PDM与ERP物料编码技术在产品设计中的应用

宁吉平，张震威，何志敏

（1.徐州徐工随车起重机有限公司，江苏徐州 221000；2.上海湃睿信息科技有限公司，上海 200072；3.中国矿业大学，江苏徐州 221116）

1 概述

产品是企业赖以生存的基础，产品数据是企业最基本的也是最重要的数据，产品数据存在于产品设计、采购、生产、销售、服务、库存管理等全过程中。通过对产品设计数据进行编码，并增加采购、库存、生产、制造等属性信息，可以实现对产品相关数据的一体化管理[1-3]。由此可以物料编码在企业信息化进程中具有重要意义。

ERP（Enterprise Resource Planning）作为企业资源计划管理系统，具有完整的物料编码管理机制[4]。使用ERP系统的企业，通常在设计图纸审核完成后，手工进行物料编码的创建，并将申请到的编码填写到图纸上。这种模式要求设计者逐张图纸进行物料编码的填写，延长了图纸设计的周期。另一方面，对于外购件和标准件物料，为了避免重复物料的产生，要求物料的创建者或审核者手工进行相似物料的查找，降低了设计的效率。因而，迫切需要一种数据管理系统，能够在图纸设计完成后，自动进行物料编码的创建和填写；在申请标准件和外购件物料时，自动提交物料申请流程，自动进行相似物料的查找，方便设计和审核人员进行重复物料的判断，从而提高图纸设计效率，缩短研发周期，节约设计成本。

PDM（Product Data Management）主要管理产品数据、工程数据文档、工程图库、工艺过程文件等[5]。PDM系统本身也有一套编码系统，设计数据检入后会得到相应的编码。对于已经实施ERP的企业，由于存在大量的历史物料，使得PDM系统产生的编码并不能直接使用。这就需要通过PDM与ERP系统之间的信息集成，将PDM系统中的编码转化为ERP中的物料编码，保证产品物料编码的一致性、唯一性，统一物料编码产生的源头[6-7]。

本文主要针对先实施的ERP后实施PDM系统的企业，提供一种物料编码集成的思路。

2 物料编码集成技术

PDM系统作为设计数据的源头，要从ERP系统获取物料编码，就必须向ERP系统传递物料数据。PDM与ERP物料数据的集成主要取决于ERP系统的需求，表1列出了PDM与ERP物料主数据集成的部分字段。

在PDM系统中，物料数据的传递以部件（Part）作为载体，部件的属性参数包括了所有集成字段的数据。根据部件生成方式的不同，其属性参数的获取分为两种情形。一种是直接创建部件，手工填写部件属性参数；一种是通过检入CAD文档，自动生成部件，并获取属性参数。

部件创建完成后，PDM系统会产生临时编码。对具有临时编码的部件提交物料编码申请，流程的节点可以根据需求设定，并对每个节点配置相应的角色。部件通过物料申请流程后，通过XML文件将物料信息传递给ERP[8]。ERP接到物料信息后，按定义好的编码规则生成物料编码，再通过接口程序将物料编码回传至PDM系统。这样，部件的临时编码就转变为ERP的正式编码。图1为PDM系统和ERP系统数据传递框图。

表1 PDM与ERP物料集成字段

图1 PDM与ERP系统数据传递

3 重复物料控制技术

在产品设计中，标准件和外购件的使用量较大。由于物料编码规则不完善，物料申请流程控制的不严格等因素，使得一个物料出现多个物料编码，给设计、生产诸多环节带来不便，造成数据断裂，影响数据的完整性与准确性。重复物料控制技术的涵盖面较广，一般根据客户使用需求定制开发，本文主要从物料描述合成、物料编码申请流程、相似零部件检索等几个方面进行阐述。

3.1 物料描述合成

物料编码和物料描述是ERP中两个重要参数，每个物料都有自己的物料编码和物料描述。物料描述不相同，ERP系统就会分配不同的物料编码。由此可见，物料描述的规范性，对于控制一物多码问题至关重要。在PDM系统中，可以根据部件的主要参数合成基本物料描述，对于特殊参数和信息通过添加备注的方式实现。当然也可以对标准件和外购件进行分类管理，并根据分类和分类属性值按某种规则自动合成物料描述。物料描述合成示例：

示例1：物料描述=型号/代号+名称及规格+备注信息

示例2：物料描述=型号/代号+名称及规格+属性参数

3.2 物料编码申请流程

物料申请主要是通过流程控制进一步对物料进行审核，流程的节点可以根据需求设定，并对每个节点配置相应的角色。物料申请环节的主要目的是保证进入PDM系统物料数据的唯一和规范，在数据源头控制重复物料的出现。对于ERP中的历史物料，由于存在一物多码问题，在进入PDM系统时，原则上讲都应经过物料申请流程。对物料进行分类管理的企业，可以通过零部件分类自动触发物料申请流程。在创建部件时指定其分类，当分类属于标准件和外购件时，系统自动触发物料申请任务。

3.3 相似零部件检索

一般情况下，审核人员在对申请物料审核时，要根据申请物料的参数值，手工进行模糊搜索，排除重复物料的存在。这使得物料审核时间变长，降低了审核效率。为了提高物料申请审核效率，在物料申请任务中自动检索并列出相似物料，方便申请人员和审核人员物料检查。相似零部件检索的条件较多，一般分为两大类。一种是根据物料主数据的基本参数，如物料型号、物料规格等，进行相似零部件检索；一种是根据零部件分类，在同一分类中检索分类属性值相同的物料。

4 物料编码自动返填技术

当新增物料数量较少时，可以采用上述方式逐个申请。但对于新产品设计，由于新增物料较多，再采用上述申请方式，会大大降低设计效率，延长研发设计周期。另一方面，如果在图纸审核前申请物料编码，可能会造成物料编码的浪费。最好的解决办法就是在图纸通过审核后发布之前，由后台完成物料编码的申请，并将申请到的物料编码反填到图纸上。

具体流程：设计产品图纸，有物料编码的填写到模型参数CNINDEX中。图纸设计完成后检入PDM系统，系统根据模型参数自动生成部件，当CNINDEX不为空时，PDM系统读取CNINDEX值作为部件编码；当CNINDEX为空时，PDM系统为部件提供临时编码。将整套图纸提交签审流程，图纸批准后，进入物料编码处理程序。程序将遍历结构中的每个部件，按照定义规则形成XML中间文件。如果部件编码为物料编码，PDM将数据传递给ERP后，ERP会对这个物料编码进行同步更新，保证数据的一致。如果部件编码为临时编码，PDM将数据传递给ERP后，ERP会根据物料信息生成新的物料编码。新物料编码回传至PDM系统，替换部件的临时编码，同时赋值给CNINDEX，更新图纸信息。XML中间文件格式如表2所示。

表2 PDM与ERP集成中间文件格式

5 总结

以PDM系统作为设计数据的源头，从ERP系统获取物料编码，有效解决了因先实施ERP而存在大量历史物料的问题。物料描述合成、物料编码申请、相似零部件检索等编码控制技术，可以避免重复物料的产生，保证产品数据的一致性、唯一性。物料编码返填技术，提高了物料编码获取效率，缩短了图纸研发周期；避免了无效物料编码的产生，节约了企业管理成本。

［1］赵铭岩.编码管理在企业中的应用［J］.工程机械，2009（40）：1-4.

［2］辛慧高，甘华.PDM物料编码自动生成和查询系统［J］.交通世界（建养机械），2013（21）：68-69.

［3］乔进东.面向ERP的PDM编码系统的研究与应用［D］.济南：山东大学，2005.

［4］马旭明.工程设计中材料编码的研究［J］.当代石油石化，2012（8）：28-32.

［5］柳博.ERP系统与PDM系统集成的关键技术研究［D］.武汉：武汉理工大学，2004.

［6］岳红梅.PDM与ERP物料编码集成设计［J］.机械设计与制造工程，2014（4）：52-55.

［7］张炜，祝勇仁，黄金永.PDM系统中编码技术的研究及应用［J］.轻工机械，2007（5）：120-123.

［8］吕平，陈蔚芳.PDM与ERP的集成技术及其应用［J］.航空制造技术，2006（11）：101-104.