浅谈PDM与MES系统集成

张礼武

一、引言

为了适应国内外日益变化的市场环境，国家提出了“中国制造2025'这一宏大计划，旨在全面提升中国制造业发展质量和水平，促进两化（工业化和信息化）融合提升一个新的高度。因此现在“智能制造”已经成了一个非常热门的话题，而MES系统也在制造行业变得炙手可热。

然而企业信息化建设需要整体规划，不能一蹴而就，更不能是简单的跟风。企业整体的信息化平台将会由多个系统组成，ERP系统、PDM系统及MES系统等都是信息化平台重要组成部分，企业每上一个系统都是一次管理上的变革，每一次变革都需要必要的条件。您或者说您的企业是否已经准备好。

二、系统简介

本文将谈到企业的两大信息化系统：PDM与MES，因此我们需要对这两个系统的概念有初步的认识。

PDM系统即产品数据管理（Product Data Manager），业界著名的PDM咨询服务商CiMdata公司已经做出了权威的解释：PDM是帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。PDM系统确保跟踪那些设计、制造所需的大量数据和信息，并由此支持和维护产品。简而言之，PDM系统管理了企业产品的所有信息，包括产品文档、产品图纸、数字化模型、结构化产品数据及工艺数据等，同时也管理了这些数据产生的过程（工作流程、变更流程）。所以说PDM从企业产品数据的源头开始管理了产品的全生命周期数据信息。

MES是Manufacturing Execution System的缩写，即制造执行系统，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES包含的模块众多，如制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析以及上层数据集成分解等，但其核心还是执行生产计划及车间调度管理，是实现精细化管理的有效手段。

三、集成的必要性

因此，可以说PDM管理整个企业的设计数据及过程，而MES系统负责执行生产现场的作业，包括管理作业的人和设备。要将研发的设计数据转变为生产制造的具体执行计划，MES系统如何更好地接收设计数据，这是至关重要的。

为了提高产品设计到生产过程中的效率和准确性，MES系统必须能够直接从PDM系统获取到生产所需的各种设计数据，如产品的加工图纸、产品的工艺信息，乃至制造过程中每道工序的作业指导文件等。

在生产过程中，MES系统同样也能够根据生产情况，收集生产现场的各种数据，为后期产品的生产工艺、产品装配指导等进行优化，能够及时将这些数据反馈给设计部门。设计部门在PDM系统中进行改型、设计变更。MES系统又能够第一时间获取到变更后的准确的设计数据，从而指导生产。因此PDM系统与MES系统是相辅相成的，但需要两个系统的全面集成来体现。

四、案例分析

接下来我们将以一个真实的客户案例来分析一下PDM系统与MES系统是如何集成的。

1.企业背景介绍

这是一家集研发、生产、销售和服务于一体的大型现代家居企业，自主研发和生产的产品以板式家具为主。企业长期以来都非常重视整体信息化建设，早在2008年就采用了SAP ERP的解决方案，后又采用SOLIDWORKS CAD/CAE/PDM的整体解决方案，建立了基于三维的数字化研发管理平台，以解决各信息化系统的数据源头问题。在MES方面，企业也做了非常多的研究和探索，目前在制造环节已得到了广泛的应用。

2.企业PDM系统应用

企业通过SOLIDWORKS PDM将整个产品研发设计过程产生的设计数据统一管理起来。

研发部门将产品外观设计好后，经标准化审核后，交由结构设计部门进行结构设计及基本工艺编制，通过SOLIDWORKS进行三维设计，形成产品三维模型，并制作零部件的工程图纸。最终形成产品的材料明细表、总装模型、加工图纸及零部件工艺卡等。再交由包装设计人员进行分包设计，形成分包模型、包装BOM、五金包图纸和填充物明细表等设计数据。最后交由数据定额人员，制作最终的产品BOM以及编制工艺定额。

在SOLIDWORKS PDM中，建立规范的文档管理结构，按照企业的标准，统一规范的将所有设计数据进行集中分类存储，方便其他信息系统将来调用这些数据。

通过PDM的工艺模块，设计人员对每一个部件都要进行工艺编制，将工艺信息存储在PDM的数据库中。

3.MES系统调用PDM数据

PDM系统将设计数据规范地管理在统一的电子仓库中，其他信息系统可根据需求方便地调用PDM系统中的各种文件。

对于MES系统来说，需要执行SAP系统下发的生产工单。在这些生产工单中会包含有需要加工零部件的部件号码，加工工序等信息。MES系统需要调用零部件的加工图纸、工序的作业指导书等信息传递到终端显示的工位机上，以指导现场工人进行加工制造。MES系统通过PDM接口对这些数据进行访问。

SOLIDWORKS PDM具有开放的API接口，通过工单上的部件号码信息，能够在PDM中快速搜索到对应的工程图，并把工程图加载到服务器的本地视图内，工位机的MES客户端通过URL地址就能够加载工程图，现场工人就可以看到此图纸。

工艺属性卡与对应工序的作业指导书都已记录在PDM的数据库中。MES可以直接查询PDM数据库中对应的数据表，然后加载到MES客户端上。

五、结语

隨着市场环境和信息化技术的不断发展，企业对MES系统的需求将会越来越明显，也将会有越来越多的企业选择MES系统。然而，不管是ERP，还是MES系统，要更好地实现它们的价值，必须要为其提供准确、完整、唯一且实时的产品数据。因此企业必须先通过PDM系统将生产所需的源头设计数据规范的管理起来，然后通过系统集成的方式，向MES系统自动传递准确规范的数据，才能保障MES发挥出更大的作用。endprint