对离散制造业而言，ERP与PDM集成是一重要的信息化项目，项目成功能提高企业运营效率，有效缩短制造准备时间。对于按订单设计（ETO）类型的企业来说，一次性生产、重复性小的特性，决定了ERP系统需为每一次生产任务准备其所需的物料、BOM、工艺路线等基础数据，如产品零件数量多、结构复杂、数据量大时，唯有通过系统集成方可保证数据来源的准确和及时。
一、集成的模式
目前PDM与ERP集成的模式主要分为三大类型：数据级集成、合作伙伴级集成、流程级集成，其集成难度是逐级提高的。
①数据级集成是指通过函数或API、数据库包、接口表、中间文件等实现不同应用程序之间的数据同步。其特点是两个系统保持自己独立性，信息单向流动，下游系统可对上游系统产生的数据进行补充，实现有效的集成。当产品结构发生更改的时候，只需要按照顺序进行更新即可。此方式开发工作量小易实现，效率和安全性相对较低。虽系统的数据同步性会差一些，但只要合理规定读写中间表的时间，就不会影响系统使用。此方式对单件小批量生产和产品系列化程度不高的企业非常合适，航天晨光即采用了此集成模式。
②合作伙伴集成，它需要专用协议引擎或适配器来连接不同系统，一般通过触发器、高级队列、XML文件、字段映射、EDI等技术形式实现数据的传递、同步。如Smarteam Gateway、Agile ChangeCAST、Windchill ESI、Teamcenter Gateway等与ERP系统集成的模块都是属于此类型，是由PDM厂商发起对知名的ERP软件进行集成开发并形成的商品化套件包，但有的需借助于消息中间件（如MQ、BizTalk、Tibco等）等来搭建集成平台，有的能做到不同系统的互操作。其特点是集成自动化效率高，有很高的安全性和可靠性，但商品化套件包适应面窄、再定制修改困难、不支持工艺数据集成。
③流程集成是指通过一个多步骤、长时间运行的跨系统的流程来进行集成，业务系统之间通过对方的工作流触发自身的工作流，两系统之间按设计的流程进行数据的传递、反馈与同步，它需要特定的流程管理器。如Oracle基于应用服务器设计了BPEL业务流程执行语言，通过BPEL可以实现不同应用系统之间的业务事件实时响应，实现流程层面的集成。其特点是业务系统异构，需提供Web Service接口或基于SOA架构，从EAI平台角度来进行信息整合，开发工作量大，较难实现。
二、集成的内容和方案
航天晨光的ERP与PDM集成有两个方向需求，一是从PDM传递至ERP的数据流，一是从ERP展现至PDM的信息。第一种类型包括：物料、BOM、工艺路线、工程变更单、工单BOM与工艺路线临时变更单等信息，第二种类型包括订单信息、工艺能力、库存信息，供设计时实时查看和选用。
航天晨光集成总体方案设计思想为：兼顾上述两个方向需求，将PDM向PLM延伸扩展，保证数据源头为PDM，数据从PDM流向ERP；将PDM定位为集成主要平台和桥梁，将所有制造基础信息在PDM中补齐完善再给ERP而不再两端分别维护，对一些ERP特有属性信息，由PDM实时从ERP中读取并在PDM中维护。
2.1 对数据一致性的总体要求
产品基础数据必须一致，即使企业PDM与ERP系统不集成，PDM与ERP两系统使用的产品基础数据也必须一致，否则会导致生产、管理的混乱。两个系统需做到一致的主要有：物料的主要信息（编码等）、制造BOM定义（BOM结构、层数、各层的组成物料及数量、制造BOM在PDM中保存）、工艺路线定义（作业流程、加工流转路线、车间部门等）。
2.2 统一物料编码
ERP与PDM中的自制件、标准件、原材料、外购件等需统一编码规则，且集成后各类物料编码不能再分系统维护，必须统一由PDM牵头维护，并将PDM作为物料编码发生源头。
通过开发统一物料编码软件及与各分布式PDM系统的单向紧密集成，保证了PDM中的物料编码来源唯一，为集成奠定编码基础。主要实现如下功能：
(1)统一编码软件不再独立运行，而在PDM系统中触发，编码软件生成和查询界面中的物料编码、物料描述、ERP物料大类、ERP物料小类等信息都可以自动回传到PDM系统；能重新选择编码再次回传PDM系统；
(2)PDM系统中的用户名与编码软件用户名相互验证，无须二次登陆；
(3)PDM系统普通用户无权修改编码软件系统信息；
(4)PDM系统中已有物料进行分类、分库维护，已有物料的引用无需再次编码。
2.3 统一物料计量单位
按数据从PDM产生，提供给ERP使用的集成原则，保证数据来源唯一，即可解决物料计量一致。对ERP先于PDM上线的单位，ERP系统中已存在大量物料数据，且在ERP系统中计量单位不可更改，则PDM系统录入历史数据中时，必须参照ERP系统中选择计量单位的规则，定义其计量单位，保证两者一致。
2.4 建立物料完整信息模型
集成前，PDM中的物料只有设计工艺信息，没有制造信息。而物料在ERP系统中除主属性外，还需正确定义库存、采购、计划、成本、接收等方面共几十种属性信息，才能在分销、财务和制造各模块中使用。集成后需在PDM中统一录入维护上述所有属性，再给ERP。因此，主要采用以下两条措施。
(1)在PDM中增加“物料模板”字段，解决标准属性的确定。
在ERP系统中物料除主属性、采购价、订货批量、生产批量等少量属性外，其它属性对于某一类物料都可设置默认值的组合形成模板，后续可从物料模板上复制获得。因此，只需ERP系统中定制好各类物料模板的属性，而在PDM的“物料模板”中选择正确的物料类型即可。
(2)个性化属性，在PDM中补充
新物料的成本、供应类型、生产批量等因物料而异的属性，在PDM中由三类角色人员分别补充完善。
2.5 建立生成制造BOM和ERP工艺路线模型
2.5.1 制造BOM与设计BOM差别
由PDM产生的原始设计BOM信息，ERP系统不能直接使用，需对这些数据进一步维护后才能使用。表1是ERP系统中产品CGJ5101ZXX制造BOM样例，截取了部分行及部分列数据。制造BOM与设计BOM有三大不同点：
表1 产品CGJ5101ZXX制造BOM表
(1)制造BOM中最底层物料必须是采购物料，而在设计BOM中最底层物料是自制零件，两种BOM存在层次结构差异，需在设计BOM的自制零件下挂毛坯或原材料的子节点。
(2)制造BOM中需要提供零件被使用时具体的BOM序号、供应类型等生产信息。两种BOM存在较大的信息量差异。
(3)制造BOM中对自制外协件进行了下挂零部件子节点删除；对虚拟件或过程装配件进行了BOM层次压缩。
2.5.2 制造BOM和ERP工艺路线转化方案
为做到PDM与ERP的BOM集成，首先在PDM系统采取以下措施：
(1)在PDM系统用结构快照形成制造BOM树，对此BOM结构可手工快速形象地增删改操作。
(2)自动将原材料作为零件最底层物料补入制造BOM树。
(3)开发统计汇总功能，通过PDM系统中原材料的市价、年初价，以及零部件的重量计算出外协零件的采购单价，并逐级向上卷积得到外协部件的采购单价，最后自动对制造BOM中外协部件下属层次进行删除处理。
(4)手工维护“BOM序号”及“供应类型”等制造BOM字段，即按ERP系统的要求补充一些必须的工艺和制造信息。
(5)完善传统的技术工艺路线变为ERP工艺路线，手工维护“资源序号”及“资源单位用量（工时）”等字段，样例见表2。
表2 产品DN25-P01的ERP工艺路线
(6)通过流程通知及手工菜单操作，PDM系统将制造BOM和ERP工艺路线自动生成到接口表中。
其次，通过在ERP端开发接口数据处理加载程序，实现制造BOM和工艺路线自动检查加载到ERP系统正式表中。一般数据进入ERP系统前要规范性校验，使之符合ERP系统的业务逻辑。为此，开发的接口程序提供了制造BOM和工艺路线数据的自检查功能，包括新旧数据判断、冗余循环校验、数据规范性检查等。
2.6 基于PDM实时查询ERP数据
(1)库存信息实时查询。在PDM系统实时查询ERP系统中物料的库存可用量、零部件的价格等，为设计人员提供参考。
(2)合同信息实时查询。在PDM系统实时查询ERP系统中合同的订货信息，支持按产品代号、名称、客户、订货时间段的模糊查询，为售服维修提供参考。
(3)呆滞物料的实时查询。在PDM系统实时查询ERP系统中某时间段的某子库中的呆滞物料，为设计人员提前消化积压库存提供信息。
2.7 用制度保障集成数据的维护
为保证此集成模式能顺利实现，公司出台了集成数据维护管理制度，其中规定了维护职责，即在PDM系统中按ERP系统要求，分四类角色人员维护物料属性信息、工艺路线以及调整制造BOM。对于设计人员，负责物料编码、物料描述、ERP物料大类、ERP物料小类、物料模板、计量单位、单重等属性信息维护；工艺人员，负责毛重、加工系数、工艺路线等信息维护；采购人员负责采购件单价、材料年初单价和市价等信息；计划人员负责供应类型、供应子库等物料属性维护，制造BOM的调整和输出。
三、集成的总结
3.1 集成的效果
航天晨光KMPDM与Oracle ERP、用友U8的系统集成在开发完成后，经过一段时间的测试和试运行，现已在七家分子公司稳定运行了近两年时间，基本满足了需要，取得了不错的效果：
(1)系统间制造基础数据能快捷传递，节省了大量的时间和人力成本，避免了重复录入，降低了错误率，加速了产品从设计到制造的转化。
(2)确保了数据的一致性和准确性，两系统在产品BOM管理上达到高度统一。
(3)通过PDM实时查询ERP系统的信息，实现了两系统间的信息共享。
3.2 集成后的深化应用
随着公司ERP和PDM系统的全面深化应用，有的生产车间工位都配置了触摸屏工控电脑，用于接收工作任务及报工，在车间取消了以前生产所需的纸质图纸及工艺文件，取而代之的是车间操作工在ERP系统中接收工作任务的同时能获取所需PDM产品图纸和工艺文件的电子数据，这样PDM系统数据的更改能在第一时间反应到生产现场。目前航天晨光上海分公司已进一步实现了车间级无纸化系统集成应用。
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