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隨著產業(yè)結構的調整、信息化建設的推進, 智能存儲技術迅猛發(fā)展且日趨成熟, 自動化庫房逐步在企業(yè)現(xiàn)代化車間、智能配送中心、設備管理中心等部門建立, 智能倉儲管理系統(tǒng) (Warehouse Management System, WMS) 成為企業(yè)信息化建設中不可或缺的一部分。

目前, WMS系統(tǒng)在國內企業(yè)實施建設過程中面臨著諸多問題:

(1) 企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)沒有統(tǒng)一的規(guī)劃和設計, MES、PDM、CRM等系統(tǒng)不具備庫存管理功能;

(2) 企業(yè)并行存在的多個信息系統(tǒng)下的采購數據、出入庫賬目和庫存數據無法整合, 整體數據欠缺一致性和完整性;

(3) 企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)與智能倉儲管理系統(tǒng)之間的信息流和數據流相對封閉、獨立;

(4) 自動化庫房、智能制造生產系統(tǒng)的建立對企業(yè)信息系統(tǒng)在自動化、智能化、信息化方面提出新的要求。由此, WMS系統(tǒng)如何在企業(yè)生產現(xiàn)場、自動化庫房設備控制系統(tǒng) (Warehouse Control System, WCS) 與企業(yè)信息管理之間扮演好信息溝通的橋梁作用, 對于優(yōu)化企業(yè)的生產管理、信息管理等至關重要。

本文綜合以往WMS系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)進行系統(tǒng)集成的案例, 就WMS系統(tǒng)在企業(yè)實施過程中常見的系統(tǒng)集成思路和常用的數據交換方式進行了探討和總結。

WMS系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)的集成需要在企業(yè)信息系統(tǒng)已有功能的基礎上, 充分發(fā)揮WMS系統(tǒng)在庫存管理、智能存儲方面的優(yōu)勢進行系統(tǒng)集成。WMS系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)的集成主要從兩方面著手, 即業(yè)務集成和數據交換規(guī)則。業(yè)務集成, 即業(yè)務流的集成, 主要解決如何融合、銜接企業(yè)信息系統(tǒng)和WMS系統(tǒng)相關業(yè)務流程的問題。數據交換規(guī)則, 即數據接口和數據交換協(xié)議, 解決企業(yè)信息系統(tǒng)和WMS系統(tǒng)之間數據流和信息流如何交互的問題, 從軟件開發(fā)角度約定數據交換的規(guī)則和方式。

在前期調研階段, WMS系統(tǒng)與企業(yè)雙方技術人員需要就以下幾個方面展開業(yè)務調研和需求分析:

(1) 企業(yè)信息系統(tǒng)的類型及企業(yè)信息系統(tǒng)現(xiàn)有的業(yè)務流程和功能;

(2) 企業(yè)需要在自動化庫房中存儲物品類型, 如電子元器件、刀具、普通生產物資等。不同的物品類型會有截然不同的業(yè)務流程;

(3) 企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)是否具備物品信息管理、庫存管理、庫位管理的功能?

(4) 企業(yè)信息系統(tǒng)是否具備完整的出入庫相關單據編制流程?

(5) 企業(yè)信息系統(tǒng)與WMS系統(tǒng)如何進行數據信息交互?

(6) 雙方系統(tǒng)是否需要信息接收后的回傳確認, 即是否需要回傳任務執(zhí)行狀態(tài)、關鍵任務信息?

雙方技術人員應依照上述思路, 最終確定系統(tǒng)集成方案。

在WMS系統(tǒng)實施過程中, 企業(yè)信息系統(tǒng)是否具備庫存管理、庫位管理功能是決定WMS系統(tǒng)與之進行業(yè)務集成方式的關鍵決定因素。

企業(yè)信息系統(tǒng)初期規(guī)劃時功能規(guī)劃較完善, 可管理存儲在智能存儲設備中的物品庫存、庫位信息, 通過采購入庫、領用出庫、借用出庫、歸還入庫等業(yè)務流程編制出入庫單據, 向WMS系統(tǒng)傳達指令:“何種物品—出/入動作—請求數量—存放貨位”。WMS系統(tǒng)通過數據接口接收出入庫單據, 并根據“存放貨位”中的設備編號、貨位編號等信息將出入庫任務分解至WCS終端的系統(tǒng)中執(zhí)行出入庫動作, 完成物品出入。同時, WMS系統(tǒng)將任務執(zhí)行結果返回至企業(yè)信息管理系統(tǒng), 即任務執(zhí)行成功與否及失敗原因等信息, 確保信息流程的完整性和數據信息的一致性。這種集成方式以企業(yè)信息系統(tǒng)為主、WMS系統(tǒng)為輔, 對企業(yè)信息系統(tǒng)的依賴性較強, 整個過程基本可實現(xiàn)全自動化操作, 無需操作人員參與。具備庫存管理、庫位管理功能的企業(yè)信息系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 具備庫存管理、庫位管理功能的企業(yè)信息系統(tǒng)   下載原圖

企業(yè)信息系統(tǒng)管理物品庫存信息, WMS系統(tǒng)管理物品在智能存儲設備中的庫位信息。企業(yè)信息系統(tǒng)編制出入庫單據, 向WMS系統(tǒng)傳達指令“何種物品—出/入動作—請求數量”。不同于前一種情況, WMS系統(tǒng)接收出入庫單據后, 需要對物品貨位進行分配或查找, 對入庫任務推薦分配貨位, 對出庫任務讀取歷史貨位。WMS系統(tǒng)形成動作指令, 待WCS系統(tǒng)執(zhí)行完成后向企業(yè)信息系統(tǒng)回傳任務執(zhí)行結果, 同時更新系統(tǒng)數據庫中物品的存放信息。這種集成方式仍然以企業(yè)信息系統(tǒng)為主, 但貨位管理過程需要有操作人員一定程度的參與。具備庫存管理功能, 不管理具體貨位的企業(yè)信息系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 具備庫存管理功能, 不管理具體貨位的企業(yè)信息系統(tǒng)   下載原圖

企業(yè)信息系統(tǒng)不具備庫存管理功能, 編制出入庫單據后依舊向WMS傳達指令“何種物品—出/入動作—請求數量”, WMS系統(tǒng)負責解析、執(zhí)行。但這種情況下WMS系統(tǒng)接收出入庫單據后需要根據系統(tǒng)管理的物品庫存信息核對單據中請求數量的合理性。這種集成方式雙方系統(tǒng)業(yè)務傳遞的信息不止是任務信息, 還需要將WMS系統(tǒng)管理的物品庫存信息共享至企業(yè)信息系統(tǒng)。不具備庫存管理功能的企業(yè)信息系統(tǒng)如圖3所示。

圖3 不具備庫存管理功能的企業(yè)信息系統(tǒng)   下載原圖

確定業(yè)務集成方式后, 數據信息如何交互成為系統(tǒng)集成的關鍵。目前主流的數據信息交換方式有中間表、基于HTTP協(xié)議的Web Service/SOAP方式、RFC方式、普通HTTP/HTTPS協(xié)議通訊、普通Socket方式自定義報文通訊、文件模式等。其中, 以Web Service、中間表為主流對接方式。這幾種接口方式各有優(yōu)缺點:

(1) 中間表接口:企業(yè)信息管理系統(tǒng)向WMS系統(tǒng)提供相關業(yè)務中間數據庫/中間表, 在中間庫中建立公用的入庫單據表、出庫單據表、庫存信息表等, 在共享表中建立標志位, 表明有新數據、已讀取數據、反饋數據、讀取反饋數據完成、刪除標志等, 通過標志位的定義來完成數據交互。這種方式的優(yōu)點是開發(fā)量小, 簡單, 高效, 較直接讀寫數據庫方式能夠確保數據信息的安全性;但存在實時性低, 通用性差, 接口變動時影響較大, 不適合多用戶的并發(fā)等缺點。

(2) 基于HTTP協(xié)議的Web Service/SOAP接口:雙方技術人員就需要傳遞的單據信息、查詢信息編寫服務端和客戶端接口函數。Web Service接口可確保信息的實時讀取, 并及時回傳信息是否接收成功。這種方式具有易于重構, 開放性好, 可集成性好等優(yōu)點, 且Web Service可穿越防火墻, 實現(xiàn)真正的自由通信。但其缺點也很明顯, Web Service使用了XML對數據進行封裝, 導致大量數據在網絡中傳輸。

(3) RFC接口:SAP系統(tǒng)是業(yè)界最先進、最穩(wěn)定的ERP系統(tǒng), 其接口方式主要有RFC、IDOC、BAPI三種, 其中RFC調用最常見。對接方根據SAP提供資料, 在對接程序中進行代碼開發(fā), 即數據同步、數據讀取、信息反饋等。由雙方共同承擔開發(fā)工作。這種方式的優(yōu)點是雙方各司其責, 商討開發(fā), 不容易造成混亂和錯誤, 開發(fā)進度快。但使用方必須承擔SAP二次開發(fā)費用, 需要組織三方商討, 在原有SAP的流程上加入對接方開發(fā)軟件。

(4) Socket報文接口:集成雙方技術人員自定義報文通訊, 以TCP/IP, Socket方式將通訊內容編制成電文形式進行傳送, 由雙方共同開發(fā), 定制報文格式和內容, 定義偵聽方和連接方, 發(fā)送報文和回傳信息。這種接口方式需雙方共同開發(fā), 可逐條發(fā)送指令, 連接方在需要時開機運行同步數據即可, 信息反饋針對性較強, 實時性高。但須保證網絡暢通, 否則無法傳送指令, 接口協(xié)議較復雜, 技術門檻相對較高, 問題定位較復雜。

(5) 普通HTTP/HTTPS協(xié)議接口:區(qū)別于前文描述的Web Service接口, HTTP-GET和HTTP-POST是標準協(xié)議, 我們日常網站、系統(tǒng)都使用HTTP-GET和HTTP-POST標準協(xié)議進行數據訪問。該接口基于應用級接口, 使用方便, 程序員開發(fā)水平要求不高, 容錯性強。但傳輸速度慢, 數據包大 (HTTP協(xié)議中包含輔助應用信息) , 實時交互, 服務器性能壓力大, 數據傳輸安全性差。

本文總結了WMS系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)集成過程中業(yè)務集成的需求分析思路, 并比較了主流數據交互方式的優(yōu)缺點, 解決了WMS系統(tǒng)在企業(yè)進行系統(tǒng)集成實施的關鍵問題。WMS系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)的集成有利于打破企業(yè)信息系統(tǒng)、自動化庫房、智能制造車間等之間的“信息孤島”, 有機地統(tǒng)一了企業(yè)的信息流、資金流和物流, 保證賬目和庫存數據等數據的一致性、完整性和準確性。