PDM工程设计与MRPⅡ/ERP的集成

发布时间:19-06-27

  MRP—Ⅱ(manufacture resource plan)系统是以计划和制造为主线的管理信息系统,但计划和制造并不是企业管理的全部内容。所以现代有关专家在MRP—II系统的基础上,考虑离散型生产和流程生产的不同特点提出了“企业资源计划”概念。
 
  而产品数据管理(product data management,PDM)最初是为了解决大量工程图纸、技术文档以及CAD文件等工程图档的计算机管理问题,而后逐渐扩展,迅速成为一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品有关的过程的技术,如设计图纸和电子文档的管理、材料明细表(bill of material,BOM)的管理及与工程文档的集成、工程变更请求/指令(engineering change request/order,ECR/ECO)的跟踪与管理等等。
 
  因而,PDM是对工程数据管理、文档管理、产品信息管理、技术数据管理、技术信息管理、图像管理等信息管理技术的一种概括与总称。由于企业信息化的不断发展,以往基于数据库的企业软件集成存在许多不足,为了进一步提高企业MRPⅡ/ERP系统管理的效率和效益,本文就基于PDM的工程设计与MRPⅡ/ERP的集成进行以下儿方面的探讨和研究。





l PDM的体系结构
    PDM以软件为基础,集数据管理能力、网络通信能力及过程控制能力于一体,因此提供了对产品全生命周期的信息管理能力,并为企业提供了产品设计畸制造的并行化协同工作的环境。由于企业通常要存储和管理大量的数据,同时由于计算机技术的飞速发展和在企业越来越广泛的应用,需要把各种不同的应用系统集成起来以实现企业信息的集成甚至实现过程的集成,建立一个高效的产品开发和生产环境。企业实施PDM能够提高设计效率;保证设计与制造的准确性和一致性;能够更好地管理工程变更和控制项目;促进全面质最管理。

    PDM系统的体系结构可分为四层,它们是用户界面层、功能模块及开发工具层、框架核心层和系统
支撑层,见图1。
 
图l PDM系统的体系结构 



 
2 PDM的工程设计与MRPⅡ/ERP的应用集成
  MRP-Ⅱ/ERP系统从其理沦体系上强调的就是统一和集成,在这种统一和集成的基础上选择的计算机系统也应是统一和集成。随着PDM系统的引入,用户一方面希望它能实现对各种应用软件所产生的数据和文档进行有效地管理;另一方面,也希单在PDM环境中做到应用软件间的信息共享、用户间的阶同工作、应用系统与PDM系统巾数据对象的一致性以及没计信息与经营管理信息间的集成。以上这些都要求改变过去基于数据库实现应用系统集成的传统方法,而改变为基于PDM的应用集成。


2.1集成的必要性
  实现基于PDM的工程设计与MRPⅡ/ERP的集成是实现_企业集成所面临的巨大挑战。一方面,MRPⅡ/ERP系统的核心是产品结构,因此需要从PDM中将产品结构传送到MRPⅡ/ERP系统中,同时还需要将产品结构从MRPⅡ/ERP系统有效地反馈到PDM上,以协调全企业的工程变化。
 
  MRPⅡ/ERP系统的产品结构强凋部件的定义,强调如何在车间内把部件装配到一起,推动制造和装配。其产品结构是以“计划状态”的观点反映出来,所以是面向材料和生产过程的;另一方面,PDM的产品结构则更多地面向产品的功能以及怎样配置产品,它受设汁工程师支配,是在CAD/CAM系统上产生的,其产品结构是以“故计状态的”的观点反映出来。由于PDM的产品结构和MRPⅡ/ERP系统的产品结构在实质上有所不同,因此,PDM与MRPⅡ/ERP系统的集成就成为必然的选择。
 
图2 新的集成开发平台 

22集成平台的开发及集成框架
    集成平台的开发是一个渐进的过程。利用传统的应用软件编程开发方式既要考虑底层的操作系
统,义要考虑上层的应用,数据的结构化程度及其数据的独立性都较差。

    为此,我们采用面向对象的技术和分布式数据库技术,设计了新的集成平台。它既能支持分布武环境,又能支持新的软件设计方法和标准,具有以下特点:

  ①采,订面向对象的技术和客户机/服务器模式,实现“即插即用”的集成策略,

  ②继承现有集成技术,做好异构平台(如不同操作系统、网络与数据库等)的集成,保护原有系统的信息资源,消除各应用系统点到点的信息转换。

  ③实现系统的开放性 可重用性、可扩充性及应用的透明性和互操作性。

  ④尽量采用有关标准和规范。其集成的框架如图2 。
 
2.3集成的策略
  基于PDM的丁程设计与MRPⅡ/ERP系统的集成要求MRPⅡ/ERP应用系统或PDM系统能够互相调用有关服务,执行相关操作,形成更紧密的关系,真正实现一体化,即紧密集成。要真正实现紧密集成,在技术上取决于MRPⅡ/ERP应用系统与PDM系统双方的开放性及对系统内部结构了解的详细程度,同时需要有较大的资金投入。
 
  首先,要分析清楚MRPⅡ/ERP应用系统的结构、功能、产生的数据类型与操作方式;其次,要明确MRPⅡ/ERP应用系统在整个信息系统中的作用与地位,向其他应用系统提供何种信息,从其他应用系统获取何种信息,这砦信息的存储形式以及MRPⅡ/ERP应用系统与PDM集成可能达到的层次等。基于上述分析,我们设计了支持应用集成的局域模型,并把局域模型集成到PDM系统的全局数据模氆中去、从而得到一个能够支持该应用系统的扩展的PDM全局数据模型(见图3)。它具有以下功能:
 
图3 基于PDM应用集成的体系结构 
 
  (1)针对共享的数据内容,在MRPⅡ/ERP应用系统与PDM系统之间建立一种互动的共享信息模型,使得在MRPⅡ/ERP应用系统或PDM系统中创建或修改共享数据时,另一方也能进行自动修改,以保证双方数据的一致性;

  (2)在MRPⅡ/ERP应用系统中插入了PDM中有关的数据对象编辑与维护功能。这样,在MRPⅡ/ERP应用系统中编辑某一对象时,在PDM中也能对该对象进行自动修改。

3集成的发展方向——产品开发管理
  随着计算机和网络技术发展和普及,敏捷制造和虚拟企业已成为企、世新的组织方式。而传统的产品数据管理PDM系统局限于设汁阶段工程信息的管理,不能够很好地适应敏捷制造和虚拟环境下的产品开发及制造过程的需要。因此,作为一种在虚拟企业概念下既能面向产品开发早期阶段,又能关注产品制造阶段的产品开发支持系统,产品开发管理PDMⅡ成为应用系统和传统的产品数据管理PDM集成的发展方向。PDMⅡ概念的引入使得建立一个创新性的产品设计环境更容易,也有利于降低成本和缩短产品开发周期。

  PDMⅡ不是荚于各软件问的信息交换,它关注的是提供一个具有内在知识的系统,即为小同的人员提供与他们从事的工作相对应的知识。在这种情况下,每个人都能获取一个考虑到他们需要和职责的产品数据视图。做到在自己的环境中进行设计。同时应具有必要的跨平台的软件支撑环境。基于PDMⅡ系统的并行工程体系结构如图4所示。这一体系结构以PDMⅡ系统为核心,共分六层,即异构计算机与操作系统层、网络与通信协议层、数据库层、PDM集成框架层、应用系统层、群组工作层。 

 
图4 并行工程的体系结构