CAPPPDMERP系统集成应用v1.docx

CAPPPDMERP系统集成应用v1.docx

《CAPPPDMERP系统集成应用v1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CAPPPDMERP系统集成应用v1.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

CAPPPDMERP系统集成应用v1

CAPP、PDM、ERP系统集成应用

１　CAPP、PDM、ERP集成的必要必性

晨光集团目前已经实施的系统有KMCAPP、KMBOM、PTC公司的PDMLINK和用友ERP（U8），这些系统的实施就带来信息共享，数据的唯一性、数据及时传递等问题，如果不实施集成就形成“信息孤岛“，信息系统的应用就难以发挥集成快速准确整体效益，CAPP是工艺设计的专用工具，是将设计信息转化成加工信息桥梁的信息化工具，PDM是产品数据管理系统，是CAD、CAPP、CAM集成平台，利用PDM数据平台将设计、工艺、变更信息传递进ERP系统，ERP系统充分共享这些基础数据，实现了企业数据流的闭环管理与企业级范围内的信息集成要求。

２　需求分析

２．１　PDM/CAPP集成功能需求

PDM/CAPP集成功能需求主要包括以下几个方面：

（1）工艺设计结果的版本控制

工艺设计人员利用CAPP进行工艺规程的编制，并将工艺设计的结果保存到PDM服务器上。

通过实施PDM建立工艺文档的变更管理、版本生效控制机制。

（2）数字化产品定义的完整性需求

作为数字化产品定义的重要组成部分，产品结构除了需要关联设计文档，还需要关联工艺文档，从而为客户提供准确的产品配置管理。

通过实施PDM与CAPP的集成，建立产品结构与工艺文档之间的关联关系管理，以及提供变更流程，以保证工程变更与工艺变更结果的一致性。

（3）应用PDM系统实现工艺文档的转阶段控制

PDM系统作为企业级的应用平台，在完成工程和工艺设计结果集中管理的同时，必须提供良好的转阶段控制能力。

以便满足航天企业特殊的行业需求。

（4）工艺文档的签审控制

尽管南京晨光已经采用了电子化的工艺编制手段，但是，工艺文档的签审仍然采用手工的方式进行。

通过实施PDM和CAPP的集成，建立工艺文档的电子化的工作流程流转机制。

（5）基于产品结构的工艺汇总

随着CAPP系统的应用推广，企业对工艺汇总管理的要求变得日益突出。

通过实施PDM系统，可以建立产品结构与设计文档、工艺文档之间的关联管理，可以满足企业针对产品的工艺汇总需求。

（6）PDM数据到CAPP系统的数据传递

在工艺编制的过程中，需要从PDM系统获得包括：

产品结构、设计图纸、零件属性在内的各种信息。

CAPP是设计和制造的桥梁，设计的信息是工艺编制的基础。

工艺设计时，需要参考CAD的零件图、零件属性信息，浏览、嵌入CAD图形等。

２．２　ERP与PDM集成功能需求

从业务层面，ERP与PDM的集成需求主要有以下几个方面：

（1）数据管理问题

实现PDM向ERP传递物料、物料清单（或叫产品结构）、变更单（包括变更的基本信息和变更文件）、工艺路线（物料加工单位之间的流转文件）、工序（单位内部加工的工艺技术流转文件）。

（2）数据发放问题

在PDM系统原有零部件签署流程的基础上，增加“发放”任务环节，发放环节负责PDM系统处于批准状态下的数据发放，ERP系统接受到数据有接受接受确认信息反馈给数据发放者。

（3）变更控制对应问题

如果更改仅仅是因为生产环境造成的，不涉及设计部门，则直接在ERP系统中执行更改，PDM系统中不必作任何的更改。

如果更改与设计有关，则在PDM中启动变更流程，生成传统的电子更改单文件，说明更改前后发生的变化。

更改经过检查确认后，数据管理员将会在ERP系统中接收到相关的通知，要求按照更改单中更改内容更改ERP中相关的数据。

（4）数据的一致性维护问题

ERP系统可以提供一些发放数据的校对工具（比如：

报表），来验证发布过来的数据或更改后的数据是正确的。

３　集成目标

３．１　PDM与CAPP集成的目标

PDM与CAPP系统集成主要实现以下的功能目标：

（1）提供工程BOM到工艺BOM转换管理；

（2）提供集中统一的产品数字化模型，实现产品结构与设计/工艺数据之间的关联性；

（3）提供权限与版本控制机制，确保工艺数据的正确性；

（4）实现CAD/CAPP/PDM的集成；

（5）对工艺设计的签审流程进行管理。

（6）对工艺设计规程和BOM汇总结果提供在线浏览和批注。

３．２　ERP与PDM集成目标

PDM与ERP系统的集成的功能目标有以下几条：

（1）采用中间文件（XML格式）作为接口；

（2）PDM根据目前与KMCAPP集成的成果，提供符合要求的中间文件；

（3）ERP接收中间文件，并进行相应的处理，形成ERP所需要的信息；

（4）集成信息从PDM发布至ERP中，并将接收确认信息反馈至发布者；

（5）信息发放只发放一次，所有更改都不再重新发放，而是采用人工维护方式；

（6）数据传入ERP后，如发生更改，只发放更改信息；

（7）数据发布可以是产品级别的，也可以是组件级别的

４　集成方案

４．１　集成总体框架

CAPP、PDM、ERP集成总体框架如图1。

图1

４．２　PDM与CAPP集成的技术路线

根据工艺流程，工艺编制将包括：

设计发放数据、工艺BOM生成、工艺路线排定、工艺文件编制与审核、工艺汇总文件生成等主要工作，以及包含为了工艺编制所需进行的前期准备工作，如设备库、工装库、刀具库、材料库等基础数据的准备和完善。

在本项目中，PDM系统与CAPP之间的集成方案将按照工艺编制的流程进行描述。

（1）集成界面要求

CAPP与PDM集成界面如图2，KMBOM与PDM集成界面如图3。

Windchill

…

File

图2

PDM集成界面

KMBOM界面

Windchill

…

File

下载工艺BOM

上载工艺汇总结果

检出工艺路线

检入工艺路线

切换到PDM

图3

（2）工艺BOM的管理

在集成的体系架构中，工艺BOM的编辑与管理属于PDM系统的范畴，PDM系统提供工艺BOM的管理。

PDM系统将维护工艺BOM和工艺文件之间的关联指针，确保从工艺BOM获得正确的工艺文档。

PDM系统将提供变更流程和版本控制，以便对工艺BOM的版本提供准确的配置管理能力。

PDM系统在工程BOM发放后，利用建立工艺视图的方式，生成对应的工艺视图产品结构。

并按照工艺部门的要求，进行包括工艺合件的添加，产品结构的调整等，以生成满足工艺要求的工艺BOM。

PDM系统将通过与M样、C样、S样、Z样基线关联的方式，以确认不同阶段的工艺BOM信息。

（3）工艺BOM下载

在KMBOM界面中，点击对应的菜单将工艺BOM下载到KMBOM中

在集成架构中，工艺人员可以在KMBOM模块中点击菜单，以便从PDM种选择对应的零部件和产品研制阶段（例如M样等），并将对应的工艺BOM下载到KMBOM系统。

（4）工艺路线管理

在集成架构中，工艺路线的编辑属于BOM的范畴。

PDM系统提供对应的数据结构，以保存工艺路线的信息。

在KMBOM界面中，点击对应的菜单进行工艺路线编辑

工艺人员在KMBOM的界面中，应用KMBOM进行工艺路线的排定，并与工艺BOM对应的节点进行关联。

当在BOM中点击“检入工艺路线”时，系统能够将工艺路线的信息存入到PDM系统中，并按照BOM的关联关系和对应的零件进行关联。

在KMBOM界面中，点击“检入工艺路线“，将结果保存到PDM系统

在进行工艺路线签审之前，用户需要点击“检入工艺路线”，将最新的工艺路线及相关信息检入到PDM系统公共的文件夹进行保存。

工艺路线的版本控制，与关联零部件的版本相一致。

工艺人员将利用开目公司提供的浏览工具对工艺路线汇总信息进行签审。

在KMBOM界面中，点击“检出工艺路线”，以便进行工艺路线的编辑

工艺人员在KMBOM的界面中，点击“检出工艺路线”，以便将工艺BOM的节点，从PDM的公用文件夹中，将对应的零件检出到个人文件夹。

（5）工艺文件管理

在集成的体系架构中，工艺文件的编辑属于KMCAPP系统的范畴。

●工艺文件编辑

在KMCAPP界面中，点击对应的菜单进行工艺文件编制编辑

工艺人员在KMCAPP的界面中，进行工艺文件的编制。

当新创建工艺文件时，根据PDM提供的接口获取对应零件的名称及属性。

工艺人员在工艺编制过程中，所有的设计文档及相关信息可以在CAPP界面中通过Windchil提供的接口获取。

在编制工艺的过程中，需要浏览、获取Pro／E的图形、属性信息时，通过PTC公司提供的接口实现。

●工艺文件入库

在CAPP界面中，点击“检入工艺文件”的菜单进行工艺文件入库管理

工艺人员在CAPP模块中，将工艺文件进行入库，并和对应的产品结构进行关联。

与此同时，系统自动能够将对应的工艺文件作为“工艺文档”的方式存入到PDM系统，与对应的零部件进行关联。

对于CAPP的入库操作，在PDM系统中，按照工艺编辑人员的信息，将该工艺文档保存在共享文件柜中。

●工艺文件提交评审

在CAPP界面中，点击“切换到PDM”的菜单，进行工艺文档提交

在提交进行工艺签审之前，工艺人员需要点击“切换到PDM”，在PDM系统中将工艺文档提交到指定的签审流程。

●工艺文件更新

在CAPP界面中，点击“检出工艺文档”的菜单，将工艺文件检出到个人文件夹

工艺设计人员在CAPP集成界面中，检索所需的工艺文档，并检出到个人文件夹

使用KMCAPP进行工艺文档的更新。

（6）工艺签审管理

在集成的体系架构中，工艺签审管理属于PDM系统的管理范畴。

在CAPP/KMBOM界面中，点击“切换到PDM“菜单，进入PDM系统工艺设计人员在PDM界面中，启动PDM的流程，进行工艺文档的签审。

PDM系统负责工艺流程的流转管理。

在PDM系统中，工艺人员进行工艺设计文档的批注

在接受到工艺签审任务后，工艺人员可以在PDM系统中，利用开目公司提供的浏览器，进行工艺文档的批注和签审。

将批注的结果作为附件关联到工作流程中。

并在流程签审完成后，与原始的工艺文档进行关联。

由CAPP软件商提供的浏览器，必须能够支持

（1）浏览工艺文档

（2）浏览批注信息。

（7）工艺变更管理

在集成框架下，工艺变更控制将由PDM系统进行控制。

即:

PDM系统负责问题确认、变更任务下达、变更流程控制、变更结果发放控制。

KMCAPP系统主要负责工艺文档的版本修订和工艺文件更新。

相关人员在PDM界面中，按照企业的EC流程进行ProblemReport,EngineeringChangeOrder,EngineeringChangeNotice等对象创建

工艺人员通过变更流程接收工艺变更的任务

工艺人员在PDM系统中，点击“版本修订”菜单，对工作流程中涉及的工艺文档进行新版本的修订

在CAPP界面中，点击“检出工艺文件”菜单，进行工艺文件编辑

利用集成界面的“检出”菜单，将新修订的工艺数据检出到个人文件夹进行修改

利用KMCAPP的界面进行工艺文档的更新

在修改完成后，利用CAPP集成界面的“检入”重新检入到公用文件夹

在CAPP界面中，点击“切换到PDM“菜单，进入PDM系统

直接切换到PDM系统，点击对应的工作任务列表，完成工艺文档修改。

利用PDM系统的变更管理，实现最终变更结果的版本生效控制。

（8）工艺文档的权限控制管理

所有的工艺文档及工艺BOM的操作管理将应用PDM的权限控制机制。

在客户端向KMBOM进行文档入库或者更新时，必须判断该用户对PDM中工艺文档的权限控制。

PDM系统将提供工艺文档的状态管理，并提供对应状态的权限控制能力。

（9）工艺汇总管理

工艺汇总的功能将主要通过KMBOM模块完成，最终的汇总结果将保存到PDM系统中进行管理。

在KMBOM界面中，点击对应的菜单进行工艺汇总管理

在KMBOM界面中，选择对应的菜单进行包括设备、工装、材料等在内的各种汇总

在KMBOM界面中，点击“上载工艺汇总结果”菜单

将汇总的结果上载到PDM系统中，并和指定的产品结构节点进行关联。

（10）典型工艺管理

典型工艺管理将由KMCAPP系统完成。

（11）工艺文档打印输出

所有的工艺规程文档，将通过KMBOM/CAPP系统进行打印输出。

（12）工艺资源管理

工艺资源的管理将在KMCAPP中进行管理，以便为工艺设计人员工艺资源编辑的基础环境。

（13）产品模型

通过PDM系统与KMCAPP系统的集成，最终将在南京晨光信息化项目形成完整的产品数字化定义模型，如下图所示，将包含：

产品结构、设计文档、科技文档、评审意见、工艺文档等信息。

从而为并行工程的实现提供了坚实的基础。

４．３　PDM与ERP集成详细技术方案

（1）集成数据管理

需要从PDM传送到ERP中的数据包括：

物料、物料清单（在PDM中称之为产品结构）、变更单（包括基本信息和变更单文件）、工艺路线、工序。

说明：

除变更单以外的文档，将只在PDM中管理，不传递进入ERP。

另外，PDM中维护EBOM，并且传递EBOM给ERP，专人在ERP中将EBOM手工维护成MBOM（见图4）。

图4

图5说明了不同角色在集成的两个系统中分别可以进行哪些操作。

以制造工程师为例，将来担任该角色的用户将主要在ERP系统中查看和使用BOM，但是对于文档的查看和使用，还是在PDM系统中进行。

图5

物料，在ERP所需的物料信息中，存货编码、存货代码（图号）、名称、是否自制（1-是/0-否）、是否采购（1-是/0-否）、是否委外（1-是/0-否）、存货分类、生产计量单位等PDM可以提供。

但有些目前接口XML文件中还没有，需完善。

其他需要的一些信息，比如：

规格、是否销售（1-是/0-否）、是否在制（1-是/0-否）、是否ATO件（1-是/0-否）、计划品（1-是/0-否）、生产耗用（1-生产耗用/0-非生产耗用）、是否重复计划（1-是/0-否）、计量单位组类别（0-无换算/1-固定换算/2-浮动换算）、计量单位组编码等，则可以根据规则设置成默认值；

还有一些信息，比如：

计划方法、ABC分类、参考售价、计划单价、标准成本、计划员、生产部门、安全存量等，则需要在ERP系统中人工录入。

另外，PDM中有些信息，比如：

版本、阶段标记、是否关重件？

等，根据客户的要求，需要考虑传递给ERP。

不同的阶段标记将对应不同的版本，不同的阶段物料存在不同的工艺路线。

物料清单，ERP所需的物料清单信息中，母件编码、子件行号、存货编码、基本用量分子（数量）等信息来自PDM的产品结构；

母件的版本和版本说明可以来自PDM的物料属性；

其他信息，比如：

BOM类别（主BOM/替代BOM）、子件的工序行号（用于同一个物料才不同工位领料情况，通常为0000）、固定/变动、基本用量分母可以根据需要采用缺省的数据；

说明：

由于目前PDM中尚没有维护物料的有效性信息，所以母件的版本生效日和子件的起始生效日期、结束生效日期需由专人在ERP系统中手工维护，或者可根据需求设为默认值。

建议初次发放的时候可以采用发放日期作为默认生效日；发生变更的情况下，人为从变更单中获得有效性信息，进行人工维护。

另外，ERP支持零部件替换关系的维护，但PDM不传递这方面的信息，原因一方面是目前还没有应用该功能，另一方面，客户希望替换关系在ERP中手工维护。

（2）变更单

变更单信息和文件将通过ERP来进行管理，以满足客户希望在生产部门进行更改内容的统计的要求。

按照这种需求，PDM并不通过集成接口传递变更单的属性信息和作为附件的变更单文件，而是通过流程控制的方式，由专人在接收到变更通知后，手工维护进入ERP系统，或者点击发布按钮将文件导出到指定的地方，由ERP系统提取进行处理

（3）工艺路线

南京晨光集团的工艺路线表示的是加工车间的流转顺序，其信息包含在KMCAPP提供的工艺路线.xml中，同时工艺路线还包含了材料、毛坯和材料定额等信息，均可以从KMCAPP提供的工艺路线.xml中获取。

存货编码从PDM获取，通过编码索引，从xml中获取其他信息。

目前ERP中没有直接的表对应工艺路线信息，而是通过“结构自由项”来反映。

同时，材料、毛坯、材料定额如何处理，有待进一步讨论确定。

工艺路线制约着物料信息的传递。

因为在ERP中，出于需要，对于同一个物料的每一个工艺路线节点（“结构自由项”），都需要建立一条物料的记录，所以在发布物料之前，物料关联的工艺路线必须已经存在，而且已经获得批准。

（4）工序

在ERP中，工艺路线的数据结构与物料清单相似，因此可以采用相同的处理方式。

ERP所需的工序信息中，存货编码来源于PDM，通过编码索引可以从KMCAPP提供的工序文件.xml中获取工序行号、标准工序代号、工序说明、工作中心、资源（工装）等信息；

工序流程的类别（主要/替代）、版本、版本说明等可以来自与Part相关联的工艺文档；

工序流程的版本生效日、工序的生效日期和失效日期等信息可以在发布时由系统设定；发生更改，则根据更改单，在ERP中手工维护。

（5）集成数据的发放

ERP与PDM集成数据的发放采用以物料为中心的方式。

PDM中，在原有零部件签署流程的基础上，增加“发放”任务环节。

其过程简要描述如下：

一旦零部件签署获得批准，系统根据发放规则，自动校验零部件发放所必需的信息是否完整，比如：

工艺路线文档是否批准，子件是否发放等等；

校验通过，系统根据发放要求，自动获取信息，生成发放的中间XML文件；

将物料就绪、可以发放的信息通知相关的人员（可以指定专人来专职做这件事情，暂定为“数据管理员”）；

数据管理员在流程任务中根据链接下载接口中间文件，或者点击发布按钮将中间文件写入指定的位置（中间XML文件也可以在这个时候生成）；

ERP从指定位置读取中间XML文件，将其转化为EXCEL文件，然后在系统中启动相应的流程，对中间文件进行校对和审核，同时可以根据需要提供界面允许补充信息。

数据管理员在PDM中点击完成流程任务，作为数据已经发放的一个依据；

ERP系统在处理完数据后，将处理情况通过OA反馈至发放者。

在这个过程中，需要确定发放的规则（包括前提条件）和异常处理方案。

（6）发放数据的更改控制

已经发放数据如果发生更改，视情况而定，进行相应的处理。

如果更改仅仅是因为生产环境造成的，不涉及设计部门，则直接在ERP系统中执行更改，PDM中不必作任何的更改。

如果更改与设计有关，则在PDM中启动变更流程，在遵循CMII更改过程的同时，生成传统的电子更改单文件，说明更改前后发生的变化。

更改经过检查确认后，数据管理员将会接收到相关的通知，要求按照更改单中更改内容更改ERP中相关的数据。

其过程可以简要描述如下：

●在PDM更改流程中增加“数据更改发放”任务环节；

●当更改流程获得批准后，数据管理员将接收到更改发放任务通知；

●数据管理员手工将更改单下载并上传到ERP系统，或者点击发放按钮，将更改单写入指定的位置；

●数据管理员完成流程任务，表明更改单发放完成；

●ERP系统相关人员接收变更单后，按照更改单内容要求，进行ERP系统相关数据的更改处理。

需要强调的一点是，这种数据更改，不仅仅包括物料、工艺等数据本身的更改，还必须按照更改单的要求，对数据的有效性、在制品等作出相应的处理；

●ERP系统在处理完数据变更后，将处理情况通过OA反馈至发放者;

●ERP系统必须提供校对环节，对数据管理员所作的更改内容进行校对或审核，以确保更改的一致性，保证ERP与PDM系统数据的一致性。

●发放后数据的核准，ERP可以提供一些发放数据的校对工具（比如：

报表），来验证发布过来的数据或更改后的数据是正确的。

５　结论

该CAPP、PDM、ERP集成方案在晨光基于PDM伺服机构并行工程案例得到实施，在应用效果、经济实用、技术路线等方面都达到了现代集成制造技术要求，消除了企业“信息孤岛”，实现了信息设计、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。