本文通過對多家飛機制造企業信息化建設工作的總結，列舉了ERP和PDM應用中主要存在的問題，隨后結合現代飛機生產管理發展趨勢，以BOM的建立和管理為主線，以實現生產、工藝及質量管理之間數據協調與資源共享為目標，通過對業務流程、制造數據管理、數據集成和數據采集技術的分析和研究，指出構建以BOM為統一數據源的信息集成平臺，能夠為實現數字化協同制造提供快捷有效的方法。
飛機制造是一個全球化合作與競爭并存的行業，中航工業想要融入世界航空產業鏈，就需要從技術和管理上全面與世界接軌。信息技術和工業技術的融合，使之成為企業重要的生產力要素，信息技術應用的深度和廣度，從某些層面代表了一個飛機生產企業的管理水平和技術水平。
ERP軟件已成為制造類企業首選的企業級平臺，但隨著經濟的高速發展，產品的生產周期大大壓縮，產品的構型呈多樣化趨勢，多品種小批量生產成為主流模式，這給需要準確基礎數據作為支撐的ERP系統帶來了嚴峻的挑戰。因此從信息集成的層面，對快速得到滿足ERP軟件需要的BOM數據的方法進行探討，找出一條在現代市場環境下更好友揮ERP作用的途徑就顯得尤為迫切。
1 ERP成為飛機制造企業的主要平臺
ERP/MRPⅡ已在飛機制造企業得到廣泛的應用，系統早期具有產品主生產計劃管理、物料需求計劃管理、庫存管理、零件配套和物料跟蹤管理等基本功能，后擴展到面向成品配套、零件制造、標準件、現場管控等產品全壽命資源管理。CAPP系統是飛機制造企業工藝管理的主平臺，系統貫穿于設計、工藝、生產制造和質量控制的全生命周期。CAPP主要管理路線分工、工藝卡和工藝規程編制。ERP以生產計劃與管控為核心，負責制造計劃的下達和管理，CAPP向ERP提供工藝數據。
隨著ERP系統的深入開發和應用，業務部門管理流程與其他系統之間的關聯越來越多，數據關系復雜程度不斷增加，系統應用逐漸暴露出一些缺陷。在PDM應用并不成熟的情況下，ERP主要從CAPP系統獲取數據，應用效果并不理想，主要存在以下問題：
(1)CAPP系統沿用設計部門發放的EBOM加上路線分工形成的分工表進行工藝管理，EBOM加路線分工嚴格來講只是一種工程清單EBOM，而ERP需要的是產品真正裝機使用的制造物料清單MBOM。
(2)對BOM理解有誤，認為BOM就是單純的物料清單。
(3)BOM管理功能不夠系統和完善，圖形編輯和瀏覽功能存在缺陷，沒有設計工藝管理、審批等功能。BOM數據審校工作沒有嚴格定義，有可能到了現場制造環節才在ERP系統中發現制造數據與工藝數據的不協調。
(4)CAPP、ERP應用出現的信息孤島、資源共享和重復利用等問題沒有解決。
(5)沒有形成完整、開放的體系結構，無法真正實現工藝信息管理的計算機化、信息化、集成化、網絡化。
(6)ERP系統操作中與現場工藝指令常常出現數據不一致情況，由于生產數據要經過大量的工藝數據核對和中間表的傳遞才能使用，因此給工藝人員和生產管理人員帶來了繁重的系統維護工作。
(7)工藝、生產信息在系統中經常出現不協調，現場物流與系統管理不一致。因此存在系統、手工兩本賬，造成重復勞動和惰性管理。
這樣的數據管理和流程不能滿足ERP系統計劃、庫存和訂單等業務管理，當然更不能滿足ERP的深化應用。
2 BOM在ERP系統集成的應用
2.1 CAPP與ERP集成應用管理流程
飛機制造的信息化建設進程中，PDM的應用尚不夠成熟，還不能提供滿足ERP需要的基礎數據，成為企業級信息集成的短板。飛機生產的特點是生產數據和工藝數據緊密相關，為實現生產管理資源分配和調度控制的統一，可以采用CAPP與ERP直接集成的方案。
在PDM系統沒有完全應用的情況下，為了實現CAPP與ERP集成，數據流向是：PDM將EBOM傳遞到CAPP，CAPP將接收的EBOM作為原始數據，通過工藝設計生成制造產品結構樹MBOM;然后CAPP將PBOM/MBOM、AO/FO、工藝路線等數據傳遞到ERP。
這種集成對ERP來說，數據接口僅僅剩下一個CAPP的接口，切斷了ERP與PDM的直接聯系，因此稱ERP的這種直接由CAPP傳遞產品數據的流程為“逆向產品數據流”。
CAPP與ERP系統集成數據流如圖1所示。
▲圖1 CAPP與ERP系統集成數據流
逆向產品數據流的特點是：
(1)省去了將EBOM向MBOM的人工轉換，人工轉換決定了ERP運行效果一定是困難、低效和錯誤率高的;
(2)單一數據源，只有CAPP一個數據源，而不是PDM和CAPP兩個數據源，數據的一致性得到了保證;
(3)接口簡單，通過接口數據庫方式進行數據集成，維護工作量小;
(4)發生工程更改時，數據維護簡單。
2.2 PDM與ERP集成方式
2.2.1 PDM與ERP集成的必要性
西飛公司作為飛機主制造商，既要承擔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，為適應主制造商的角色，需要建設支撐產品全生命周期研制的數字化綜合性集成環境(PDM)，負責型號研制項目管理、產品工藝規劃、生產計劃管理、制造過程管理以及供應鏈管理等。
PDM和ERP是當前關系到企業核心能力的2個重要技術領域平臺。PDM能夠管理所有與產品有關的信息和與產品相關的過程，它能幫助企業構造一個適合異構計算機運作環境的集成應用平臺。ERP則是根據現代管理思想，對企業活動中和制造有關的所有資源及過程(包括產、供、銷、人、財、物)進行統一的管理，在目標上充分體現對成本的控制、對質量的控制和對客戶服務的管理，著眼于企業制造領域中連續的計算機化管理，主要用于生產制造階段和后勤管理。雖然PDM和ERP在管理重點上有所不同，但是由于同一產品的形成周期涉及PDM和ERP2個領域，所以對PDM和ERP進行系統集成應用，對于有效縮短產品形成周期、如速產品從設計到制造的轉化、促進企業的現代化進程具有非常重要的現實意義。
2.2.2 PDM和ERP系統集成的困難
國內飛機制造企業通常選擇WINDCHILL系統作為產品數據管理平臺，實現對產品EBOM、PBOM、MBOM和變更等的管理，然而WINDCHILL系統沒有AO/FO編制功能，ERP需要的AO/FO數據就需要從CAPP獲取，增加了系統集成難度，近兩年來國內飛機制造企業將AO/FO編制功能納入到了WINDCHILL中進行管理，為PDM與ERP系統集成創造了有利條件。
PDM和ERP這2個系統在功能、信息表示和技術實現等方面存在較大差異，各自功能擴展又帶來信息和功能上的許多重疊，因此PDM和ERP2個企業級的系統集成成為實現企業信息化的必然。
目前PDM與ERP系統集成存在的主要問題包括：
a.在集成的2個系統之間沒有一個統一完備的信息描述，難以做到信息的完全共享。目前很多系統之間的集成僅僅只是通過數據文件來實現系統集成，只能共享有限的信息。
b.難以實現2個系統之間的過程集成。在串行工作環境中，信息流動是單向的，設計、制造過程中的信息不需要交流和反饋，而并行工程要求產品開發設計人員從一開始就考慮產品整個生命周期中的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶，PDM和ERP的分別實施使設計和制造過程缺乏必要與及時的信息反饋。
c.系統集成之間信息的控制問題，即由誰來產生數據以及控制共同擁有的信息。
d.組織障礙，使用PDM和ERP系統的部門之間較難接受對方的思想，人為因素阻礙了系統之間的集成，這也是一個不容忽視的方面。
集成PDM和ERP系統無疑是滿足企業對產品信息管理、過程管理和生產經營管理需求的最佳解決方案。但在系統集成過程中，針對系統應該如何連接，以及在什么部門應該控制什么信息等問題上難以達成一致，這不是技術問題，而是企業內管理和文化問題。
2.2.3 PDM和ERP系統集成的關鍵
產品結構是PDM與ERP系統的核心，由于他們的側重點不同，產品結構在2個系統之間的表現形式也不一樣。PDM的產品結構主要面向產品干什么以及怎樣配置產品，而在ERP系統中，對加工、裝配、采購等階段產品結構的配置又各有不同。建立產品結構或BOM的應用視圖，即在不同階段的表達方式和信息結構是實現兩者集成的關鍵技術。
本文通過對多家飛機制造企業信息化建設工作的總結，列舉了ERP和PDM應用中主要存在的問題，隨后結合現代飛機生產管理發展趨勢，以BOM的建立和管理為主線，以實現生產......
2.2.4 PDM與ERP集成信息內容
PDM與ERP系統間共享的信息有很多，主要包括產品結構、零組件、工藝信息、原材料、設備、工裝、組織結構等，這些信息可以歸納為物料信息、產品的層次結構類信息、資源信息。
物料信息是集成信息中的基礎信息，主要包括零組件、產品、原材料等信息，是對物料基本屬性內容的描述;產品的層次結構類信息是以層次結構進行存儲的信息，包括產品結構、工藝過程結構等，層次結構類的制造信息是PDM與ERP系統實際運作中密切相關的肉容，其表現形式通常為MBOM;資源信息包括組織結構信息及制造資源信息，組織結構信息中包含企業的部門結構與人員信息，制造資源信息包括設備、工裝信息，用于具體的生產制造。
2.2.5 PDM與ERP集成方法
采用中間數據庫集成方法實現PDM與ERP數據集成。PDM將ERP系統所需的基礎物料數據、BOM、工藝路線、AO/FO等數據存儲到中間庫數據表，然后通過約定的方式通知ERP，由ERP到中間庫讀取數據。
PDM與ERP系統集成數據流如圖2所示。
▲圖2 PDM與ERP系統集成數據流
3 結束語
PDM和ERP系統，既是信息化應用系統，更是一種企業管理的思想。它們相互交叉滲透，但不相互包容，只有將2個系統集成到一起，才能充分地發揮二者的作用。PDM和ERP系統集成執行的好壞，與基礎數據的準確輸入和采集有很大關系，必須采用各種手段，規范物料編碼，保證系統數據的完整性、準確性，這樣才能發揮ERP管理信息系統的真實功效。
PDM和ERP系統集成的實施必須充分分析生產實際和管理現狀，把握各個系統業務流程和改進方向，也就是不應該僅僅以現成的開發模塊為限制管理的依據，而應該在本身業務分析、重組和改進的基礎上不斷完善系統的開發和應用，才能設計出適應產品生命周期管理的解決方案，發揮資源系統的管理效益。
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