以BOM為核心的PDM、CAPP、ERP系統集成

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ZF機械廠信息中心主任王濤為了緩解ERP系統數據錯誤，先後採取了合理組織生產計劃、調整激勵機制、加強教育等措施，極大地減少了數據出錯的概率，為了進一步使目前公司各分系統之間有效地共享數據，減少系統中數據的重複錄入及數據冗餘，保證各系統數據的一致性，王濤在經過領導批示後，決定啟動PDM、CAPP、ERP系統集成項目。

PDM、CAPP、ERP作為製造企業中三大類信息化管理軟件，它們之間管理的對象既有同又相輔相成。這幾個系統王濤都參與了選型和實施，對這幾個系統他還是很熟悉的：

PDM選用的是國內某知名公司的產品，系統是在2002年實施的，上線後得到了設計部門的認可，一直應用得還不錯。

CAPP系統也實在2002年實施的，實施後工藝人員利用系統可以完成對工藝過程的編制，為工時定額的確定等工藝技術準備工作。為了減少工藝設計人員對產品基本信息的重複建立，工藝部門的員工很早就希望能夠建立CAPP與PDM的數據通道，將兩個系統集成起來。

最近才上線的ERP系統也在漸漸得到了各部門的認可，最初出現的數據錯誤在經過一段時間的調整之後也逐步減少，為了進一步減少數據錯誤，減少各部門間由於手工錄入數據產生的錯誤概率、重複勞動和各種環節的手工干預，將幾個系統進行集成勢在必行。

BOM是系統集成的核心

為了將這幾個系統集成到一起，王濤將三個產品公司的工程師都請到了公司，再加上IT部門、研發部門、工藝部門、計劃部門的幾個員工組成了一個項目小組，主管信息化的副總李志宏任組長，王濤任副組長，具體負責整個項目。項目小組經過討論認為，要將PDM、CAPP、ERP集成到一起，BOM（物料清單）是關鍵所在。

以BOM為主線組織的產品信息貫穿於企業生產的設計、工藝、採購、生產等整個生產活動的始終。企業各個業務部門都要依據統一的BOM格式組織數據並進行工作。 BOM是接受客戶定單、確定裝配需要的可選件、計算累計提前期、編制生產與採購計劃、配套領料、跟踪物流及生產過程、追溯任務來源、計算成本、投標報價、改進產品的三化工作（標準化、系列化、通用化）等都需要參照的重要文件。如果沒有BOM，就無法製造出同樣的產品，無法準確地將設計部門產生的數據和變更信息傳送到製造部門，實現全局數據信息的統一。

在產品的整個生命週期中，主要存在3種不同形式的BOM：設計類物料清單(EBOM)﹑工藝類物料清單(PBOM)和製造類物料清單(MBOM)：

(1) 設計類物料清單EBOM：設計BOM是設計部門產生的數據，設計人員根據客戶定單或設計要求進行產品設計，生成包括產品名稱、產品結構、明細表、匯總表、產品使用說明書、裝箱清單等信息，這些信息大部分包含在EBOM中。

(2) 工藝類物料清單PBOM：工藝設計部門以EBOM中的數據為依據，制定工藝計劃、劃分工場、工位、工序信息，詳細設計工藝裝配步驟，更改裝配順序，添加工藝虛擬件，增加工時等信息，修改後的裝配樹最終生成PBOM數據。 PBOM主要包括了產品結構、工藝路線、工時定額、材料定額、裝配工藝、零件工藝及機床和刀具、夾具、模具、量具等工裝方面的信息。

在編制工藝計劃時，除涉及設計的每一個細微之處外，同時還要涉及BOM中的主工作中心物料、材料物料、加工夾具物料、工裝物料及輔料物料等。維護這些靜態數據的準確性是保證生產按計劃進行的前提。

(3) 製造類物料清單MBOM：生產部門使用MBOM來決定零件或最終產品的製造方法，決定領取的物料清單；產品成本核算部門利用MBOM中每個自製件或外購件的當前成本來確定最終產品的成本和對產品成本維護，有利於公司業務的報價與成本分析。

這三種BOM是層層遞進的關係，使BOM的內涵不斷擴展，從產品年結構到工藝路線，再到產品資源，三者的進化可以用如下圖所示：

2010-3-5 23:51 上傳

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這麼多種類的BOM，究竟如何協調各個BOM的關係呢？

在PDM中建立PBOM進行集成

王濤等人經過認真分析認為：要解決PDM、CAPP、ERP系統集成的問題，首先必需明確EBOM與PBOM的關係及建立問題。 EBOM作為產品工程設計管理中使用的數據結構，它重點描述的是產品設計中零件與零件之間的設計關係。產品工程設計時，技術開發部門按EBOM的思路進行工程設計的管理，EBOM是企業數據最源頭的數據。而PBOM是工藝工程師根據工廠的加工水平和能力，對EBOM進行再設計而產生的。它用於工藝設計和生產製造管理，使用它可以明確地了解零件與零件之間的製造關係，跟踪零件是如何製造出來的，在哪裡製造，由誰製造，用什麼製造等信息。毫無疑問，EBOM是PDM中管理的重要數據對象之一，那麼PBOM的建立是在ERP中建立還是在PDM亦或CAPP系統中建立，成了系統集成中第一個需要決策的問題。

王濤向專家進行了請教，並與各廠商顧問仔細討論認為， PBOM在PDM中建立更具有合理性：

第一，PDM具有多視圖功能，在PDM中建立PBOM具有理論基礎。
第二，PDM具有強大的配置功能，支持企業系列化產品設計。公司產品系列化程度很高，一個新產品的設計往往要繼承老產品80%以上的設計成果。對於這樣一個產品設計模式，為了大大簡化產品的數據組織，減少設計人員重複搭建產品結構樹的工作，作為設計源頭數據管理來說，最好的辦法是採用配置管理。而如果企業實施了PDM的產品配置管理，那麼意味著同一個產品在不同的配置狀態下將對應著不同的產品結構。為了有效利用EBOM的配置信息，減少各個系統中的數據冗餘，只有在PDM系統中建立PBOM數據才是最合理的選擇。

第三，在PDM中建立PBOM數據，為EBOM及PBOM的聯動更改提供了方便。
在確定了集成的基本思路之後，王濤對集成工作做出瞭如下部署：
首先在PDM中增加工藝BOM功能，供工藝部相關人員使用，進行自製或外購屬性定義、工藝路線、毛坯、材料以及材料定額的編制，毛坯和材料，要以樹節點形式在工藝BOM中管理。

其次，PDM提供數據導出控件供CAPP使用，控件的功能是根據PDM中產品結構樹導出PDM中全局的自製件工藝BOM。 CAPP利用PDM提供的控件將PDM中全局的自製件工藝BOM導出到PDM中間表中，然後再經過CAPP控件處理到CAPP系統中。 CAPP完成工藝規程的編輯後將全局的自製件工藝物料信息按照附表二規定的格式傳遞到PDM系統中間表中。

第四，PDM提供數據導出控件供ERP使用，控件的功能是根據PDM中產品配置狀態導出PDM中實例化的工藝BOM。 ERP系統相關使用人員根據銷售定單情況使用PDM控件選擇產品配置狀態進行產品配置，並將配置後的數據導入PDM中間數據庫中，然後由ERP將PDM中間表的數據處理到ERP系統中。

第五，ERP利用PDM控件導出由CAPP 傳遞到PDM系統中的工藝信息，在ERP中間表進行數據處理後導入到ERP系統中。

2010-3-5 23:51 上傳

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集成應用效果及不足

經過三家軟件公司的通力合作，在2006年初，終於初步實現了設計、工藝、生產計劃信息的數據集成。三大系統集成後通過PDM的多視圖管理較好地解決了設計和工藝BOM的統一管理問題，避免了結構樹在三個系統中的重複搭建工作，避免了相關工藝信息的重複錄入工作，一方面節省了大量的人力、物力，另一方面也解決了因重複錄入而造成人為操作失誤及數據冗餘，使各分系統之間能有效地共享數據，從而確保了數據的一致性和準確性。

與此同時也，王濤發現這種集成方案還存在一些問題：

對CAPP系統而言，第一，它弱化了CAPP工藝信息管理系統的軟件功能，CAPP當成了純粹寫工藝的一種工具。第二，因為CAPP系統與PDM系統構架有所不同，CAPP沒有底層統一的工藝庫，工藝卡片存在大量相互借用關係，如果按自動接點更改處理，工藝卡片與結構樹節點關係將出現問題。目前CAPP接受PBOM數據，還只能是一次性的數據導入，雖然PDM中數據更改後，能通過PDM工作流程功能通知CAPP，但沒有實現自動更改，需要由CAPP系統根據情況進行手工處理。

對於ERP系統，理論上能實現產品結構的同步，但由於生產管理中在製品等數據處理的需求，不允許實現即時更改，目前採用的辦法為，PDM中PBOM數據發生更改後通知ERP人員進行人工判斷，決定是否更改，同時根據更改工作量決定是手工更改還是重新對結構樹進行同步。

這些問題還都有待進一步去解決，想到這裡，王濤不禁感慨：信息化真是一場沒有窮盡的長征，夜正黑路也正長啊。

資料來源 http://cio.it168.com/