PLM、ERP、APS、MES几种信息系统的数据集成

1、PLM、ERP. APS. MESA种信息系统的数据集成！导读本文就PLM、ERP、APS、MES各自功能和相互之间需要通信的基础数据进行探讨，分析 几个系统集成的方法，供企业进行信息化时借鉴。01前言技术的发展日新月异，企业要增强竞争力，在市场竞争中立于不败之地，采用先进技术武装 自己是必由之路。近30年，对社会影响最大的技术进步当属信息技术，信息技术的进步改变着珈的日常生活，也改变着企业的管理方式。现在我们在企业内办公，主要的工作都是通过电脑完成的，当然现在智能手机也能完成某些 原来需要通过电脑完成的工作，但信息系统的主要功能还是通过电脑端完成的。电脑只是硬件，具体的功能还必须通过软件来实

2、现，例如Word, Excel等都是常用软件。稍有规模的企业都是由多个部门组成的，部门之间的信息交流就需要更复杂的信息系统来实 现，PLM（产品生命周期管理），ERP（企源J）, APS（高级计划与排程），MES（制造执行系统）是不同的信息系统，它们功能不同，但使用数据存在交叉重叠。如果这些系统之间没有集成，各自的系统所需数据需要多次录入，增加了信息维护工作量和 出错机会，每个系统都是一座信息孤岛。如果是成立多年的企业，他们的信息化路径一般是，从财务系统和CAD画图开始，然后又过渡到进销存，之后进行生产环节的信息化。除 非新成立的企业，信息化工作可以全盘展开考虑。已经存在的企业，面临的局面都是

3、已经有 些信息系统，如果继续提升信息化水平，必须结合当前的状况。必须考虑未来信息系统与现 在信息系统的集成。中国制造2025”加深了中国制造企业对PLM的认知度。一些企业开始认识到产品创新 的重要性。企业通过PLM对产品的整个生命周期进行管理，可以加速产品的创新迭代，让 产品更多增值，PLM技术就是为适应企业的发展的要求而产生的。凡事预则立，不预则废。对信息系统规划也是一样，信息规划者既要当前企业需求，也要 考虑未来增加信息系统时，不同信息系统之间的衔接和信息通信。本文就PLM、ERP、 APS、MES各自功能和相互之间需要通信的基础数据进行探讨，分析几个系统集成的方 法，供企业进行信息化时借

4、鉴。02PLM、ERP、APS、MES信息系统功能介绍对信息系统的理解，我们可以分为概念上的信息系统和实际中的信息系统。概念上的信息系 统指PLM, ERP, APS和MES按照他们的概念各有各的功能，但一套实际的信息系统，可能涵盖理论上多个系统功能，例如一套MES系统，可能也涵盖了 ERP系统中的进销存功 能.就像防火墙和路由器是两个不同的概念，可是现实中，实际的路由器除了路由功能外，都有 简单的防火墙功能，而实际的防火墙都包括了路由器的功能。我们这里介绍各系统功能，以 理论上的功能为定义，这样表述起来更明确。PLMPLM，是一英文缩写，翻译过来产品生命周期管理(Product Lifecy

5、cle Management， PLM)。根据业界权威CIMDATA定义，PLM为一种应用于在单一地点的企业内部、分散在 多个地点企业内部，在产品研发领域具有协作关系的企业之间的，支持产品全生命周期的信 息的创建、管理、分发和应用的应用解决方案。现实中的PLM系统一般是用于对图纸和文 档进行管理。ERP企业资源计划即 ERP (Enterprise Resource Planning)，它是由美国 Gartner Group 公司 于1990年提出。企业资源计划用于制造业系统，是一种资源计划软件。理论上的ERP可 以包括业务流程管理，产品数据管理，存货、分销与运输管理，人力资源管理和定期报告系

6、 统。现实中的ERP系统主要是财务系统和进销存系统，其它模块相对应用少，ERP系统的 生产模块普遍功能弱，难以满足企业生产计划排程的需要。APSAPS系统，又名高级计划与排程，它的英文全称是Advanced Planning andScheduling，企业管理软件。是对所有资源具有同步的，实时的，具有约束能力的模拟能 力，不论是物料，机器设备，人员，供应，客户需求等影响计划因素。主要对短期的计划优 化，对比，可执行性。其将要采用基于内存的计算结构，这种计算处理可以持续的进行计 算。解决复杂的生产计划排程问题必须借助于APS系统。MESMES英文全称Manufacturing Executio

7、n System，翻译过来制造企业生产过程执行系 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可以为企业提供包括制 造数据管理、计划排产管理、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、上层数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的 制造协同管理平台。现实中的MES系统主要着眼于利用条形码，二维码和RFID等技术实 现实时数据采集，为企业数据分析提供数据支持。03PLM, ERP, APS, MES信息系统的交叉共同数据分析制造业企业的核心数据为销售数

8、据、技术数据、生产数据和采购数据。PLM、ERP、APS、MES信息系统数据存在交叉关系，有部分数据对多个系统都需要，这部分数据如果在多个系统中共享，就能提高系统维护效率，也减少维护数据出错概率，改进了信息系统的功能。要分析如何数据集成，先要知道哪些数据属于多个系统使用，这些数据就是我们的集成对3.1销售数据销售数据和ERP、APS都相关。基本的销售数据重要字段是客户、商品、数量、交货期。ERP系统可以用该数据形成销售发票，统计销售额。对APS系统来说，销售数据是生产计 划排程的源头，在销售数据基础上形成组装计划，加工计划和夕卜协计划。3.2技术数据接到销售订单后，技术部门要进行设计，设计产品

9、结构，也就是BOM表，设计零件加工工 艺。PLM是管理图纸的系统，它的核心应用领域是在设计领域，BOM表就是在设计阶段产 生的，BOM在PLM系统中有存储。ERP系统中也要用到BOM数据，ERP中MRP分解 计算，就是在BOM数据基础上，利用销售订单形成公司内部加工零件数量和对外协采购数 量 APS系统也用到BOM，它比ERP系统计算的更细。当然了如果公司已经有7APS系 统，就不需要ERP系统的MRP计算功能了。BOM数据表可以有下面的表示方式，最基本的BOM表，仅仅包含3个字段，母件，子件 和数量。例如这种BOM表结构只能表示简单的组装关系，即零件都完成后再一起组装。如果零件加工过 程和组

10、装过程伴随在一起，这种BOM无法表示出，例如下面的生产流程。上图中表示，一种原材料C0,经过一步加工到C1,这时候需要装配上A,然后继续加工成C2, 再装配上B，然后加工成C3,下一步变成C。在实际的生产过程中，这种流程也很常见，简单的母件和子件表是无法表示出零件的前后流 程关系。在生产计划排程APS系统中，必须将装配关系和零件生产前后顺序流程都表示出 来才能进行正确的还有指导性的排程。该例子可以用下面表格样式表示出其流程关系。从C0到C为零件生产流程主线路，我们定义为5个工序: 例如C1工序既涉及到加工，又涉及到组装。如果该工序号后面写的是零件，则该步骤为装 配，后面是装配使用的数量。如果工

11、序号后面是设备，则后面是具体设备编号，和在该设备 上加工使用的时间。通过该表就可以表示出流程中既有装配，又有组装的复杂流程。PLM的核心应用领域是设计领域，在产品设计时，需要设计零件总装图和各个零件的图纸。零件的总装图上体现出了产品结构信息，也就是BOM。PLM产品可以直接从总装图上 提取出BOM信息，并将该信息存储在数据库中。笔者单位使用的是国内知名PLM厂商CAXA公司的产品，现将CAXA从图纸中提取BOM信息做一介绍。CAXA PLM提供产品结构管理，以结构树的方式显示产品的装配组成关系。产品结构树为 用户提供关于产品组成的直观视图，在产品结构树的基础上，可以进一步实现产品结构对应 的B

12、OM输出。可以绘制总装图，也可以通过批量入库把总装图中的结构提取出来，生成产 品的结构树。生成的结构树样式如下：结构树对应的BOM信息会保存在CAXA PLM对应的数据库中，如何通过技术手段将 BOM信息导入其它信息系统中，将在文章下一部分介绍。3.3生产库存数据可以使用MES系统实时采集库存数据，库存数据会为ERP系统和APS系统提供数据支 持。ERP系统一般采用键盘输入数据，而MES系统一般是通过条形码，二维码，RFID等 技术采集数据，效率大大高于键盘输入，并且便于在生产现场现地采集，保证数据的实时 性。实时性的库存是最有意义的。MES是车间和ERP和APS系统之间的协调信息系统， 它提

13、供了通常ERP系统所不能提供的生产车间信息的透明性，提供了 ERP和APS与底层车 间（操作终端与设备）的可靠数据界面等。3.4采购数据采购数据和销售数据是相反的对应关系，销售是卖给客户，采购是供应商卖给本企业。在 ERP中采购单据和销售单据格式基本一样。ERP和APS都需要采购数据。04PLM、ERP、APS、MES信息系统数据集成的技术分析在技术上一般有3种方法数据集成，1,使用同样数据库表格；2，使用公共文件；3，数据 库间程序或软件数据自动传递方式。下面分别做介绍。4.1公共部分使用同样数据库表格使用同样数据库表格，指的是使用同样的数据库，例如PLM、ERP、APS、MES数据库都 是

14、Sql server,里面不同系统涉及到的BOM表都是Sql server中同一张表。这无疑是集成 最彻底的方式，但经常每个公司侧重点不同，例如提供ERP的公司，没有PLM产品，或者 不擅长PLM，其PLM系统功能不强。如果是大公司的产品，产品线更丰富，相互融合性更 好些。例如用友公司既有ERP产品，也有PLM产品。如果想要这种方式集成，需要购买 时，考虑大公司的信息系统产品。4.2使用中间文件该方法是在一个信息系统将需要共享数据导出，导出到一个中间文件，然后再通过这个中间 文件将共享数据导入到另夕卜一个信息系统中。例如：Excel文件是最常用的表格程序。一般的PLM、ERP、APS、MES都

15、有数据导出到 Excel和从Excel导入的功能。可以从PLM系统中导出BOM数据到Excel表格中，然后再 从Excel表格将BOM数据导入到ERP和APS系统中。4.3使用数据自动传递方式数据自动传递，是指利用程序软件在不同的信息系统之间自动传递共享数据，这样传递数据 效率高。自动传递数据的手段之中，通过数据库触发器传递数据是开发便利，成本低廉的手 段。下面对数据库触发器传递数据做一介绍。PLM、ERP、APS、MES信息系统常用的数据中，可能Sql server是使用最多的。SQL Server是Microsoft推出一套产品，它具有使用方便、与相关软件集成程度高等优点，成 为了 Win

16、dows平台下进行数据库应用开发理想的选择。SQL Server广泛应用于金融、保 险、电力、行政管理等与数据库有关的行业。SQL Server与其它数据库，如Access、 FoxPro、Excel等有良好的ODBC接口，可以把上述数据库转成SQL Server的数据库。Sql server数据库带有触发器的功能，利用触发器功能编写代码，代码是自动触发的。当对 表中的数据做了任何修改之后立即被激活，然后程序运行，对其它数据表进行修改。基本的触发器包括一下3种类型：A insert触发器:向表中插入数据时被触发；B叩date触发器：修改表中数据时被触发；C delete触发器：从表中删除数据时

17、被触发。以知名ERP厂商用友的ERP为例，它的零件基础数据都是存在于Inventory表格中。零件 基础数据是PLM, ERP, APS和MES的共同数据，需要共享。可以只维护一个系统，然后设 置触发器，当一个信息系统零件基础数据更新后，利用触发器自动修改其它信息系统零件基 础数据。例如，我们需要利用触发器更新UFDATA_002_2018.Inventory数据表，可以利用下面代 码创建触发器，因为数据表实际字段很多，本文只选cInvAddCode 一个字段做代码展示， 更改其它字段道理相同。CREATE TRIGGER dbo.Inventory_U_01 ON dbo.Inventory

18、FOR UPDATEASbegin叩 date UFDATA_002_2018.Inventory set cInvAddCode=b.cInvAddCode from UFDATA_002_2018.Inventory a, Inventory bwhere a.cInvCode=b.cInvCodeend;05后记随着企业信息化应用的逐步发展，企业的信息化环境逐渐复杂。在企业使用PLM产品用于 管理图纸之后，PLM就需要关注与其它管理信息系统的集成，实现与各种CAD系统集成， 提取的规范化、标准化的信息，并与ERP/APS/MES等系统进行快速的数据交换，避免数 据的重复定义导致的问题，从而提升企业的整体运营效率。本文讨论7PLM, ERP. APS和MES几个信息系统的数据集成,介绍了各自基本功能，他们之间的共享数痫基本数