本文通過(guò)對(duì)多家飛機(jī)制造企業(yè)信息化建設(shè)工作的總結(jié)，列舉了ERP和PDM應(yīng)用中主要存在的問(wèn)題，隨后結(jié)合現(xiàn)代飛機(jī)生產(chǎn)管理發(fā)展趨勢(shì)，以BOM的建立和管理為主線，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、工藝及質(zhì)量管理之間數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)與資源共享為目標(biāo)，通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)流程、制造數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的分析和研究，指出構(gòu)建以BOM為統(tǒng)一數(shù)據(jù)源的信息集成平臺(tái)，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)數(shù)字化協(xié)同制造提供快捷有效的方法。

飛機(jī)制造是一個(gè)全球化合作與競(jìng)爭(zhēng)并存的行業(yè)，中航工業(yè)想要融入世界航空產(chǎn)業(yè)鏈，就需要從技術(shù)和管理上全面與世界接軌。信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的融合，使之成為企業(yè)重要的生產(chǎn)力要素，信息技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度，從某些層面代表了一個(gè)飛機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的管理水平和技術(shù)水平。

ERP軟件已成為制造類企業(yè)首選的企業(yè)級(jí)平臺(tái)，但隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期大大壓縮，產(chǎn)品的構(gòu)型呈多樣化趨勢(shì)，多品種小批量生產(chǎn)成為主流模式，這給需要準(zhǔn)確基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐的ERP系統(tǒng)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此從信息集成的層面，對(duì)快速得到滿足ERP軟件需要的BOM數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行探討，找出一條在現(xiàn)代市場(chǎng)環(huán)境下更好友揮ERP作用的途徑就顯得尤為迫切。

1 ERP成為飛機(jī)制造企業(yè)的主要平臺(tái)

ERP/MRPⅡ已在飛機(jī)制造企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，系統(tǒng)早期具有產(chǎn)品主生產(chǎn)計(jì)劃管理、物料需求計(jì)劃管理、庫(kù)存管理、零件配套和物料跟蹤管理等基本功能，后擴(kuò)展到面向成品配套、零件制造、標(biāo)準(zhǔn)件、現(xiàn)場(chǎng)管控等產(chǎn)品全壽命資源管理。CAPP系統(tǒng)是飛機(jī)制造企業(yè)工藝管理的主平臺(tái)，系統(tǒng)貫穿于設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)制造和質(zhì)量控制的全生命周期。CAPP主要管理路線分工、工藝卡和工藝規(guī)程編制。ERP以生產(chǎn)計(jì)劃與管控為核心，負(fù)責(zé)制造計(jì)劃的下達(dá)和管理，CAPP向ERP提供工藝數(shù)據(jù)。

隨著ERP系統(tǒng)的深入開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，業(yè)務(wù)部門管理流程與其他系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)越來(lái)越多，數(shù)據(jù)關(guān)系復(fù)雜程度不斷增加，系統(tǒng)應(yīng)用逐漸暴露出一些缺陷。在PDM應(yīng)用并不成熟的情況下，ERP主要從CAPP系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，應(yīng)用效果并不理想，主要存在以下問(wèn)題：

(1)CAPP系統(tǒng)沿用設(shè)計(jì)部門發(fā)放的EBOM加上路線分工形成的分工表進(jìn)行工藝管理，EBOM加路線分工嚴(yán)格來(lái)講只是一種工程清單EBOM，而ERP需要的是產(chǎn)品真正裝機(jī)使用的制造物料清單MBOM。

(2)對(duì)BOM理解有誤，認(rèn)為BOM就是單純的物料清單。

(3)BOM管理功能不夠系統(tǒng)和完善，圖形編輯和瀏覽功能存在缺陷，沒(méi)有設(shè)計(jì)工藝管理、審批等功能。BOM數(shù)據(jù)審校工作沒(méi)有嚴(yán)格定義，有可能到了現(xiàn)場(chǎng)制造環(huán)節(jié)才在ERP系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)制造數(shù)據(jù)與工藝數(shù)據(jù)的不協(xié)調(diào)。

(4)CAPP、ERP應(yīng)用出現(xiàn)的信息孤島、資源共享和重復(fù)利用等問(wèn)題沒(méi)有解決。

(5)沒(méi)有形成完整、開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)，無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)工藝信息管理的計(jì)算機(jī)化、信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化。

(6)ERP系統(tǒng)操作中與現(xiàn)場(chǎng)工藝指令常常出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致情況，由于生產(chǎn)數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)大量的工藝數(shù)據(jù)核對(duì)和中間表的傳遞才能使用，因此給工藝人員和生產(chǎn)管理人員帶來(lái)了繁重的系統(tǒng)維護(hù)工作。

(7)工藝、生產(chǎn)信息在系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)不協(xié)調(diào)，現(xiàn)場(chǎng)物流與系統(tǒng)管理不一致。因此存在系統(tǒng)、手工兩本賬，造成重復(fù)勞動(dòng)和惰性管理。

這樣的數(shù)據(jù)管理和流程不能滿足ERP系統(tǒng)計(jì)劃、庫(kù)存和訂單等業(yè)務(wù)管理，當(dāng)然更不能滿足ERP的深化應(yīng)用。

2 BOM在ERP系統(tǒng)集成的應(yīng)用

2.1 CAPP與ERP集成應(yīng)用管理流程

飛機(jī)制造的信息化建設(shè)進(jìn)程中，PDM的應(yīng)用尚不夠成熟，還不能提供滿足ERP需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，成為企業(yè)級(jí)信息集成的短板。飛機(jī)生產(chǎn)的特點(diǎn)是生產(chǎn)數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)緊密相關(guān)，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理資源分配和調(diào)度控制的統(tǒng)一，可以采用CAPP與ERP直接集成的方案。

在PDM系統(tǒng)沒(méi)有完全應(yīng)用的情況下，為了實(shí)現(xiàn)CAPP與ERP集成，數(shù)據(jù)流向是：PDM將EBOM傳遞到CAPP，CAPP將接收的EBOM作為原始數(shù)據(jù)，通過(guò)工藝設(shè)計(jì)生成制造產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)MBOM;然后CAPP將PBOM/MBOM、AO/FO、工藝路線等數(shù)據(jù)傳遞到ERP。

這種集成對(duì)ERP來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)接口僅僅剩下一個(gè)CAPP的接口，切斷了ERP與PDM的直接聯(lián)系，因此稱ERP的這種直接由CAPP傳遞產(chǎn)品數(shù)據(jù)的流程為“逆向產(chǎn)品數(shù)據(jù)流”。

CAPP與ERP系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)流如圖1所示。

▲圖1 CAPP與ERP系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)流

逆向產(chǎn)品數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)是：

(1)省去了將EBOM向MBOM的人工轉(zhuǎn)換，人工轉(zhuǎn)換決定了ERP運(yùn)行效果一定是困難、低效和錯(cuò)誤率高的;

(2)單一數(shù)據(jù)源，只有CAPP一個(gè)數(shù)據(jù)源，而不是PDM和CAPP兩個(gè)數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)的一致性得到了保證;

(3)接口簡(jiǎn)單，通過(guò)接口數(shù)據(jù)庫(kù)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，維護(hù)工作量小;

(4)發(fā)生工程更改時(shí)，數(shù)據(jù)維護(hù)簡(jiǎn)單。

2.2 PDM與ERP集成方式

2.2.1 PDM與ERP集成的必要性

西飛公司作為飛機(jī)主制造商，既要承擔(dān)部件的制造和總裝集成，還要組織各制造商共同完成試制任務(wù)，為適應(yīng)主制造商的角色，需要建設(shè)支撐產(chǎn)品全生命周期研制的數(shù)字化綜合性集成環(huán)境(PDM)，負(fù)責(zé)型號(hào)研制項(xiàng)目管理、產(chǎn)品工藝規(guī)劃、生產(chǎn)計(jì)劃管理、制造過(guò)程管理以及供應(yīng)鏈管理等。

PDM和ERP是當(dāng)前關(guān)系到企業(yè)核心能力的2個(gè)重要技術(shù)領(lǐng)域平臺(tái)。PDM能夠管理所有與產(chǎn)品有關(guān)的信息和與產(chǎn)品相關(guān)的過(guò)程，它能幫助企業(yè)構(gòu)造一個(gè)適合異構(gòu)計(jì)算機(jī)運(yùn)作環(huán)境的集成應(yīng)用平臺(tái)。ERP則是根據(jù)現(xiàn)代管理思想，對(duì)企業(yè)活動(dòng)中和制造有關(guān)的所有資源及過(guò)程(包括產(chǎn)、供、銷、人、財(cái)、物)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，在目標(biāo)上充分體現(xiàn)對(duì)成本的控制、對(duì)質(zhì)量的控制和對(duì)客戶服務(wù)的管理，著眼于企業(yè)制造領(lǐng)域中連續(xù)的計(jì)算機(jī)化管理，主要用于生產(chǎn)制造階段和后勤管理。雖然PDM和ERP在管理重點(diǎn)上有所不同，但是由于同一產(chǎn)品的形成周期涉及PDM和ERP2個(gè)領(lǐng)域，所以對(duì)PDM和ERP進(jìn)行系統(tǒng)集成應(yīng)用，對(duì)于有效縮短產(chǎn)品形成周期、如速產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的轉(zhuǎn)化、促進(jìn)企業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.2.2 PDM和ERP系統(tǒng)集成的困難

國(guó)內(nèi)飛機(jī)制造企業(yè)通常選擇WINDCHILL系統(tǒng)作為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品EBOM、PBOM、MBOM和變更等的管理，然而WINDCHILL系統(tǒng)沒(méi)有AO/FO編制功能，ERP需要的AO/FO數(shù)據(jù)就需要從CAPP獲取，增加了系統(tǒng)集成難度，近兩年來(lái)國(guó)內(nèi)飛機(jī)制造企業(yè)將AO/FO編制功能納入到了WINDCHILL中進(jìn)行管理，為PDM與ERP系統(tǒng)集成創(chuàng)造了有利條件。

PDM和ERP這2個(gè)系統(tǒng)在功能、信息表示和技術(shù)實(shí)現(xiàn)等方面存在較大差異，各自功能擴(kuò)展又帶來(lái)信息和功能上的許多重疊，因此PDM和ERP2個(gè)企業(yè)級(jí)的系統(tǒng)集成成為實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化的必然。

目前PDM與ERP系統(tǒng)集成存在的主要問(wèn)題包括：

a.在集成的2個(gè)系統(tǒng)之間沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一完備的信息描述，難以做到信息的完全共享。目前很多系統(tǒng)之間的集成僅僅只是通過(guò)數(shù)據(jù)文件來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，只能共享有限的信息。

b.難以實(shí)現(xiàn)2個(gè)系統(tǒng)之間的過(guò)程集成。在串行工作環(huán)境中，信息流動(dòng)是單向的，設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中的信息不需要交流和反饋，而并行工程要求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員從一開(kāi)始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶，PDM和ERP的分別實(shí)施使設(shè)計(jì)和制造過(guò)程缺乏必要與及時(shí)的信息反饋。

c.系統(tǒng)集成之間信息的控制問(wèn)題，即由誰(shuí)來(lái)產(chǎn)生數(shù)據(jù)以及控制共同擁有的信息。

d.組織障礙，使用PDM和ERP系統(tǒng)的部門之間較難接受對(duì)方的思想，人為因素阻礙了系統(tǒng)之間的集成，這也是一個(gè)不容忽視的方面。

集成PDM和ERP系統(tǒng)無(wú)疑是滿足企業(yè)對(duì)產(chǎn)品信息管理、過(guò)程管理和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理需求的最佳解決方案。但在系統(tǒng)集成過(guò)程中，針對(duì)系統(tǒng)應(yīng)該如何連接，以及在什么部門應(yīng)該控制什么信息等問(wèn)題上難以達(dá)成一致，這不是技術(shù)問(wèn)題，而是企業(yè)內(nèi)管理和文化問(wèn)題。

2.2.3 PDM和ERP系統(tǒng)集成的關(guān)鍵

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是PDM與ERP系統(tǒng)的核心，由于他們的側(cè)重點(diǎn)不同，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在2個(gè)系統(tǒng)之間的表現(xiàn)形式也不一樣。PDM的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要面向產(chǎn)品干什么以及怎樣配置產(chǎn)品，而在ERP系統(tǒng)中，對(duì)加工、裝配、采購(gòu)等階段產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置又各有不同。建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或BOM的應(yīng)用視圖，即在不同階段的表達(dá)方式和信息結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)兩者集成的關(guān)鍵技術(shù)。

本文通過(guò)對(duì)多家飛機(jī)制造企業(yè)信息化建設(shè)工作的總結(jié)，列舉了ERP和PDM應(yīng)用中主要存在的問(wèn)題，隨后結(jié)合現(xiàn)代飛機(jī)生產(chǎn)管理發(fā)展趨勢(shì)，以BOM的建立和管理為主線，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)......

2.2.4 PDM與ERP集成信息內(nèi)容

PDM與ERP系統(tǒng)間共享的信息有很多，主要包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零組件、工藝信息、原材料、設(shè)備、工裝、組織結(jié)構(gòu)等，這些信息可以歸納為物料信息、產(chǎn)品的層次結(jié)構(gòu)類信息、資源信息。

物料信息是集成信息中的基礎(chǔ)信息，主要包括零組件、產(chǎn)品、原材料等信息，是對(duì)物料基本屬性內(nèi)容的描述;產(chǎn)品的層次結(jié)構(gòu)類信息是以層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)的信息，包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝過(guò)程結(jié)構(gòu)等，層次結(jié)構(gòu)類的制造信息是PDM與ERP系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)作中密切相關(guān)的肉容，其表現(xiàn)形式通常為MBOM;資源信息包括組織結(jié)構(gòu)信息及制造資源信息，組織結(jié)構(gòu)信息中包含企業(yè)的部門結(jié)構(gòu)與人員信息，制造資源信息包括設(shè)備、工裝信息，用于具體的生產(chǎn)制造。

2.2.5 PDM與ERP集成方法

采用中間數(shù)據(jù)庫(kù)集成方法實(shí)現(xiàn)PDM與ERP數(shù)據(jù)集成。PDM將ERP系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)物料數(shù)據(jù)、BOM、工藝路線、AO/FO等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到中間庫(kù)數(shù)據(jù)表，然后通過(guò)約定的方式通知ERP，由ERP到中間庫(kù)讀取數(shù)據(jù)。

PDM與ERP系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)流如圖2所示。

▲圖2 PDM與ERP系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)流

3 結(jié)束語(yǔ)

PDM和ERP系統(tǒng)，既是信息化應(yīng)用系統(tǒng)，更是一種企業(yè)管理的思想。它們相互交叉滲透，但不相互包容，只有將2個(gè)系統(tǒng)集成到一起，才能充分地發(fā)揮二者的作用。PDM和ERP系統(tǒng)集成執(zhí)行的好壞，與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確輸入和采集有很大關(guān)系，必須采用各種手段，規(guī)范物料編碼，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性，這樣才能發(fā)揮ERP管理信息系統(tǒng)的真實(shí)功效。

PDM和ERP系統(tǒng)集成的實(shí)施必須充分分析生產(chǎn)實(shí)際和管理現(xiàn)狀，把握各個(gè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程和改進(jìn)方向，也就是不應(yīng)該僅僅以現(xiàn)成的開(kāi)發(fā)模塊為限制管理的依據(jù)，而應(yīng)該在本身業(yè)務(wù)分析、重組和改進(jìn)的基礎(chǔ)上不斷完善系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，才能設(shè)計(jì)出適應(yīng)產(chǎn)品生命周期管理的解決方案，發(fā)揮資源系統(tǒng)的管理效益。