接口程序中實現(xiàn)。在PDM與ERP、CAPP數(shù)據(jù)集成中，集成接口只是為讀取數(shù)據(jù)提供了窗口，而這種單向的數(shù)據(jù)集成過程還要依靠手工進行，無法作到規(guī)范化和程序化。而運用PDM的工作流程管理CAD/PDM/CAPP/ERP數(shù)據(jù)集成是一種很好的解決辦法。我們把PDM與CAPP、ERP應(yīng)用軟件集成過程分為三個層次，即封裝集成、數(shù)據(jù)集成、功能集成。
(1)封裝集成。要求應(yīng)用系統(tǒng)及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠在PDM系統(tǒng)中得到管理，根據(jù)要求在內(nèi)部可以激活應(yīng)用系統(tǒng)，并且實現(xiàn)對應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行跟蹤。
(2)數(shù)據(jù)集成。即各個應(yīng)用系統(tǒng)之間共享PDM定義好的單一數(shù)據(jù)模型，應(yīng)用訪問數(shù)據(jù)可通過統(tǒng)一接口與PDM相互作用。
(3)功能集成。即一個應(yīng)用可以調(diào)用另一個應(yīng)用的功能，是高層次的應(yīng)用集成。該集成模式中由PDM環(huán)境提供一整套結(jié)構(gòu)化的面向產(chǎn)品對象的公共服務(wù)集成構(gòu)成集成化的基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)以產(chǎn)品為核心的信息集成。
在PDM的工作流程中采用“企業(yè)內(nèi)部聯(lián)系單”方式管理數(shù)據(jù)的集成流轉(zhuǎn)過程，并制定相關(guān)的信息發(fā)布方式、查詢時間、用戶注冊、權(quán)限設(shè)置等約束條件。如果取得的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)有問題則通過PDM工作流程向上游反饋，待改正后再進一步處理。CAD/PDM/CAPP/ERP集成后的數(shù)據(jù)流圖如圖2所示。
圖2 CAD/PDM/CAPP/ERP集成后的數(shù)據(jù)流圖
在PDM與ERP、CAPP系統(tǒng)集成實施的過程中，我們發(fā)現(xiàn)對ERP影響最大的就是系統(tǒng)中物料號和圖號的分離。我們需要對ERP系統(tǒng)的物料號和圖號做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，按照數(shù)據(jù)集成要求改進集成過程中自身存在的數(shù)據(jù)問題，并進行產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成測試，以使ERP系統(tǒng)整個生產(chǎn)流程不變。
（三）數(shù)據(jù)集成的效果
數(shù)據(jù)集成工作的實施，把各應(yīng)用系統(tǒng)有機地集成在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，確保了信息通道的暢通及反應(yīng)快捷，進一步促進了企業(yè)信息化的深入開展。通過開展PDM與ERP、CAPP的數(shù)據(jù)集成，企業(yè)主要解決了以下問題：
1.開拓了PDM與ERP、CAPP數(shù)據(jù)集成通道，建立了通過運行PDM管理數(shù)據(jù)集成的有效機制。
2.減少了產(chǎn)品設(shè)計周期，降低了設(shè)計成本。公司產(chǎn)品設(shè)計周期可提前1～3個月。
3.提高企業(yè)的運行效率，大大減少了信息冗余和信息沖突。
4.解決了長期以來企業(yè)中部分?jǐn)?shù)據(jù)制定的條理不清和不規(guī)范問題。
隨著系統(tǒng)信息化建設(shè)的不斷深入，企業(yè)提高了信息化建設(shè)的深度和層次，進一步促進了自身的發(fā)展。PDM與ERP、CAPP的數(shù)據(jù)集成應(yīng)用后新產(chǎn)品產(chǎn)值貢獻率達到了50%。
實踐表明，機械制造企業(yè)信息化建設(shè)過程是一個伴隨企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營形勢起伏的過程，前期的信息化基礎(chǔ)能幫助企業(yè)走出困境。只有企業(yè)不斷向前發(fā)展，才有能力開展制造業(yè)信息化，反過來再促進企業(yè)的進一步發(fā)展，如此實現(xiàn)良性循環(huán)。
四、結(jié)語
本文主要就煙草機械企業(yè)對PDM與ERP、CAPP系統(tǒng)間集成的方法進行了探討，在具體實施某個企業(yè)的PDM與ERP、CAPP系統(tǒng)之間的集成時，還會遇到很多困難，如數(shù)據(jù)的控制權(quán)、組織障礙以及如何根據(jù)具體的業(yè)務(wù)流程確定系統(tǒng)之間傳遞的具體數(shù)據(jù)等與企業(yè)實際情況密切相關(guān)的問題，這些問題都應(yīng)在系統(tǒng)集成時予以考慮。
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本文標(biāo)題：PDM與ERP、CAPP系統(tǒng)集成的接口設(shè)計
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