工艺定额管理系统与PLM、ERP集成接口的设计与开发.doc

工艺定额管理系统与PLM、ERP集成接口的设计与开发
本文阐述了通过对现有各系统的业务流程进行梳理和系统集成架构的设计，对柳工公司的工艺定额管理系统进行改进与PLM、ERP的接口开发，实现了工艺路线、工时定额、材料定额数据与PLM、ERP系统的高效集成，提高了数据一致性和信息共事。
2004年，柳工工艺定额管理系统从单机版向网络版升级的开发完成，加强了对工艺定额数据和制定过程进行有效管理，但随着公司对信息化重视程度的不断提高，2006～2008年间投入了大量人力和财力对PLM、CAPP、ERP系统进行升级，各系统在产品设计、工艺准备、生产制造等各自领域中的深入应用，使得与工艺定额管理系统相关联的数据业务需求不断扩充，而各系统信息“孤岛”的存在，也造成了工艺定额管理系统无法及时响应ERP对工艺数据正确性和快速反应能力越来越高的要求。
本文将阐述为打通各系统之间的信息“壁垒”，通过在工艺定额管理系统中进行与相关系统的接口开发，解决工艺定额管理系统、ERP、PLM系统中工艺数据不一致、手工数据传输效率和传输品质低等问题。
1 系统集成方案设计
针对存在问题，以用户需求为导向，首先对各系统之间的输入和输出数据、数据流向、职责分工等相关业务流程进行分析和梳理，并基于以下原则进行系统集成方案的设计：
(1)确保各系统间关联数据一致的原则；
2)确保数据在各系统传输路径最短的原则；
(3)确保用户在各系统中对系统接口操作的易用性原则。
考虑到工艺文件的编制需要时间较长，为保证物料数据、制造MBOM、工艺表、工艺定额这4类数据在生产订单下达前及时并缺一不可第全部到达ERP，采用工艺文件准备和工艺数据准备并行工作的方式，在接收到PLM的零件工艺编制任务后，工艺人员编制零件主工艺路线表，分别交由3个系统并行工作：
PLM负责制造MBOM编制，CAPP负责工艺文件编制，工艺定额管理系统负责工艺定额数据编制；由于工艺数据是经由PLM系统发布到ERP，为便于检查发布ERP是否成功，由工艺定额管理系统按需向ERP读回MBOM与工艺路线信息进行数据一致性检查。按照这一思路，最终确定了以工艺定额管理系统作为工艺数据传输枢纽，并与PLM、ERP集成的方案设计，如图1所示。
点击图片查看大图

图1 工艺定额管理系统与PLM、ERP的集成方案
2 新业务流程设计
(1)整个集成系统主要涉及物料数据、MBOM、工艺路线、工艺定额等4类数据的传输，需要物料数据员、MBOM数据员、工艺定额员、计划员、质量员等多个工作角色人员共同协作。基于上述系统集成架构设计要求，重新划分工作内容，理顺各人员的工作职责与分工，以解决定额人员经常跨系统工作，并与其他人员同时维护工艺数据时出现数据冲突、不一致等问题。
表1 系统各人员工作职责与分工表
点击图片查看大图

(2)通过对整个集成系统业务流程的详细分析，根据变更任务来源的不同，设计了不同的变更流程。通常当MBOM数据员或定额员，接收到设计变更通知时，在PLM发起MBOM更改或工艺更改的变更任务后，在工艺定额管理系统中下载零件任务，进行工艺相关数据维护，但是当有不涉及材料的工艺更改，不会影响MBOM数据，则直接在工艺定额管理系统发起变更，可直接发布到ERP系统，以减少在PLM系统的切换，以提高流程效率，如图2所示。
点击图片查看大图

图2 工艺数据变更业务流程
(3)根据以上PLM系统对工艺定额管理系统数据输入输出的要求，改进工艺定额管理系统的内部工作流程，在下载PLM零件任务后，对拟进行工艺数据更改的零件检出中间版本，对产生更改差异的工艺数据进行审核，并提交PLM成功后，升为正式发布版本，以减少正在更改数据对已发布数据的影响，提高工艺数据品质和加强编制过程的管控能力，详细的工作流程如图3所示。
点击图片查看大图

图3 工艺定额管理内部工作流程
3 系统详细设计
3.1 工艺定额管理系统与PLM、ERP接口开发
(1)快速下载任务。由于定额数据的汇总主要由ERP在成本核算时同时完成，工艺定额管理系统对MBOM的使用频率不高，为减少PLM与工艺定额管理系统的接口数据传输压力，在工艺定额管理系统的接口开发，采取了对PLM接口不下载MBOM，仅下载零件变更任务的方式，使工艺定额管理系统能够按人员分工，快速获取需要创建和更改工艺路线、工时、材料的零件清单；
(2)数据一致性检查。为确保各系统在数据表一致的情况下进行更改，在工艺定额管理系统检出新工艺版本时，读取ERP现有的工艺路线信息，进行工艺更改前检查ERP系统与工艺定额管理系统的工艺路线的一致性，能够事前有效预防两者数据不一致错误的发生，以提高变更单的更改数据发ERP的成功率；
(3)同步ERP生产信息。通过与ERP的接口，同步分厂计划员维护的ERP工艺路线中的生产信息到工艺定额管理系统，使之与工艺定额管理系统的生产信息一致，以有效协调分厂计划员与工艺路线编制人员在维护生产数据方面的冲突；
(4)发布失败处理机制。在工艺定额管理系统与PLM系统的集成接口设计上，增加了对发布ERP成功与否的反馈处理机制，3个系统的信息反馈能够形成闭环，ERP接收数据的情况，能通过PLM系统快速反馈到工艺定额管理系统，使3个系统能够紧密配合、更有效地协同工作，以提高工艺定额管理系统对异常问题处理的快速反应能力；
(5)中间表数据备份管理。增加对中间表数据自动备份管理，提高了对两系统间接口数据的追溯性，以便业务管理人员快速查找问题原因及提出改进建议。
3.2 工艺定额管理系统内部流程优化和功能完善
(1)通过优化工艺定额管理系统的内部流程，由原来以零件为任务管理的对象，改进为以PLM的工程变更单为任务管理的对象制定工艺路线、工时、材料定额，以避免出现变更单的零件任务未完成，就提交PLM的无序、不规范操作现象；
(2)在工艺定额管理系统开发自动生成工序更改前后零件版本工序差异与材料差异数据清单的功能，便于数据人员在变更任务完成提交PLM系统前，先核对数据的变更情况，以确保提交数据的准确性；
(3)为适应批量工时及材料定额的更改，开发批量更改工时、材料的流程和操作界面，大批量更改零件的工序、辅材等变更流程，以提高变更的工作效率；
4 结束语
通过进行与PLM、ERP系统接口设计与开发，在工艺定额管理系统完成了任务快速下载和提交、自行发起工艺变更流程、定额数据差异审阅、检查路线数据一致性、同步ERP生产信息、ECN任务管理、发布失败处理机制、中间表数据备份管理等功能开发，通过系统内部操作流程改进和数据库的整合，有效地降低了MBOM、工艺数据的传输和维护过程的差错率，提高MBOM的准确率，操作流程更加清晰便捷，数据流能够及时有序传输，用户满意度提升率47.74%，得到了所有集成系统用户的好评和认可。
这种集成方式使产品结构、工艺路线、工艺规程、工装设备、工时和材料定额等数据相互关联在一起，有效确保了数据的一致性、共享性，在全公司系统集成的环境下协调工作，共同为生产系统提供及时有效的服务，同时也为工艺定额人员提供了更加方便和快捷的工作平台，使工艺定额管理系统能够更好的适应全公司信息化的发展需要。