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PDM与ERP系统对信息管理的侧重点不同,PDM系统存储的信息不能直接为ERP系统所使用,两系统间的共享信息必须进行信息转换,以实现集成信息的语义一致。
PDM与ERP系统间的集成信息转换过程可以分为BOM结构的转换和BOM属性信息的映射2部分。 3.1.1 BOM结构转换
BOM结构变换可以归纳为增加零组件、删除零组件、BOM结构调整和BOM结构细化分解等内容。对应上述4种BOM结构的转换操作,定义4种BOM结构转换算子,分别是组合算子、删除算子、调整算子与分解算子。 4种算子的图形化描述如图3所示。结合运用4种算子,就可以实现BOM变换过程中可能发生的结构转换。
EBOM去掉外协件、外购件,根据工艺要求增加工艺件或调整EBOM的结构,对不易加工的组件做进一步分解,完成EBOM向PPBOM的转换。工艺设计部门根据PPBOM的分派进行工艺设计,去掉不需要制造的虚拟件,添加工艺过程以及工艺所需的物料、子装配件信息,完成PPBOM向MBOM的转换。利用BOM结构变换算子,变换过程如图4所示。
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4种BOM结构变换算子使BOM结构变换过程保持了信息的继承性和一致性。 3.1.2 BOM属性映射
BOM属性变换主要分为继承型映射和派生型映射2种类型。 1)继承型映射
直接引用原有BOM属性。新BOM通过继承获得原BOM的属性并直接利用,新BOM属性与原BOM属性保持一致,这种映射主要针对零组件属性、材料属性等基础数据。
2)派生型映射
适用于属性衍生的情况。根据原有BOM的属性,经过派生和推理生成新BOM属性,新旧属性间具有逻辑因果关系。派生型映射既可以通过原BOM属性直接推理得到新BOM属性,也可以经过多次属性转换或利用其它信息推理得到新BOM属性。
MBOM引用EBOM中的零组件设计属性,属于继承型映射;PPBOM中的零组件编制单位是根据零组件设计信息推理得出的,属于直接派生型映射;MBOM的装配顺序信息是工艺过程设计得到的,其原材料和制造资源信息又是装配工艺过程信息推理得到的,属于间接派生型映射,如图5所示。
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可见,通过BOM结构变换和属性映射的结合应用,就可以将PDM系统中的EBOM经由PP-BOM转换成为ERP所需的MBOM,使PDM与ERP系统间的集成信息达到语义一致。
3.2 集成方式与机制
PDM系统中需要集成的信息经过转换与映射,形成符合ERP系统要求的MBOM信息,可以为ERP系统所使用。通过两系统间的集成,对语义互通的集成信息进行传递与共享。
3.2.1 PDM与ERP系统集成方式
PDM与ERP系统相互独立,数据组织各不相同,是异构系统,集成需要由两系统协调完成。从系统集成的信息流方向和主动性来讲, PDM与ERP系统的集成方式包括PDM主动、ERP主动、两系统共同主动3种。
PDM主动方式由PDM系统将需要集成的信息与文档传递到ERP的开放数据环境中,并通知ERP系统读取信息。该方式在确保了两系统间信息集成的同时,也保证了数据同步的特性。其余2种方式由于缺乏数据同步机制的保障, ERP系统无法及时获得集成信息,降低了集成效率。因此,PDM主动方式是较为理想的集成方式。
3.2.2 基于集成信息模型的集成机制
在ERP系统中,根据集成信息模型建立数据存储结构,分别对应于物料、层次结构与资源等相关信息,提供一套开放数据环境,以及供外部系统读写信息的接口方法,同时提供一个消息监听服务。PDM系统根据集成信息模型对产品信息进行重新组织和提取,通过ERP系统的开放数据环境的接口,将PDM系统转换后的产品相关信息写入到开放数据环境中,实现对集成信息的传递。信息传递完成之后, PDM系统利用网络消息机制向ERP系统发送一个集成完成的消息。ERP系统的消息监听服务获得这个消息后,通知ERP主程序及工作人员从开放数据环境中接收已集成的信息,并将其应用到生产计划与制造中,如图6所示。
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通过上述系统集成方式, ERP系统可以及时准确地获得集成消息,并根据PDM系统输入信息做出响应,避免了由于缺乏通信而引起的系统资源浪费,提高了集成的效率。
4 应用与实现
本文所研究提出的PDM与ERP系统间的信息集成方法已在一个企业的实际应用中实施。该企业采用美国UGS公司的TeamCenter Engineer-ing(TCEng)软件作为其PDM系统。利用本文介绍的集成方法,企业实现了该PDM系统与一个正在应用的ERP系统间的信息集成。
在应用实践中,采用TCEng系统内部的产品结构编辑(PSE,ProductStructure Editor)模块对产品的BOM信息进行编辑和管理,采用作者所在课题组开发的集成工艺设计与管理系统(IPPM, In-tegrated Process Planning andManagement)进行工艺过程设计。利用2个模块完成了对BOM结构的插入、删除、结构调整、细化分解等操作,以及BOM属性的自动继承和推理派生的操作。完成了基于PSE模块的工艺分解和基于IPPM的详细工艺设计功能,分别实现了由EBOM向PPBOM与PPBOM向MBOM的转换,并最终输出了MBOM信息。通过TCEng系统中对BOM信息的转换,实现了与ERP系统间关于集成信息的语义互通。
在TCEng与该ERP系统集成中,以PDM主动的方式,完成了信息向ERP系统的传递。按照集成信息模型的定义,在ERP系统中建立了包括零组件基本信息、MBOM结构、MBOM更改、原材料基本信息、工艺基本信息等内容的开放数据库,并由TCEng系统将集成信息写入到开放数据库的对应数据表中,如图7b所示,完成集成信息的传递,实现了两系统间的信息集成。
5 结束语
本文对PDM系统与ERP系统间需要集成的信息进行了分析,总结了集成信息内容,讨论了信息传递方式与集成方式。通过PDM与ERP系统间的集成信息模型,规范了PDM与ERP系统间集成信息的定义,提供了广泛适用的集成信息定义方式和集成信息模型。本文提出的BOM信息转换方法解决了PDM与ERP系统集成的信息语义不一致问题。通过本研究内容在企业实际PDM和ERP系统中的应用实施,既验证了本文提出的集成方法和信息控制的可行性,解决了企业多应用系统间的数据共享、集成和一致性问题,也为PDM与ERP系统间集成提供了一种可行的解决方案。
(http://industry.ccidnet.com/art/18453/20080715/1506155_1.html )
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UGS征文:BOM演绎及在产品数据管理中的实现
1 前言
在产品数据管理(PDM)系统中,产品结构管理以产品物料清单为组织核心,把所定义的最终产品的所有工程数据和文档联系起来,在一定的目标或规则约束下,向用户或应用系统提供产品结构的不同视图描述。每一个BOM视图描述一种产品开发过程不同阶段的产品结构数据,由不同的部门所使用,其形式和内容根据部门职能而不同于其它阶段的BOM视图。通过BOM多视图,从产品开发的上游到下游传递了产品结构关系。随着用户需求、设计、工艺的更改、生产条件的改变,各种相关BOM视图都将发生变化。因此,PDM系统对BOM传递产品结构信息提出了正确性、一致性及数据集成性等要求。
本文针对产品开发过程中的三种主要BOM视图:工程BOM、工艺BOM和制造BOM,在阐明各视图间关系的基础上提出了不同BOM视图间的转换方法,并将其应用于产品结构管理中,解决产品开发过程中BOM视图自动生成及数据集成等问题,保证BOM数据的正确性和一致性。 2 产品开发阶段的几种主要BOM
产品开发过程按照实现功能划分,包括工程设计、工艺设计、样机试制等重要阶段。在PDM系统应用中,根据不同阶段产品结构管理的要求,将产生多种类型的BOM,从不同侧面表示产品的组成形式以及相关属性项的值,实现对产品数据的管理和使用。 2.1 BOM的类型
一般地把在产品的形成过程中出现的物体形态的实体统称为物料项,BOM则是一种对物料项之间的结构关系(包括装配关系、加工关系、基准依赖关系和互换关系等)的形式化的表示方法。在产品开发的不同阶段,各部门为不同目的而设计、使用和维护各自相关的BOM,并从其中获取特定数据。设计BOM、工艺BOM和制造BOM是三种在产品开发中产生并主要使用的BOM。
设计BOM又称为工程BOM(Engineering BOM,EBOM):一般由产品设计部门根据产品装配系统图以及产品零部件明细表等产生,用以描述产品设计结构。其中产品装配系统图提供组成产品的零部件之间的设计装配关系,产品零部件明细表具体说明零部件的种类,如通用件、标准件、自制件、外购件和外协件等。EBOM是工艺、制造等其它应用系统所需产品数据的基础,常见的文本表现形式包括产品明细表、图样目录、材料定额明细表等。 工艺BOM(Process Planning BOM,PPBOM):由工艺设计部门在EBOM的基础上,对产品结构进行工艺分解,建立装配件的装配工艺和各零件的制造工艺,并确定加工制造过程中应使用的工装、模具等后生成。PPBOM是根据工厂的加工水平和能力对EBOM再设计出来的,使用它可以明确地了解零件之间的制造关系,跟踪零件在何处制造、由谁制造、用什么制造等信息,其常见的文本表现形式为产品工艺分单位目录等。
制造BOM(Manufacturing BOM,MBOM):制造工程部门在PPBOM基础上增加了物料项的工艺流程(制造和装配工艺)、工装资源、原材料、半成品等信息形成的,反映了零件、装
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