一种PDM、TCM、ERP之间的数据集成应用分析

一种PDM、TCM、ERP之间的数据集成应用分析

摘要制造企业信息化深度应用的关键是产品信息与工艺信息和生产管理信息的集成。本文以某研究所为例，介绍了PDM系统、TCM系统、ERP系统之间的数据集成方式，包括文件式集成和管道式集成，以及在集成过程中对设计数据配置信息的处理方式。

关键词ERP；系统集成；配置管理

前言

当今世界，正在形成一场全新的制造产业变革。企业未来必须以智能制造为主攻方向，不断推进信息化与产品创新、产业模式创新的融合，驱动科技创新、助推转型升级。以国内某研究所为例，已建成产品设计（数据）管理系统（PDM）、工艺设计管理系统（TCM）、企业资源计划系统（ERP）。但是，其各个系统之间缺少高效的信息传递环节，数据传递完全依赖纸质文档。因此，该企业信息化深度应用的关键是产品信息与工艺信息和生产管理信息的集成。本次研究是围绕着PDM、TCM和ERP間的数据集成进行的。

1 现状

该研究所产品制造特点是研制周期长、管理过程复杂；为适应不同客户的需求产品设计变化快，研发中的结构和工艺路线经常变更；加工过程中试制和批产混线生产。

传统的设计转制造，设计图纸经过晒蓝、归档、出库环节才能到达制造部门，计划员将图纸分拆，先送到工艺部门编制工艺，再将完整的工艺文档和设计图纸送交到车间。这种信息传递模式不但增加了科研生产转化的时间成本，而且增加了人为错误的可能。严重制约了企业的价值创造活动，必须打通研发与生产之间的信息流通道[1]。

2 系统集成结构

目前实施应用的PDM和TCM是基于西门子公司的TEAMCENTER平台开发而成，两个系统共用一个数据库，TCM系统调用工艺卡片的编辑控件，完成工艺卡片的编辑工作，将工艺文件作为一类文档纳入PDM 系统进行管理，作为零件的一个文档附加到产品结构树上。这种基于文件的集成方式优点在于设计数据和工艺数据完全组织在同一个数据库中，关系简单，数据之间保持一致性便于维护。该研究所在PDM与TCM集成时就采用了这种文件集成的措施。

管道集成是一种结构简单、行之有效的集成策略，对于多品种小批量型的企业非常合适。其思想非常简单，各系统保持数据库的独立性，信息从一个向另一个系统单向流动，当前系统对上游产生的结果进行数据补充，实现有效的集成。

该研究所在设计系统与ERP集成时采用了管道式集成的措施。

系统数据流结构如下图。

PDM是设计人员进行产品设计的数据管理核心，负责向TCM和ERP发布产品设计结构（EBOM）；TCM是工艺人员进行工艺设计的核心，负责向ERP 发布加工工艺路线和材料需求；ERP系统作为制造管理系统，承接前端设计系统同步的产品和工艺数据输出企业资源计划。

该研究所根据自身管理业务的并行需求，实施了PDM到ERP的EBOM集成和TCM到ERP的工艺设计数据集成两种管道式集成，具体实现为：设计人员将产品结构信息在PDM 中搭建起来（或通过与CAD 系统的集成自动建立产品结构树），然后将EBOM分别传递给TCM系统和ERP系统。一方面工艺人员在TCM 系统补充相关工艺信息，然后将工艺信息导入ERP 系统。另一方面，计划员可以在工艺设计完成之前，分解EBOM提前生成相关的采购计划和制造计划[2]。

3 系统集成中的配置管理

PDM平台丰富的配置管理可以有效管理产品不同版本的结构设计，简化了产品的数据组织，但是同一个产品在不同的配置状态下将对应着不同的产品结构树。对于ERP来说，不存在关于配置的相关信息，如果在集成过程中穷举所有结构树再进行传递，必然会在接口中产生大量的冗余，让下游ERP存储的数据呈现爆炸性的增长，大大增加维护数据的负担，导致管理体系变更响应速度缓慢，削弱企业竞争能力。

解决方案包含两个方面：

（1）PDM系统在进行产品阶段变更时对不同阶段中的零部件赋予了不同的物料编码，在接口集成中包含当前数据的设计阶段信息，ERP系统接收数据时对不同阶段的产品数据按不同的产品对待，建立不同阶段的BOM。

（2）PDM在同一设计阶段的不同版本中物料编码一致，向下游ERP传递信息时，每个信息仅对应当前设计阶段的发布版本的设计，在设计系统中通过是否发布控制信息的有效性，保证了ERP系统中存储的基础数据在同一时间只有一个有效版本。

4 实施效果

系统集成实施完成后，自2016年9月在该研究所全面推广应用，显著提高了设计和加工间的转化效率，贯通了设计系统与管理系统间的信息流。设计用户发布当前版本设计数据，ERP接口模块处理数据并存储，保证了管理中数据的一致性，业务人员在操作时不必再考虑数据的版本问题，保障了设计成果的及时准确转化，提高了企业管理体系对客户需求的响应速度。

参考文献

[1] 胡新荣，，聂刚.基于Web services的分布式应用研究[J].控制工程，2004，11（3）：243-246.

[2] 李小荣.ORACLE ERP中通过接口表实现BOM维护的研究[J].电脑开发与应用，2010，23（12）：6-8.