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[摘要]对于实施CAPP、PDM、ERP系统的企业，势必存在需根据自身的业务规则选择适合的集成方式。本文根据笔者企业的实际情况提出了基于数据库中间表的集成方式，实现了以BOM为核心的PDM、CAPP、ERP系统集成，有效地实现了企业数据流的闭环管理和信息集成。
[关键词]BOM、CAPP、PDM、ERP、集成
中图分类号：TP302. 1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0179-02
1 系统集成应用背景
1.1 ERP系统运行环境和应用情况。由于多年来信息化工作的铺垫，本公司作为集团实施ERP系统一期试点单位。公司依赖网络为环境实施ERP系统。以便进行企业内生产、采购、库房和财务等部门在同一数据库平台中的信息流转，实现部门之间的信息共享。而要保证ERP运行，必须有产品明细的物料属性，产品结构BOM以及零件材料和工艺路线中的工序顺序，工序所属工作地及工时定额，机床编码等基础信息。
本企业产品特点是：多品种、单件小批，产品借用关系非常复杂且更改频繁，因此使上述需要处理的信息量变得更加庞大。若ERP产品基础信息采用组织人员输入方式，数据输入准确率无法得到保证，将致使ERP效能无法充分发挥。
由于CAPP软件只有按图号做的关键字，没有物料编码概念。信息源的不对称造成了CAPP工艺数据无法向ERP传递设计BOM数据。
1.3 PDM系统的运行环境和应用情况。公司设计部门实施了基于SQL Server数据库的产品数据管理（简称PDM）。PDM是一门管理所有与产品相关的信息（包括电子图文档、数字化文件、数据库记录）和所有与产品有关的过程（工作流程、更改流程等）的技术，它提供了产品设计生命周期的信息管理，并可在企业范围内为产品设计与制造建立一个并行化的协作环境。
2 需求分析
在产品的整个生命周期中，主要存在3种不同形式的BOM：设计类物料清单（EBOM）﹑工艺类物料清单（PBOM）和制造类物料清单（MBOM）：
（2）工艺类物料清单：工艺设计部门以EBOM中的数据为依据，制定工艺计划、工位、工序信息，详细设计工艺装配步骤，更改装配顺序，增加工时等信息，修改后的装配最终生成PBOM数据。PBOM主要包括产品结构、工艺路线、工时定额、材料定额、装配工艺、零件工艺及机床和刀具、夹具、模具、量具等工装方面的信息。
（3）制造类物料清单：生产部门使用MBOM来决定零件或最终产品的制造方法以制订领取的物料清单；产品成本核算部门利用MBOM中每个自制件或外购件的当前成本来确定最终产品的成本和对产品成本维护，有利于公司业务的报价与成本分析。
三种BOM是层层递进的，其内涵不断扩展，从产品结构到工艺路线，再到产品资源进化。以BOM为主线组织的产品信息贯穿于企业整个生产活动的始终，因此BOM是系统集成的核心。
3 集成结构设计
3.1 集成的方式
CAPP、PDM与ERP系统的集成采用了数据级系统集成方案。数据级系统集成方案，是在系统中利用中间表或者中间文件来存储临时BOM数据，系统事先约定中间格式，各个系统分别开发脚本将各自输出到对方的数据整理成约定的中间表或中间文件格式，定时处理中间表或中间文件里的数据，或采用在接收端系统添加操作进行数据读入的模式。
3.3 集成的实现方案
在ERP系统数据库中建立制造BOM及工艺路线的中间表，开发CAPP、PDM与ERP系统的接口程序进行物料、MBOM和工艺路线的传递。实现过程描述如下：
（1）EBOM的生成。设计人员通过CAD设计产品的装配结构，并考虑到各种可能的设计方案，将CAD图纸信息导入到PDM系统中，形成产品的EBOM；在 PDM中创建产品的配置项，与具有产品配置方案的零部件建立关系，定义所有的产品配置方案，并将EBOM及物料清单信息传入ERP接口表中（如图2）。
（2）工艺人员在CAPP中编制工艺。工艺员从BOM接口表中选择具体的产品配置打开具有唯一结构的设计BOM，复制其为MBOM；按实际生产时各零部件的相互装配顺序调整MBOM 结构，根据工艺需要定义产品的工艺文件定义，指定制造零部件的工序。为保证CAPP系统中数据录入的准确性，需要从ERP 系统获取工种、设备、工作中心、人员等信息。
（3）材料定额员制定零部件原材料信息，可以通过数据同步，访问 ERP的物料信息表进行物料选取；工时定额员为制造零部件定义工时。
（4）通过PDM抛转数据传送完整的MBOM 和工艺路线到 ERP中间表。为了保证系统数据的准确性和一致性，在传送前必须对数据进行检查，使之符合 ERP系统的业务逻辑。
4 集成总结
4.1 集成的效果
PDM、CAPP与 ERP的集成满足了公司的需要，取得了一定的效果：
（1）保证了产品工程数据从设计到工艺到生产制造的顺畅流通；
（2）保证了ERP系统所需产品工程数据的准确；
（3）提高了工艺人员的工作效率；
（4）缩短了整个产品开发周期，加速了产品从设计到制造的转化。
4.2 需要注意的问题
（1）首先要考虑数据的流向，一般数据是从 PDM 流向 ERP，所以数据源头在 PDM。
（2）另外需要考虑的是系统的物料编码要保持一致，需要定义规范的对应关系使之能正确转换。
（3）采用数据级系统集成方案，系统的数据同步性会差一些，但只要合理规定读写中间表或中间数据库的时间，数据的同步性不会影响系统的使用。
（4）进入ERP系统接口数据要经过校验，使之符合ERP系统的业务逻辑。
5 结论
企业通过实施CAPP、PDM、ERP集成方案，在应用效果、经济实用、技术路线等方面基本达到了现代集成制造技术要求，消除了企业“信息孤岛”，实现了设计、工艺、管理、生产等各业务部门的企业级全局共享与流转，提高了决策层对企业内部资源的控制和企业对市场快速响应能力。
[关键词]BOM、CAPP、PDM、ERP、集成
中图分类号：TP302. 1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0179-02
1 系统集成应用背景
1.1 ERP系统运行环境和应用情况。由于多年来信息化工作的铺垫，本公司作为集团实施ERP系统一期试点单位。公司依赖网络为环境实施ERP系统。以便进行企业内生产、采购、库房和财务等部门在同一数据库平台中的信息流转，实现部门之间的信息共享。而要保证ERP运行，必须有产品明细的物料属性，产品结构BOM以及零件材料和工艺路线中的工序顺序，工序所属工作地及工时定额，机床编码等基础信息。
本企业产品特点是：多品种、单件小批，产品借用关系非常复杂且更改频繁，因此使上述需要处理的信息量变得更加庞大。若ERP产品基础信息采用组织人员输入方式，数据输入准确率无法得到保证，将致使ERP效能无法充分发挥。
由于CAPP软件只有按图号做的关键字，没有物料编码概念。信息源的不对称造成了CAPP工艺数据无法向ERP传递设计BOM数据。
1.3 PDM系统的运行环境和应用情况。公司设计部门实施了基于SQL Server数据库的产品数据管理（简称PDM）。PDM是一门管理所有与产品相关的信息（包括电子图文档、数字化文件、数据库记录）和所有与产品有关的过程（工作流程、更改流程等）的技术，它提供了产品设计生命周期的信息管理，并可在企业范围内为产品设计与制造建立一个并行化的协作环境。
2 需求分析
在产品的整个生命周期中，主要存在3种不同形式的BOM：设计类物料清单（EBOM）﹑工艺类物料清单（PBOM）和制造类物料清单（MBOM）：
（2）工艺类物料清单：工艺设计部门以EBOM中的数据为依据，制定工艺计划、工位、工序信息，详细设计工艺装配步骤，更改装配顺序，增加工时等信息，修改后的装配最终生成PBOM数据。PBOM主要包括产品结构、工艺路线、工时定额、材料定额、装配工艺、零件工艺及机床和刀具、夹具、模具、量具等工装方面的信息。
（3）制造类物料清单：生产部门使用MBOM来决定零件或最终产品的制造方法以制订领取的物料清单；产品成本核算部门利用MBOM中每个自制件或外购件的当前成本来确定最终产品的成本和对产品成本维护，有利于公司业务的报价与成本分析。
三种BOM是层层递进的，其内涵不断扩展，从产品结构到工艺路线，再到产品资源进化。以BOM为主线组织的产品信息贯穿于企业整个生产活动的始终，因此BOM是系统集成的核心。
3 集成结构设计
3.1 集成的方式
CAPP、PDM与ERP系统的集成采用了数据级系统集成方案。数据级系统集成方案，是在系统中利用中间表或者中间文件来存储临时BOM数据，系统事先约定中间格式，各个系统分别开发脚本将各自输出到对方的数据整理成约定的中间表或中间文件格式，定时处理中间表或中间文件里的数据，或采用在接收端系统添加操作进行数据读入的模式。
3.3 集成的实现方案
在ERP系统数据库中建立制造BOM及工艺路线的中间表，开发CAPP、PDM与ERP系统的接口程序进行物料、MBOM和工艺路线的传递。实现过程描述如下：
（1）EBOM的生成。设计人员通过CAD设计产品的装配结构，并考虑到各种可能的设计方案，将CAD图纸信息导入到PDM系统中，形成产品的EBOM；在 PDM中创建产品的配置项，与具有产品配置方案的零部件建立关系，定义所有的产品配置方案，并将EBOM及物料清单信息传入ERP接口表中（如图2）。
（2）工艺人员在CAPP中编制工艺。工艺员从BOM接口表中选择具体的产品配置打开具有唯一结构的设计BOM，复制其为MBOM；按实际生产时各零部件的相互装配顺序调整MBOM 结构，根据工艺需要定义产品的工艺文件定义，指定制造零部件的工序。为保证CAPP系统中数据录入的准确性，需要从ERP 系统获取工种、设备、工作中心、人员等信息。
（3）材料定额员制定零部件原材料信息，可以通过数据同步，访问 ERP的物料信息表进行物料选取；工时定额员为制造零部件定义工时。
（4）通过PDM抛转数据传送完整的MBOM 和工艺路线到 ERP中间表。为了保证系统数据的准确性和一致性，在传送前必须对数据进行检查，使之符合 ERP系统的业务逻辑。
4 集成总结
4.1 集成的效果
PDM、CAPP与 ERP的集成满足了公司的需要，取得了一定的效果：
（1）保证了产品工程数据从设计到工艺到生产制造的顺畅流通；
（2）保证了ERP系统所需产品工程数据的准确；
（3）提高了工艺人员的工作效率；
（4）缩短了整个产品开发周期，加速了产品从设计到制造的转化。
4.2 需要注意的问题
（1）首先要考虑数据的流向，一般数据是从 PDM 流向 ERP，所以数据源头在 PDM。
（2）另外需要考虑的是系统的物料编码要保持一致，需要定义规范的对应关系使之能正确转换。
（3）采用数据级系统集成方案，系统的数据同步性会差一些，但只要合理规定读写中间表或中间数据库的时间，数据的同步性不会影响系统的使用。
（4）进入ERP系统接口数据要经过校验，使之符合ERP系统的业务逻辑。
5 结论
企业通过实施CAPP、PDM、ERP集成方案，在应用效果、经济实用、技术路线等方面基本达到了现代集成制造技术要求，消除了企业“信息孤岛”，实现了设计、工艺、管理、生产等各业务部门的企业级全局共享与流转，提高了决策层对企业内部资源的控制和企业对市场快速响应能力。