ERP與PDM整合基本原理
2．1企業資源計劃(ERP)概述
MRP是60年代初在美國發展起來的一種新的生產管理技術。在該系統中使用物料清單(BOM)對系統的最終產品需求展開為製造過程對零部件和原材料的需求。在考慮現有儲存和生產提前期的前提下，下達製造或採購計劃。
MRP沒有覆蓋企業的全部生產經營活動，具有一定的侷限性。為了使計劃覆蓋整個企業的生產經營活動，同時使計劃更合理、切合實際，在MRP的基礎上，向上擴至企業的商業計劃(Business Planning)、主生產計劃：向下擴充套件至車間層的作業計劃及車間的訂單控制，並對各級計劃進行能力核算平衡，使計劃合理和可行。
同時，在各級計劃的執行過程中，如果某級計劃的實際執行情況偏離了原計劃，應對該計劃乃至上級計劃進行必要的調整，形成一個閉環的主產計劃與控制系統，即製造資源計劃(MRPⅡ)系統。
在激烈的市場競爭中，企業經營活動必須合理地組織和有效的利用其裝置、人員、物料等製造資源，以最低的成本、最短的交貨期和最好的質量以滿足客戶的需求。因此，企業必須採用先進、有效的生產管理技術來組織。
協調、計劃和控制企業的生產經營活動。MRPⅡ就是在這樣的背景下提出的一種科學的管理思想和軟體系統。製造資源計劃MRPⅡ是對製造企業內部的所有經營生產行為進行有效計劃與控制的資訊系統。它是在物料需求計劃MRP的基礎上發展起來的一種閉環生產計劃與控制系統，而且物料需求計劃MRP是它的核心。
2．1．1ERP的概念
ERP即企業資源計劃，它體現一種資訊化時代企業的整合管理思想，是美國Gartner Group於20世紀90年代初首先提出的，用以描述下一代的製造資源計劃(Manufacturing Resources Planning，MRPⅡ)軟體，ERP系統是通過一系列的功能標準來界定ERP系統的。ERP應具備以下的功能：
●超越MRPⅡ範圍的功能整合
包括企業內的物流、資金、質量、流程作業、配方、產品資料、維護、實驗室和倉庫管理。
●支援混合方式的製造環境
包括既可支援離散的又可支援流程的製造環境，按照面向物件的業務模型組合業務過程的能力和在國際範圍的應用。
●支援能動的監控能力，提高業務績效
包括在整個企業內採用控制和工程方法，模擬其功能，具有決策支援和用於生產及分析的圖形能力。
●支援開放的客戶機／伺服器計算環境
包括C／S(客戶機伺服器體)體系結構，GUI(圖形使用者介面)，CADE(計算機輔助設計工程)，面向物件技術，使用SQL關係型資料庫查詢，內部整合的工程系統、商業系統、資料採集和外部整合的環境。
從本質上看，ERP仍然以MRPⅡ為核心，但是它在功能和技術上遠遠超越了傳統的MRPⅡ系統，它是以顧客驅動的、基於時間的、面向整個供應鏈管理的企業資源計劃。ERP的核心在於實現對整個企業供應鏈的有效管理，它是一個以供應鏈管理為核心的涉及諸多方面的功能的整合，其特點有以下幾點：
●體現對整個供應鏈資源進行管理的思想
在知識經濟時代僅靠企業自己的資源不可能有效地參與市場競爭，還必須把經營過程中的有關各方，如供應商、製造工廠、分銷網路和客戶等共同納入一個緊密的供應鏈中，才能有效地安排企業的產、供、銷活動，滿足企業利用全社會一切市場資源快速高效地進行生產經營的需求，以期進一步提高生產效率和在市場上獲得產品競爭優勢。
換句話說，現代企業的競爭不只是指同行業範圍內生產同一產品的單一企業與單一企業間的競爭，而是指一個企業供應鏈與另一個企業供應鏈之間的競爭。ERP系統實現了對整個企業供應鏈的管理，適應了企業在知識經濟時代市場競爭的需要。
●體現精益生產、並行工程和敏捷製造的思想ERP系統支援對混合型生產方式的管理，其管理思想表現在兩個方面：
其一是“精益生產(Lean Produttion)”，它是由日本人首先提出的一種企業經營戰略體系。即企業按大批量主產方式組織生產時，把客戶、銷售代理商、供應商和協作單位均納入生產體系，企業同其銷售代理、客戶和供應商的關係，己不再只是簡單的業務往來關係，而是利益共享的合作伙伴關係，這種合作伙伴關係組成了一個企業的供應鏈，這即是精益生產的核心思想。
其二是“敏捷製造
把供應和協作單位看作是企業的一個組成部分，運用“並行工程(Concurrent Engineer)”方式，組織生產，用最短的時間將新產品投入市場，並時刻保持該產品的高質量、多元化和靈活性，這既是“敏捷製造”的核心思想。
●體現事先計劃於事中控制的思想
ERP系統中的計劃體系主要包括：主生產計劃、物料需求計劃、能力計劃、採購計劃、銷售執行計劃、利潤計劃、財務預算和人力資源計劃等，而且這些計劃功能與價值控制功能已完全整合到整個供應鏈系統中。
另一方面，ERP系統通過定義事務(Transaction)處理相關的會計核算科目與核算方式，以便在事務處理髮生的同時自動生成會計核算分錄，保證了資金流與物流的同步記錄和資料的一致性。
從而實現了根據財務資金現狀，可以追溯資金的來龍去脈，並進一步追溯所發生的相關業務活動，改變了資金資訊滯後於物料資訊的狀況，便於實現事中控制和適時做出決策。
●ERP系統與企業業務流程重組(Business Process Reengineering，BPR)是密切相關的資訊科技的發展加快了資訊的傳遞速度和實時性，擴大了業務覆蓋的範圍和資訊的交換量，為企業進行資訊的實時處理做出相應的決策提供了極其有利的條件。
為了使企業的業務流程能夠預見並響應環境的變化，企業的業務流程必須保持資訊的敏捷暢通。因此，為了提高企業供需鏈管理的競爭優勢，必然會帶來企業的業務流程、資訊流程和組織機構的變革。這個變革，己不限於企業的內部，而是把供需鏈上的供需雙方合作伙伴包羅進來，系統考慮整個供需鏈的業務流程。
ERP系統應用程式使用的技術和操作必須能夠隨著企業業務流程的變化而進行相應的調整。只有這樣，才能把原MRPⅡ系統對環境變化的“應變性(Reactive)”上升為ERP通過系統和網路資訊對內外環境變化的“能動性(Proactiv)”。ERP的概念和應用己經從企業的內部擴充套件為企業與需求市場和供應市場，以及整個供應鏈的業務流程和組織機構的重組。
2．1．2ERP系統的組成體系結構與功能
企業資源計劃系統ERP由銷售、生產、採購、庫存、財務、人力資源、質量和客戶關係等項管理的模組和售後服務模組構成，其結構及相互關係如圖2．1所示。
圖2．1ERP系統的組成體系結構與功能
從功能上分析，MRP作為生產計劃與控制模組是ERP不可缺少的核心功能，MRPⅡ是ERP的重要組成部分。除了MRPⅡ系統的製造、銷售、成本核算功能外，ERP藉助於網路通訊技術，實現供應鏈管理的資訊整合，擴大了業務的覆蓋面和資訊的交換量，加快了資訊的流通速度和實時性，促進了企業業務流程、資訊流程和組織結構的變革，提高了企業對市場的快速響應能力，也增強了企業對內外環境變化的適應性，為企業進行資訊的實時處理和決策創造條件。
ERP實現了將企業所有資源進行整合的整合管理，即它是將企業的物流、資金流和資訊流進行全面一體化管理的管理資訊系統。其主要內容包括以下幾個方面：
●主生產計劃
主生產計劃是ERP的一個重要的計劃層次，它是關於“將要生產什麼”的一種描述，起著承上啟下、從巨集觀計劃向微觀計劃過渡的作用。它主要包括以下內容：①編制生產計劃大綱；②市場預測；③編制主產計劃：④批准和下達主生產計劃；⑤實施主生產計劃。
●物料需求計劃
物料需求計劃用來解決“必須製造和採購什麼”的問題，主要內容有：①生成BOM；②編制物料需求計劃；③執行物料需求計劃。
●能力需求計劃
能力需求計劃是把物料需求轉換為能力需求，把物料需求下達的生產定單和己下達但還未完工的主產定單所需的負荷小時，按工廠日曆轉換為每個工作中心各時區的能力需求。主要內容有：①粗能力需求計劃的編制；②能力需求計劃的編制；③能力控制。
●庫存管理
庫存管理的主要功能是在工序之間建立緩衝區。包括:
①綜合庫存管理，主要制定總的庫存管理政策、計劃、經營目標，並負責實施用來預計批量庫存、安全庫存和運輸庫存；
②專案及庫存管理，主要是對裝配件、子裝配件、零部件和採購物料的管理。專案決策包括分類、自制與採購決策，以及庫存補充訂貨決策和訂貨批量計算方法：
③物料與庫存管理，用來管理物料的儲存與搬運、移動和記錄，通過週期盤點來保持庫存記錄的準確性。
●財務管理
財務管理的核心是會計，主要功能包括建立科目、處理帳務流程及對財務進行核算。
●成本管理
成本是企業在進行生產經營活動中所發生的費用，主要功能有成本預算、成本計劃、成本核算和成本考核等。
●專案管理
專案管理是在一個特定的時間範圍內為了完成一個特定的目標，通過有效的計劃、組織、領導與控制，充分利用有限資源的一種系統管理辦法。其主要功能包括專案控制、專案網路計劃、專案預算專案歷史等。
●質量管理
質量管理的主要功能包括計量、質量體系和質量控制等項的管理。
2．2產品資料庫管理(PDM)概述
PDM最早出現在20世紀80年代後期，目的是為了解決大量工程圖紙、技術文件以及CAD檔案的計算機管理問題，後來逐步發展到產品開發中的三個領域：設計圖紙和電子文件的管理，物料清單(BOM)的管理以及工程文件的整合、工程變更請求／指令的跟蹤與管理。
現在所指的PDM技術源於美國的叫法，它是對工程資料管理(Engineering Data Management)、文件管理(Document Management)、產品資訊管理(Product Information Management)、技術資料管理(Technical Data Management)、技術資訊管理(Technical Informati On Management)、影象管理(Image Management)及其它產品資訊管理技術的一種概括與擴充套件。
2．2．1PDM的概念
PDM是Product Data Management(產品資料管理)的縮寫，是指某一類軟體的總稱。國際諮詢公司CIMdata總裁EdMiller這樣定義：“PDM是一門用來管理所有與產品相關資訊(包括零件資訊、配置、文件、CAD檔案、結構、許可權資訊等)和所有與產品相關過程(包括過程定義和管理)的技術”。
而GartHer Group公司的D．Burdik在1995年把PDM定義為“PDM是為企業設計和生產構築一個並行產品藝術環境的關鍵使能技術，一個成熟的PDM系統能夠使所有參與建立、交流、維護設計意圖的人在整個生命週期中自由共享和傳遞與產品有關的所有異構資料。”
PDM是以產品為核心實現對產品相關的資料、過程、資源一體化整合管理的技術。說得再細緻一點，我們可以這樣理解PDM：從產品來看，PDM系統可幫助組織產品設計，完善產品結構修改，跟蹤進展中的設計概念，及時方便地找出存檔資料以及相關產品資訊。
從過程來看，PDM系統可協調組織整個產品生命週期內諸如設計審查、批准、變更、工作流優化以及產品釋出等過程事件。其目的是在正確的時間，把正確的資訊，以正確的形式，傳遞給正確的人，完成正確的任務。
從以上論述，可以得到這樣的理解：從技術的角度，PDM是一種管理技術，是管理所有與產品相關的資訊和過程的技術；從軟體系統的角度，PDM是一種管理軟體，是提供幫助工程師以及其它人員管理產品資料與開發步驟的一種軟體系統，它提供資料、檔案、文件的更改管理、版本管理、產品結構管理和工作流程管理等基本功能；從工具的角度，PDM是建立在資料庫基礎上的一種軟體技術，是介於資料庫和應用軟體之間的軟體開發平臺，它可以整合或封裝多種開發環境和工具。
因此PDM是企業全域性資訊整合的理想平臺；是支援企業過程重組、實施並行工程和CIMS工程的使能技術；同時它也是一個面向物件的電子資料室，能夠整合產品生命週期內的全部資訊。目前，PDM是一門相當熱門並且快速成長的技術。它得到美、歐、日等工業發達國家企業界的高度重視。據美國CIMdata公司預估，今後五年PDM的應用將以30％的年增長率發展。PDM在我國剛剛起步，就得到我國企業界的廣泛關注，並得到共識。
2．2．2PDM的體系結構
PDM的體系結構如圖2．2所示。它是以網路環境下的分散式資料處理技術為支撐，採用C／S(客戶伺服器)體系結構和麵向物件的設計方法，實現產品全生命週期的資訊管理，協調控制工作流程和專案進度，在企業範圍內建立一個並行化產品開發協作環境。
圖2．2PDM的體系結構
●介面層
使用者介面層採用通用的圖形化使用者介面，方便使用者操作。
●功能層
由產品設計、工藝過程、製造過程管理和產品資訊整合管理(指配置管理、介面管理等)四個子系統構成。首先，在實施PDM的過程中，必須將相應的CAx系統、ERP系統通過應用工具進行封裝，以達到系統的整合管理，構成資訊整合的基礎。其次，必須在設計、工藝和製造過程建模的基礎上，實現產品設計到製造的全面、有機的整合。在過程協調的基礎上，實現產品的資訊整合。
●核心層
核心層是PDM系統實現的技術關鍵，該層次提供產品專案管理、文件管理、結構管理、工作流程管理、配置管理、版本管理等模型，對產品資料進行中間轉換，如STEP中檔案轉換、基於SOL規範和檔案間的資料訪問等，形成PDM系統可接受的統一資料。
●系統層
該層主要提供資料庫操作、作業系統的實用程式執行和網路下的資料儲存等功能。
2．2．3PDM的主要功能構成
PDM系統將所有與產品有關的資訊和過程整合在一起進行管理。它研究的物件是產品，主要功能有：
●文件(Document)和資料夾(Folder)的管理和控制
文件管理的功能包括：文件的增加、刪除、修改；文件的版本管理及控制；文件之間相互關係的管理；查詢文件在哪裡被使用；文件的工作流處理。資料夾的管理功能有：資料夾的建立、刪除、更改；資料夾的審批、發放等。這些功能主要用來收集、儲存和交付各種CAD圖紙檔案、光柵檔案、字元檔案及相應的工作過程。
●產品結構和構型管理
主要管理產品的結構和構型，其功能包括：生成產品結構樹；生成特定產品的構型：瀏覽產品結構資訊及各種關聯資訊：列印各種BOM表：BOM表的更改及版本控制。其中，B0M(Bill Of Material，物料清單)中的每個成員包含多種類屬性資料，如設計屬性、加工工序、相關檔案、發放歷史、有效性控制等。
●工程更改的管理
工程更改的過程及管理相當複雜，一個簡單的設計更改可能會涉及到許多其它部門的工作。其主要功能有：建立工程更改單：查詢一個工程更改影響哪些設計和製造部門；提出工程更改的原因：確定工程更改的有效性(時間、批架次號)：收集與工程更改有關的資料，並進行審批、發放：對工程更改的版本進行管理。
●工作流程設計及管理
主要定義設計步驟，以及在處理過程中定義相關步驟的規則，批准每一步驟的規定。技術人員的工作分配包括防範步驟的開發和管理、行政跟蹤和批准管理、更改過程和訊息的發放。
●與CAD整合
每個PDM系統都能與之相應的CAD系統很好的整合，如PM與CATIA、Metaphase與I-DEAS、IMAN與UGII，PRO／PDM與PRO／Engineer等。此外每個PDM系統都可以以IGES、VDSA、STEP等標準格式與CAD系統整合。
PDM的出現，為CIMS環境下各個分系統之間的整合帶來了新的平臺和整合框架。所謂整合框架，是指在異構、分散式計算機環境中能使企業內各類應用實現資訊整合、功能整合和過程整合的軟體系統。
PDM正是這樣的系統，是一種以軟體技術為基礎、以產品為核心，實現對產品相關的資訊、過程和資源進行一體化整合管理的技術。PDM將計算機在產品設計、分析、製造、工藝規劃和質量管理等方面的資訊孤島整合在一起，對產品整個生命週期內的資料進行統一的管理，為實現企業全域性資訊的整合提供了資訊傳遞的平臺和橋粱。
PDM系統覆蓋產品生命週期內的全部資訊，為企業提供了-種巨集觀管理和控制所有與產品相關的資訊的機制、基於這種技術，PDM系統能夠實現分佈環境中的產品資料共享，為異構計算機環境提供一種整合應用平臺，從而能夠較好地實現新一代的計算機整合應用系統，圖2．3給出了PDM應用系統功能劃分。
圖2．3PDM應用系統功能劃分
其中在ERP與PDM整合應用中以下幾個功能模組尤為重要。
●電子資料室及文件管理(Data Vaultand Document Management)
電子資料室是PDM的核心，一般是建立在關係資料庫基礎上，主要保證資料的安全性和完整性，並支援各種查詢與檢索功能。它由管理資料的資料(元資料)以及指向描述產品不同方面的物理資料和檔案的指標所組成，可以方便地實現以產品資料為核心的資訊共享。
面向物件的資料組織方式能夠提供快速有效的資訊訪問，實現資訊透明、過程透明。一個完全分散式的電子資料室能夠允許使用者迅速無縫地訪問企業的產品資訊，而不用考慮使用者和資料的物理位置。
●產品配置管理(Product Configuration Management)
產品配置管理以電子資料室為底層支援，以物料清單BOM(Bill Of Material)為其組織核心，把定義最終產品的所有工程資料和文件聯絡起來，對產品物件及其相互之間的聯絡進行維護和管理。產品配置管理能夠建立完善的BOM表，並實現其版本控制，高效、靈活地檢索與查詢最新的產品資料，實現產品資料的安全性和完整性控制。
產品配置管理能夠使企業的各個部門在產品的整個生命週期內共享統一的產品配置，並且對應不同階段的產品定義，生成相應的產品結構檢視，比如設計檢視、裝配檢視、工藝檢視、採購檢視和生產檢視等。
●工作流與過程管理(Workflow And Process Management)
工作流與過程管理主要實現產品的設計和修改過程的跟蹤與控制。包括工程資料的提交與修改、控制或監視審批、文件的分佈控制、自動通知控制等。它主要管理當一個使用者對資料進行操作時會發生什麼，人與人之間的資料流動以及在一個專案的生命週期內跟蹤所有事務和資料的活動。這一模組為產品開發過程的自動管理提供了保證，並支援企業產品開發過程的重組，以獲得最大的經濟效益。
●設計的檢索和零件庫管理(Design Retrieval／Component Libraries)設計檢索和零件庫是按零件的屬性，分類和組織企業己有的零件資訊，為最大限度地利用現有設計成果，建立新的產品提供支援。
2．3ERP與PDM的整合
要實現ERP與PDM這兩個系統的整合需要綜合分析它們之間在基本功能、出發點、底層技術、系統結構等方面具有不同的特點，從而找到最佳的解決方案。
2．3．1ERP與PDM的區別
ERP系統和PDM系統是兩種幫助企業提高生產經營管理效能的應用軟體，兩者之間存在著如下差異。
●功能與資訊
從整體上看，ERP主要管理企業的生產、財務、銷售等領域，其宗旨是將企業各方面的資源(人力、資金、資訊、物料、裝置、時問等)充分調配和平衡，為企業加強財務管理，提高資金運營水平、建立高效供應鏈、減少庫存、提高生產效率、降低成本、提高客戶服務水平等方面提供有力的工具，同時為高層管理人員經營決策提供科學的依據，最終全面建立企業的競爭優勢。
PDM的功能涵蓋了所有與產品相關的技術資訊和技術過程。主要任務是控制產品的配置、使用更改控制和產品資訊來管理產品定義資料的開發、修改及使用。
ERP偏重於對計劃、物料和過程的管理，而PDM則側重於產品設計和過程資料的管理。
●使用者方面
ERP主要服務於企業財務人員、供銷機構、生產規劃者或管理決策者，其使用者介面會針對上述各類使用者，結合其特殊的專業知識進行優化並生成適當的資料庫資訊檢視，以便於理解和使用系統。在很多情況下，ERP系統的主要資訊形式是列印的計劃報告或採購定單等報表檔案、主要定義和管理字元資料。
PDM主要服務於工程設計人員和工程管理人員，用於文件操作、成員許可權控制、質量保證和專業服務，集中管理了各種形式的數字化產品資訊、結構資訊、過程資訊、CAD檔案、CAPP檔案、幾何模型、影象、非結構化文件等。其基本資訊形式為線上圖形化文件、BOM和結構樹等。
2．3．2ERP與PDM系統的聯絡
ERP是對企業中和製造有關的所有資源和過程進行統一管理的技術．側重於製造領域物流的管理。其代表功能有：主生產計劃、物料需求計劃、原材料採購計劃、車間作業計劃、工裝裝置管理、財務系統管理、庫存管理等。因此，ERP系統主要用於計劃，車間，供銷以及財務庫存等方面。ERP系統管理的是物料資料，BOM表則是ERP系統的資料基礎。
PDM系統在企業整個生產過程中側重於產品組成資訊流的管理，側重於產品資訊資料的生成。同時，它根據所管理的產品邏輯資訊的約束條件和某些過程條件，支援基於並行工程的產品形成過程。其代表功能有：資料儲存和管理、產品資訊結構和產品資訊配置及管理、專案管理、工作流程管理、產品變更資訊管理、標準件管理等。
因此，PDM系統主要是面向產品設計，整合CAD／CAPP／CAM系統，依據圖形、文件資料生成全方位的產品資訊流。它管理的是產品資料、圖紙、技術文件及產品結構樹等PDM系統的重要元素。
雖然ERP系統和PDM系統有著不同的功能和作用，但它們所管理的都是生產系統所控制的資訊，在很多方面又是重合的，形成了一些交叉功能，具體包括物料清單、零件分類、元件資訊、配置管理、業務流程、產品結構等。它們互相區別，又互相聯絡，互有側重，圖2．4所示，若有機地將二者結合，可有效促進設計、生產、採購和銷售等部門間的溝通和交流。
ERP和PDM系統中都有管理與產品有關的資訊，只是管理的目的和作用不同。與產品相關的資料是在產品的設計和加工過程中產生的，即在PDM管理下產生的，而在ERP系統中這些資訊只是作為基礎資料輸入系統，據此編制主生產計劃、物料需求計劃、能力計劃、採購計劃等。
為了保證企業裡ERP、PDM系統的有效合理執行，必須保證兩個系統中與產品有關資料的一致。PDM在國內的應用沒有ERP時間長，但在國內企業資訊化的建設中，越來越多的企業認識到了PDM的重要性，為PDM的市場提供了廣闊的發展空間，而這些企業當中有相當一部分已先期實施了ERP系統，對這類企業在資訊化建設中一個不容迴避的問題就是如何做好PDM與ERP的整合。
圖2．4ERP與PDM的資訊重疊示意
2．3．3ERP與CAD／CAPP子系統資訊互動
一個產品要經過工程設計、工藝製造設計、生產製造三個過程才能形成。PDM系統和ERP系統的整合也貫穿這三個過程。PDM系統管理的資訊有CAD系統產生的產品設計資訊，包括如零件屬性、產品結構關係等，也管理從CAPP系統產生的工藝加工資訊，包括加工的工序、工號、工時、消耗的材料等，這些資訊是企業的生產管理的基礎資料，是ERP系統的輸人資料。這些資訊在PDM和ERP系統之間的流動如圖2．5所示。
圖2．5ERP和PDM之間的資訊流動
CAD是利用計算機協助設計人員高速、高效建立、修改和優化設計產品模型的工具。一般來說這些資訊包括圖形和文件兩種形式。在製造企業中，圖形資訊主要與製造部門有關，文件資訊則主要與計劃、工藝管理和工藝部門有關。
ERP系統接受CAD系統輸出的文件資訊，作為其執行的基礎，如圖2．2所示文件資訊包括零件族資訊、產品結構、技術引數、零部件資源等。其中最重要的就足產品結構資訊。
CAPP是利用計算機輔助產生合理、協調、最優的零件加工工藝規程。工藝規程通常包括加工路線、加工引數、工裝及裝置等內容。在製造企業中，工藝規程的主要職能是指導零件加工，屬於技術資訊的範疇。
從整合的角度來看，工藝規程的職能將得到擴充套件，它不僅是指導零件加工的依據，而且是ERP系統能力需求計劃的依據，從而使加工工藝規程成為具有技術和管理雙重意義的資訊。ERP系統和CAPP的資訊聯絡是ERP系統向CAPP系統直接獲取零件加工工藝規程和工作資訊，具體過程如下：
●加工工藝規程與能力需求計劃的關係
工藝規程是將零件從毛坯狀態轉換為最終成品過程的詳細加工指令。在工藝規程中，一個加工步驟稱為一個工序，工藝規程就是按一定規程排序的工序序列。在ERP系統中，需要製造的零部件由物料需求計劃模組輸出工作定單，所有零部件的工作定單被輸入到能力需求計劃模組。
能力需求計劃模組首先根據零件的工藝規程制定零件加工的詳細作業計劃，然後在根據詳細作業計劃中各工作中心的負荷情況，參照各工作中心所能提供的加工能力作能力平衡，並根據平衡情況要求物料需求計劃或主生產計劃進行調整。
當能力達到平衡後，詳細作業計劃輸出給車間作業控制模組。負荷平衡系統對計劃期內所有零件的工序計算出標準加工時間，並依照零件在工作中心的工作時間按日期相加，這樣就獲得詳細作業計劃所需要的能力。將這個能力與生產基本資訊中各工作中心所能提供的能力進行比較平衡，比較平衡的結果就是調整物料需求計劃和主生產計劃的依據。
●工作中心資訊
工作中心資訊是能力需求計劃模組進行能力平衡的依據。通常，對工作中心資訊的收集是由工藝部門進行的，因此在編制工藝規程時就要了解工作中心的詳細情況如機床功率、最大加工尺寸、加工精度等。一個完善的CAPP系統具有工作中心資料庫，利用介面ERP系統可以獲得所需要的資訊。
2．3．4ERP與PDM系統連線的橋樑
由上面ERP與CAD／CAPP子系統資訊互動可以看出，PDM實際上是連線CAD／CAPP與ERP的核心模組。它管理與產品相關的“資訊(ERP)”和“過程(CAD／CAPP)”技術，起著由“過程(CAD／CAPP)”技術向“資訊(ERP)”轉化，“資訊(ERP)”向“過程(CAD／CAPP)”技術轉化的重要中間過程。這樣就形成了雙向的無縫傳輸資料，避免了大量重合資料的產生。通過上面的分析，作者用圖2．6概括表達了ERP與PDM的資訊交流。
從圖2．6中可以看到，雖然ERP系統和PDM系統有著不同的功能和作用，但它們所管理的都是生產系統所控制的資訊，在很多方面又是重合的。這些重合部分的資料可以用更加細分的圖2．7表示出來。PDM管理的資料集為A，ERP管理的資料集為B、C(其中B集合為企業經營決策資訊，C為車間底層控制資料集)，ERP與PDM的資訊交匯處為An(BuC)。
圖2．6ERP與PDM的資訊交流
圖2．7ERP與PDM的資料重疊
ERP系統的核心是產品結構，在ERP系統中必須定義車間級的零件和整個生產組裝過程，這些資訊通過規劃檢視來管理生產和裝配，它定義了零件和零件在車間的裝配過程，所以它是面向材料和生產過程的，是計劃狀態的：在PDM系統中，產品結構也是核心，但它主要是面向產品能力和配置的，資料資訊主要由設計者決定，反映的是CAD／CAM系統開發的設計檢視。
設計工程師開發出來的設計檢視更多的強調產品的功能和如何進行配置，產品結構和相應的文件及設計過程配合起來提供完整的面向產品的定義，是設計狀態的。因此，我們可以知道PDM和ERP在以下幾個方面有著密切的聯絡：
●ERP系統中的過程作用物件，即以物理形式出現的零部件或產品，是PDM系統中過程作用物件(從概念角度描述產品狀態的幾何或拓撲資訊)以及過程作用物件之間邏輯關係的物質表現。產品結構樹(BOM表)則是連線兩個系統的關鍵。
●ERP系統中的生產過程式列是對PDM過程式列產生的資訊邏輯關係的物理執行和驗證，ERP系統中生產流程的優化基礎，以及確定對應物料支援的理論依據，是PDM系統所管理的產品資訊和資訊邏輯發展、完善的邏輯路線。
●ERP和PDM在管理目標上有著高度的一致性。ERP和PDM雖然管理的物件和過程存在區別，但是其管理目標都是試圖通過科學的排程和控制來減少失誤和返工，以期在儘可能短的時間內、通過最少的資源耗費、用最為經濟的手段和方式、保證產品的早日完成。
●此外，可以發現產品抽象的幾何拓撲資訊，既是PDM領域過程開展的產物，也是ERP領域過程開展的活動指導基礎和結果驗證條件。所以要加強ERP和PDM之間的聯絡，必須利用統一的產品幾何拓撲資訊對與之相關的過程進行溝通，儘可能採用統一的資料表示、資料結構等資料庫的底層資源。
●企業的產品是這兩個過程式列邏輯關係的耦合結果。PDbM中的過程式列按照從整體到區域性逐步細化的設計路線開展，而EBP中的過程式列按照從區域性到整體的製造、裝配過程來進行。而企業的最終產品正是這兩個從不同路線和領域開展的過程式列在時間座標上的耦合結果。
因此ERP和PDM兩大系統的資訊交匯處是產品的材料清單BOM及工藝彙總表，隨著PDM和ERP兩個系統的不斷擴充套件，兩個系統在產品結構上出現了大面積的重疊，很自然地可以使用ERP和PDM兩大檢視，以產品結構為橋樑把它們整合在一起。
2．4ERP與PDM整合介面方式分析
ERP和PDM系統分別用於工程設計領域和管理領域，但真正做到將兩者結合起來，實現企業全域性的資訊整合，達到企業資源和資訊有效共享的卻很少，國內的PDM軟體還沒有開發ERP介面，同樣，ERP軟體也不能做到很好地與PDM實現無縫整合。
OMG(物件管理組織)目前正在制訂關於PDM使能部件(PDM enabler)的規範。使能部件是實現或者支援一種特定抽象處理過程的物理實體，它通過提供共享產品資料的靈活方式來增強產品開發的效率。
PDM使能部件規範完成之後，凡遵循該規範的PDM系統便能夠將一個PDM系統的資料轉移到另一個PDM系統之中，並實現應用系統的聯結機制，即PDM應用系統能夠管理ERP系統或者另一個PDM系統中的資料，從而極大地方便系統的整合。該規範仍在探討中，尚未最終形成。
PDM與ERP系統的整合是製造企業面臨的迫切問題，將兩系統有效整合，可提高企業的執行效率，大大減少資訊冗餘和資訊衝突。在具體實施某個企業的PDM與ERP整合時，還會遇到很多困難，如資料的控制權、組織障礙，以及如何根據具體的業務過程，確定系統之間傳遞的具體資料等與企業實際情況是否密切相關的問題。
PDM和ERP的整合沒有現成的最佳方案。企業必須根據各自實際應用環境和目標需求確定解決方案。通常要對企業執行模式、發展目標和業務過程做充分的研究，確定資訊如何共享、交換，以此保證“正確的資訊在正確的時間以正確的形式到達正確的人手中”。
任何一種方式的整合首先必須考慮以何為主，以何為從。在工作流管理中，這是一個非常關鍵的問題。企圖將業務過程與工作流系統整合為自動的方式通常將導致產品資料的雙重控制，人工干預又常常導致失敗，至少在工作流自動化中會受到阻礙。
這些問題都是在整合時首先應該考慮的。只有符合企業實際的整合才是最好的整合，應根據企業的實際情況來考慮具體的整合介面。根據前面的分析，圖2．8說明了ERP與PDM介面應具有以下一些特徵：
●根據PDM系統中的產品結構在ERP系統中編制物料清單
●根據ERP系統中的物料清單在PDM系統中構建產品結構
●將PDM系統中的零件基本記錄在ERP系統中儲存為物料基本紀錄
●將ERP系統中的物料基本紀錄在PDM系統中儲存為零件基本記錄
●將PDM系統中的工程圖基本記錄在ERP系統中儲存為工程圖引用指標
●將PDM系統中的文件基本記錄在ERP系統中儲存為文件引用指標
2．4．1ERP與PDM的介面形式
在瞭解了ERP和PPDM連線橋樑的問題後，再從技術角度上討論兩系統整合的介面形式。ERP與PDM系統的介面有主動式、被動式、直通整合方式、橋式整合方式四種方式，它們各有利弊，在需要時可根據企業的具體情況來選擇。
圖2．8ERP與PDM介面傳遞資訊
●主動式
如圖2．9，PDM將ERP所需的資訊直接寫入ERP系統的資料庫中，而ERP作為靜態系統，只接受PDM釋出的產品配置資訊。這種整合方式比較適合於以工程設計見長的企業。一般用在定製開發或自行開發的ERP系統中。
圖2．9主動式
採用主動式介面形式，PDM系統與ERP系統中資訊的同步性普遍較好，但在安全性方面存在一定的問題，如出現寫資料衝突，即PDM系統寫資料到ERP系統的同時，ERP系統也在往裡寫資料。一般對於大型的ERP系統如BAAN、ORACLE和SAP等建議不採用這種方式。
●被動式
如圖2．10，ERP系統從PDM系統中讀取所需的資料，將其寫人自己的資料庫中。對於被動式又有兩種方式：一種是全被動式，即PDM系統完全公開其表達和儲存資訊的資料庫結構，ERP系統讀取資訊時自行判斷哪些資訊是增加的，哪些是修改的，哪些是已刪除了；另一種是半被動式，即PDM系統除公開其資料庫結構外，還提供一些握手訊號單獨存入握手訊號表中。
圖2．10被動式
採用被動式介面形式，PDM系統與ERP系統的同步性也做得比較好，安全性方面也比主動式要強。一般由ERP軟體提供商來完成介面工作，適合於自行開發的ERP系統。這種方式以ERP為主，PDM為從，PDM只作為設計人員的工作平臺，ERP生成產品配置，並建立和管理BOM，對以提高生產效率和製造靈活性為目標的企業更加適合。
●直通整合方式
如圖2．11，對於通過檔案傳輸來整合獨立的ERP和PDM系統很有效，但這與資料必須存放在同一個位置來保持所有者清晰、避免資料不一致的原理相沖突。由於ERP和PDM系統的底層都是關係型資料庫，關於產品的資料也都存放在資料庫的各自域中，所謂的直通模式就是ERP系統和PDM系統中使用相同的資料模型和資料，兩個系統都直接對資料庫的資料進行操作，並交換資料。
圖2．11直通式
PDM系統籍ERP系統所需的資訊生成中間文佟或中間資料表，ERP系統直接讀取中間檔案或中間表中的資訊寫入資料庫中，採用這種方式的PDM系統和ERP系統相對獨立，介面不涉及雙方內部的結構，而且介面的責任很明確，資料的安全性也得到了保證。
存在的問題是兩個系統的資料網步性稍差一些，但只要合理的規定讀寫中間檔案或資料表的時間，資料的同步性是不會影響使用的。需要特別提出的是：採用中間式如何保證PDM和ERP資訊一致性。
常用的有兩種方式：一種是由ERP系統來保證，即PDM系統將ERP系統所需要3類資訊定期寫在中間檔案或資料表中，ERP系統讀取該資訊時與ERP系統中已有的資訊進行分析，判斷哪些是新增的，哪些是修改的，哪些刪除了，最後把更新的資訊寫入ERP系統中：另一種是PDM系統在生成中間檔案或資料表時，與ERP系統中已有的資料進行比較，判斷這些資料進行了更新，並且更新的資料寫入中間檔案或資料表。
這種模式下，PDM系統和ERP系統有統一的資料模型。資料完全共享。解決了“不同檢視”、“不同語言”、“不同控制”問題。EBOM、PBOM和CBOM三種檢視在PDM系統和ERP系統中都可操作，並完全無縫整合。
PDM系統和ERP系統商統一的資料模型，資料完全共事。這種情形通常是PDM系統和ERP系統由同一供應商提供，並且在對企業進行過CIMS總體資料規劃後形成的。例如SAP或BAAN提供的PDM系統和ERP系統。SAP公司的R／3系統內間嵌入了PDM功能，BAAN公司購進了以色裂一家公司的PDM軟體和原有的ERP系統相互整合。
這種整合的主要問題是使用者對PDM系統和ERP系統的滿意程度。如果供應商最初提供ERP系統，之後延伸到PDM領域，其PDM系統功能相對較弱，當用戶要求較高的真正無縫連線式的PDM功能時，這種整合方式可能不能滿足使用者的要求。反之亦然。應該說目前主流的ERP和PDM軟體廠商都在向對方靠攏，但真正繫結式的ERP和PDM系統商用軟體尚有待時日。
●橋式整合模式
如圖2．12，當PDM系統和ERP系統有各自的資料庫，沒有統一的資訊模式時，往往採用此種模式，但大多數PDM供應商和ERP供應商都提供了API介面，因此根據側重點的不同，介面可放在PDM系統一端，也可放在ERP系統一端，通過介面可操作雙方的資料。
比如：當工程BOM(EBOM)在PDM系統生成後就可釋出出去，在ERP系統中生成製造BOM(PBOM)和成本BOM(CBOM)。但要在ERP系統中檢視完整的工程BOM就得呼叫PDM系統的介面，因此通過這樣的二次開發部分解決了“不同檢視”問題。
PDM和ERP系統之間的資訊雙向傳遞，雙向傳遞的整合方式使設計人員和製造人員都工作在自己熟悉的資訊平臺上。經過ERP和PDM系統軟體廠商的努力，現今的PDM系統已經可以把產品資料和相關的文件同ERP系統進行無縫的雙向傳輸，保護了產品資料在兩個系統間的往來：當設計新產品或對舊產品進行修改時，相關資料將自動傳輸並呈現在ERP系統中，同時ERP系統中相關的細節可以用一致的和最新的格式傳送到PDM系統中。
表2．1ERP與PDM四種整合模式的評價
2．4．2對I=RP與PDM四種整合模式的評價
為了對PDM和ERP整合的三種模式進行評價，根據前面的分析，就整合效能和整合成本兩大類別，確定了9個指標。給三種整合模式分別作了以下的粗略評價：
根據表2．1把整合效能用好、中、差三個尺度束描述。整合成本用低、中、高三個尺度來描述。可以得出以下四種整合模式的效能／價格比區域範圍，如圖2．12。
圖2．12整合模式比較
從上圖可以看出：直通模式優於橋式模式，橋模式優於主動和被動模式：因此在下面我們將採用直通模式實施ERP與PDM的整合。