产品全生命周期与企业信息化协同
任何产品都要经历产品需求分析、概念设计、详细设计、制造、销售、售后服务支持等阶段，产品从需求到消亡的全过程就是产品的全生命周期（Product Lifecycle）。产品全生命周期管理（Product Lifecycle Management，PLM）是企业信息化系统研究的热点，而企业信息化协同是目前企业信息化系统研究的热点。企业信息化协同就是企业将信息技术、现代管理技术、制造技术相结合，通过信息集成、过程及资源的优化，并应用于企业产品全生命周期（从产品的市场需求分析到报废处理）的各个阶段，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行，最终达到人/组织、经营管理和技术三者的集成优化，从而改进企业产品开发的时间、质量、成本、服务、环境，以提高企业的市场应变能力和竞争能力。国内的企业也相继引进或自主开发了CAX、MRPII、MRP、ERP、SCM、CRM、PDM、eBusiness等企业信息化系统。
尽管上述企业信息化系统对企业信息化协同进行了有益的探索，但从产品全生命周期角度来看，现有的系统都存在着“信息孤岛问题”，即主要针对产品全生命周期中某些阶段的解决方案，缺少贯通全局的系统集成以及对整个企业跨任务的数据流的不断控制。因此，造成大量的信息重复录入，大大降低了信息系统的使用效率，严重制约了信息系统整体效力的发挥。针对上述问题，本文建立了企业信息化关系网络，借助XML技术实现系统信息之间的转换，并构建了企业信息化系统协同模型；搭建了以PLM系统为平台的产品全生命周期与企业信息化协同运作框架，使用过程建模方法将各信息化系统协同于同一个信息平台，实现了制造企业的信息化共享。
企业信息化系统关系网络
要实现信息化系统的完整协同，需要建立有效的产品全生命周期数据管理和相互协作的基础架构，高效汇集和管理不同的产品信息，实现完整而有效的运作过程。以产品全生命周期管理（PLM）为基础的企业信息化系统关系网络如图1所示。
图1 企业信息化系统关系网络
PLM与前端客户关系管理（Custom Relationship Management，CRM）系统、后端供应链管理（Supply Chain Management，SCM）系统、底端制造资源计划管理（Manufacturing Resource Management，MRP）系统以及顶端企业资源技术管理（EntERPrise Resource Planning，ERP）系统共同组成企业信息化系统关系网络。PLM系统在整个关系网络中处于核心地位，负责协调企业管理系统中的ERP、CRM、SCM、MRP等系统。
企业信息化系统的协同关系以PLM为基础的企业信息化协同关系如图2所示。从图2中可看出，CRM主要管理客户信息和需求反馈，分析市场需求，涉及到需求分析、生产制造、销售和售后服务以及回收利用等阶段；SCM主要进行供应商、采购和库存管理，提供充足的供应给生产过程，涉及到概念设计、详细设计和生产制造等阶段；ERP主要规划和配置企业产品制造阶段所需的各种资源，涉及到产品设计、生产制造和销售以及售后服务等阶段。PLM覆盖产品的整个生命周期，包括生产、管理、采购和库存、销售、市场开发和财务等各领域。若将PLM所管理的数据用BOM（Bill Of Material，物料清单）表示，则需求物料清单为RBOM，财务物料清单为FBOM，概念设计物料清单CBOM，详细设计物料清单EBOM，销售和售后物料清单AsBOM，制造物料清单MBOM，回收物料清单RBOM。PLM管理数据的集合为A={CBOM，RBOM，EBOM……}、企业经营管理信息的集合B＝{MBOM，FBOM……}、ERP管理数据的集合为C＝{EBOM，MBOM……}，则PLM与ERP的信息交汇为A∩B∪C。SCM管理数据的集合为D＝{CBOM ，EBOM……}，则PLM与SCM信息的交汇为A∩D。CRM管理数据的集合为E＝{RBOM……}，则PLM与CRM信息的交汇为A∩E∪B。
图2 企业信息化协同关系
企业信息化协同模型
根据PLM和ERP、SCM和CRM的协同关系，建立信息化系统协同模型，如图3所示，该模型利用XML语言建立各系统之间的数据联系。XML（eXtensible Markup Language，可扩展标识语言）是一种描述数据和交换数据的标准格式，具有开放型、可扩展性、国际性等优点，其自描述性非常适用于不同应用系统间的数据交换，且不以预先规定的一组数据结构定义为前提，成为网络数据交换的有力工具。
图3 信息化系统协同模型
（一）PLM与ERP的协同该模型通过中间文件实现PLM与ERP的协同，采用XML技术以及API函数调用的方式，属于间接集成模式。具体的模型有以下几部分组成：
采用接口函数和中间文件XML，由PLM系统的工程物料表EBOM和工艺数据等，将数据传递给ERP系统。
在EBOM和工艺数据发生变化时，采用增量的方式，由PLM系统完成产品结构和工艺数据的比较，传递给ERP系统。采用中间文件XML和接口函数，由ERP系统根据产品结构和工艺数据维护制造物料表MBOM和成本BOM数据，传递给PLM系统。
由ERP系统维护材料库存、设备和工装状况等数据，传递给PLM系统。在制造BOM、成本BOM、材料库存、设备和工装状况等数据发生变化时，采用增量的方式，由ERP系统完成这些数据的比较，传递给PLM系统。
数据由ERP系统向PLM系统传递时，ERP通知PLM，PLM利用导入接口函数读取数据并写入本系统。数据由PLM系统向ERP系统传递时，PLM通知ERP，ERP通过导入接口函数读取数据写入本系统。
（二）PLM与ERP/SCM/CRM的协同
PLM与/ERP/SCM/CRM的协同通过中间文件XML和接口函数来实现。步骤如下：
首先，将SCM系统和CRM系统中的需求数据转换成XML格式。
其次，将XML格式放置于XML文档库中，供其他系统调用。
最后，ERP系统和PLM系统可以分别调用XML格式的文档，转换成需要的格式，以实现系统之间的协同，进行信息之间的交换和共享。
产品全生命周期管理协同运作框架
产品全生命周期协同运作框架如图4所示。该框架是在PLM与ERP、SCM、CRM系统完整协同基础上，将各信息化系统通过XML、Internet等可视化的协同技术协同于同一个信息平台，从而实现企业的信息化。该框架的运作流程由以下几部分组成：
图4 产品全生命周期管理协同运作框架
产品全生命周期的协同是在PLM、XML等中间件和可视化协同技术及互联网等技术的基础上实现高效的运作。
PLM协同了ERP、SCM、CRM，使用户可以协同的开发、设计、制造和管理产品；管理功能涵盖整个产品生命周期过程，涉及到质量管理、项目管理、产品配置、产品生产、产品数据、价值链、订单库存、售后服务、产品结构等；管理的核心是产品数据管理、项目管理、产品结构和配置等。其他的管理可在XML等中间文件的基础上分散给其他的信息化系统。
客户需求包括产品的需求和问题反馈。图4右端为客户对产品的需求，客户与企业的销售部门洽谈，达成技术合同协议，并由设计部门依据PLM系统存储的有关设计数据，协同设计伙伴和辅助设计软件，结合技术协议设计客户要求的产品，设计过程和数据又反馈到PLM系统进行存储。图4左端为客户需求反馈，包括客户服务合作伙伴和销售伙伴的反馈意见，并存储到PLM系统，另一方面业务流程重组部门筛选和改进反馈意见，修正完后再传输到PLM系统存储。整个客户对产品的需求和反馈的过程，都是通过Internet访问产品维护数据，提交问题反馈，进行自助式服务。
产品的开发设计是设计师们依据技术合同协议，结合问题反馈及计算机辅助软件下进行的。
生产制造部门结合技术协议，把有关产品的制造信息传输到计划管理软件ERP/MRP系统中，并反馈到PLM系统中。制造部门将无法生产的产品的信息通知给制造资源管理系统，进一步确定采购计划。
生产装配部门依据PLM系统反馈给SCM系统的有关数据，由MRM系统进行生产和装配，将结果传输给PLM系统进行存储。
销售和售后服务部门为客户提供服务支持，将结果反馈给PLM系统存储，并第一时间通知设计和制造部门，为下一轮开发新产品打下基础。
结论
本文首先建立了企业信息化系统关系网络，分析了以PLM系统为基础的企业信息化系统的协同关系。其次利用XML的技术实现系统信息之间的转换，构建了企业信息化系统协同模型。文章最后建立了以PLM系统为平台的产品全生命周期与企业信息化协同运作框架，运用过程建模方法将各信息化系统协同于同一个信息平台，从而成功实现制造企业的信息化共享。
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