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智能制造之路：数字化工厂 [:1704014202]
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智能制造之路：数字化工厂 第10章 网络化的纵向垂直集成与网络化制造
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纵向集成就是解决企业内部信息孤岛的集成，工业4.0所追求的就是在企业内部实现所有环节的信息的无缝连接，这是所有智能化的基础。纵向集成是基于未来智能工厂中网络化的制造体系，实现个性定制生产，替代传统的固定式生产流程（如固化的流水线）的关键实现。
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从涉及的边界来看，工业4.0三大集成实现的难度各不相同。目前，工业4.0已逐步在某些行业中得以实践，但大都在车间层面，即所谓的工厂或数字化工厂改造，这主要是因为目前制造业的主要价值创造过程仍然在工厂，所以企业以提升工厂的数字化水平来提升生产效益。另外，基于工厂边界的模式变革相对容易实现，产生的边界效应也容易获得领导者的认可，而端到端的集成和横向集成则涉及单一或多条价值链，协调的利益相对较多，且因缺乏相应的技术与用户基础，在短期内实现的可能性较小，还需要较长时间的不断试验与优化。
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如果一个企业能够高度纵向集成，则其可以完全控制从原材料到产品零售的整个生产过程，例如，阿莫克石油公司。有些专家认为纵向集成可以提高企业网络化，可以使组织在交易市场中将交易成本降到最低，同时也可以更好地控制物流、有效地交流信息及降低成本等。但其也有不利的一面，如，拥有全部的所有权并不能保证企业能为消费者提供最好的服务，也无法有效地应对外界需求的变化。此外，纵向集成度高的企业往往组织庞大，管理机构相对复杂，因此对市场的反应速度相对较慢。网络化的纵向集成是一个组织拥有一个供应链各个部分的方法。
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智能制造之路：数字化工厂 10.1 PDM与ERP集成
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10.1.1 PDM与ERP集成的必要性
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在企业信息化中，PDM与ERP分别被认为是涉及技术管理和信息化管理的两个不同领域。从理论上说，PDM能够集成并管理所有与产品有关的信息和过程，它能帮助企业构造一个适合异构计算机运作的集成应用平台，对“粗放型”发展的各种单项计算机辅助技术进行“集约化”管理。ERP是一种新型的先进企业经营管理模式。在MRP II基础上进一步吸取现代管理思想，对于制造相关的企业活动的所有资源、过程进行统一管理，有目标地进行成本管控、质量管控和客户服务管理等，PDM着眼于制造业领域内的连续计算机化管理，主要集中用于生产制造阶段的管理。PDM和ERP在管理上的重点各不相同，但同一产品的形成周期通常涉及PDM和ERP两个领域，况且现今PDM和ERP的部分功能也出现了重叠。若能把PDM和ERP进行集成并进行研究，即将产品开发与生产管理甚至仓储管理等打通，有效缩短产品形成周期，加速产品设计到制造领域的转化，从而在根本上促进企业的现代化进程，这对企业生产活动具有十分重要的现实意义。
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10.1.2 PDM与ERP的集成模式
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PDM与ERP的集成模式有以下3种。
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1.接口交换模式
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当前PDM和ERP系统均有各自的数据库，但没有统一的数据模型，而且大多数PDM系统与ERP系统都提供了API接口，所以，接口交换模式是当前比较普遍的一种集成模式，其结构如图10-1所示。
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图10-1 接口交换模式
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在接口交换模式下，PDM与ERP之间的信息传递通常需要通过打包的数据文件来完成，如PDM系统要访问ERP系统中的信息，则首先要通过ERP系统的API接口把所要的信息提取出来，转换成数据文件，然后该数据文件通过PDM的API接口传递到PDM系统以实现访问。以这种方式实现的信息集成非常有限，难以做到整个企业信息的共享。
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2.封装集成模式
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所谓“封装”是指将对象的属性和操作方法同时封装在定义的对象中。用操作集来描述可见的模块外部接口，从而保证对象的界面独立于对象的内部表达。通常对象的操作方法和结构是不可见的，对象唯一的可见部分是外部接口，是作用于对象上的操作集的说明。需要特别指出的是：通过OMG（对象管理组织）制订的CORBA规范可以增强PDM的可扩展性、与ERP系统或与其他应用系统的集成能力。OMG所制定的“PDM使能零部件（PDM Enabler）”指的是实现或者支持一种特定的抽象处理过程的物理实体，通过提供共享产品数据的灵活方式来增强产品开发的效率。遵循PDM使能零部件规范的PDM系统之间将能够：把一个PDM系统的数据转移到另一个PDM系统之中；实现应用系统的联邦机制，即PDM应用系统能够管理ERP系统或者另一个PDM系统中的数据。同时，对于通过该规范定义的统一的对象界面，CAD、CAM可以调用它们定义的服务而不必关注对应的具体产品，从而极大地方便了系统的集成，其结构如图10-2所示。目前，OMG的“PDM使能零部件”规范尚未最终形成。
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图10-2 封装集成模型
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3.紧密集成模式
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在该模式下，PDM系统与ERP系统有机地结合在一起，它们使用统一的数据模型，所有的数据存放在同一个数据库中，它们不仅可以共享数据，还可以共享操作服务。该模型使得ERP系统和PDM系统相互调用有关服务、执行相关操作成为可能，也使得ERP与PDM之间的关系更为紧密，进而能够真正实现一体化。
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紧密集成是PDM系统与ERP系统集成的主要发展方向，但受技术等方面的限制，要实现PDM与ERP的紧密集成还有很长的路要走。
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