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隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、信息化建設(shè)的推進(jìn), 智能存儲(chǔ)技術(shù)迅猛發(fā)展且日趨成熟, 自動(dòng)化庫(kù)房逐步在企業(yè)現(xiàn)代化車間、智能配送中心、設(shè)備管理中心等部門建立, 智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng) (Warehouse Management System, WMS) 成為企業(yè)信息化建設(shè)中不可或缺的一部分。

目前, WMS系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)企業(yè)實(shí)施建設(shè)過(guò)程中面臨著諸多問(wèn)題:

(1) 企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)劃和設(shè)計(jì), MES、PDM、CRM等系統(tǒng)不具備庫(kù)存管理功能;

(2) 企業(yè)并行存在的多個(gè)信息系統(tǒng)下的采購(gòu)數(shù)據(jù)、出入庫(kù)賬目和庫(kù)存數(shù)據(jù)無(wú)法整合, 整體數(shù)據(jù)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(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)之間的信息流和數(shù)據(jù)流相對(duì)封閉、獨(dú)立;

(4) 自動(dòng)化庫(kù)房、智能制造生產(chǎn)系統(tǒng)的建立對(duì)企業(yè)信息系統(tǒng)在自動(dòng)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(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、自動(dòng)化庫(kù)房設(shè)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(duì)于優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)管理、信息管理等至關(guān)重要。

本文綜合以往WMS系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成的案例, 就WMS系統(tǒng)在企業(yè)實(shí)施過(guò)程中常見(jiàn)的系統(tǒng)集成思路和常用的數(shù)據(jù)交換方式進(jìn)行了探討和總結(jié)。

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(chǔ)上, 充分發(fā)揮WMS系統(tǒng)在庫(kù)存管理、智能存儲(chǔ)方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)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(wù)集成和數(shù)據(jù)交換規(guī)則。業(yè)務(wù)集成, 即業(yè)務(wù)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(guān)業(yè)務(wù)流程的問(wèn)題。數(shù)據(jù)交換規(guī)則, 即數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)交換協(xié)議, 解決企業(yè)信息系統(tǒng)和WMS系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)流和信息流如何交互的問(wèn)題, 從軟件開發(fā)角度約定數(shù)據(jù)交換的規(guī)則和方式。

在前期調(diào)研階段, WMS系統(tǒng)與企業(yè)雙方技術(shù)人員需要就以下幾個(gè)方面展開業(yè)務(wù)調(diào)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(wù)流程和功能;

(2) 企業(yè)需要在自動(dòng)化庫(kù)房中存儲(chǔ)物品類型, 如電子元器件、刀具、普通生產(chǎn)物資等。不同的物品類型會(huì)有截然不同的業(yè)務(wù)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(kù)存管理、庫(kù)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(kù)相關(guān)單據(jù)編制流程?

(5) 企業(yè)信息系統(tǒng)與WMS系統(tǒng)如何進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互?

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

雙方技術(shù)人員應(yīng)依照上述思路, 最終確定系統(tǒng)集成方案。

在WMS系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中, 企業(yè)信息系統(tǒng)是否具備庫(kù)存管理、庫(kù)位管理功能是決定WMS系統(tǒng)與之進(jìn)行業(yè)務(wù)集成方式的關(guān)鍵決定因素。

企業(yè)信息系統(tǒng)初期規(guī)劃時(shí)功能規(guī)劃較完善, 可管理存儲(chǔ)在智能存儲(chǔ)設(shè)備中的物品庫(kù)存、庫(kù)位信息, 通過(guò)采購(gòu)入庫(kù)、領(lǐng)用出庫(kù)、借用出庫(kù)、歸還入庫(kù)等業(yè)務(wù)流程編制出入庫(kù)單據(jù), 向WMS系統(tǒng)傳達(dá)指令:“何種物品—出/入動(dòng)作—請(qǐng)求數(shù)量—存放貨位”。WMS系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)接口接收出入庫(kù)單據(jù), 并根據(jù)“存放貨位”中的設(shè)備編號(hào)、貨位編號(hào)等信息將出入庫(kù)任務(wù)分解至WCS終端的系統(tǒng)中執(zhí)行出入庫(kù)動(dòng)作, 完成物品出入。同時(shí), WMS系統(tǒng)將任務(wù)執(zhí)行結(jié)果返回至企業(yè)信息管理系統(tǒng), 即任務(wù)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(shù)據(jù)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(duì)企業(yè)信息系統(tǒng)的依賴性較強(qiáng), 整個(gè)過(guò)程基本可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作, 無(wú)需操作人員參與。具備庫(kù)存管理、庫(kù)位管理功能的企業(yè)信息系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 具備庫(kù)存管理、庫(kù)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(kù)存信息, WMS系統(tǒng)管理物品在智能存儲(chǔ)設(shè)備中的庫(kù)位信息。企業(yè)信息系統(tǒng)編制出入庫(kù)單據(jù), 向WMS系統(tǒng)傳達(dá)指令“何種物品—出/入動(dòng)作—請(qǐng)求數(shù)量”。不同于前一種情況, WMS系統(tǒng)接收出入庫(kù)單據(jù)后, 需要對(duì)物品貨位進(jìn)行分配或查找, 對(duì)入庫(kù)任務(wù)推薦分配貨位, 對(duì)出庫(kù)任務(wù)讀取歷史貨位。WMS系統(tǒng)形成動(dòng)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(wù)執(zhí)行結(jié)果, 同時(shí)更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)程需要有操作人員一定程度的參與。具備庫(kù)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(kù)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(kù)存管理功能, 編制出入庫(kù)單據(jù)后依舊向WMS傳達(dá)指令“何種物品—出/入動(dòng)作—請(qǐng)求數(shù)量”, WMS系統(tǒng)負(fù)責(zé)解析、執(zhí)行。但這種情況下WMS系統(tǒng)接收出入庫(kù)單據(jù)后需要根據(jù)系統(tǒng)管理的物品庫(kù)存信息核對(duì)單據(jù)中請(qǐng)求數(shù)量的合理性。這種集成方式雙方系統(tǒng)業(yè)務(wù)傳遞的信息不止是任務(wù)信息, 還需要將WMS系統(tǒng)管理的物品庫(kù)存信息共享至企業(yè)信息系統(tǒng)。不具備庫(kù)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(kù)存管理功能的企業(yè)信息系統(tǒng)   下載原圖

確定業(yè)務(wù)集成方式后, 數(shù)據(jù)信息如何交互成為系統(tǒng)集成的關(guān)鍵。目前主流的數(shù)據(jù)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(bào)文通訊、文件模式等。其中, 以Web Service、中間表為主流對(duì)接方式。這幾種接口方式各有優(yōu)缺點(diǎn):

(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(guān)業(yè)務(wù)中間數(shù)據(jù)庫(kù)/中間表, 在中間庫(kù)中建立公用的入庫(kù)單據(jù)表、出庫(kù)單據(jù)表、庫(kù)存信息表等, 在共享表中建立標(biāo)志位, 表明有新數(shù)據(jù)、已讀取數(shù)據(jù)、反饋數(shù)據(jù)、讀取反饋數(shù)據(jù)完成、刪除標(biāo)志等, 通過(guò)標(biāo)志位的定義來(lái)完成數(shù)據(jù)交互。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)量小, 簡(jiǎn)單, 高效, 較直接讀寫數(shù)據(jù)庫(kù)方式能夠確保數(shù)據(jù)信息的安全性;但存在實(shí)時(shí)性低, 通用性差, 接口變動(dòng)時(shí)影響較大, 不適合多用戶的并發(fā)等缺點(diǎn)。

(2) 基于HTTP協(xié)議的Web Service/SOAP接口:雙方技術(shù)人員就需要傳遞的單據(jù)信息、查詢信息編寫服務(wù)端和客戶端接口函數(shù)。Web Service接口可確保信息的實(shí)時(shí)讀取, 并及時(shí)回傳信息是否接收成功。這種方式具有易于重構(gòu), 開放性好, 可集成性好等優(yōu)點(diǎn), 且Web Service可穿越防火墻, 實(shí)現(xiàn)真正的自由通信。但其缺點(diǎn)也很明顯, Web Service使用了XML對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝, 導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。

(3) RFC接口:SAP系統(tǒng)是業(yè)界最先進(jìn)、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(diào)用最常見(jiàn)。對(duì)接方根據(jù)SAP提供資料, 在對(duì)接程序中進(jìn)行代碼開發(fā), 即數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)讀取、信息反饋等。由雙方共同承擔(dān)開發(fā)工作。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是雙方各司其責(zé), 商討開發(fā), 不容易造成混亂和錯(cuò)誤, 開發(fā)進(jìn)度快。但使用方必須承擔(dān)SAP二次開發(fā)費(fèi)用, 需要組織三方商討, 在原有SAP的流程上加入對(duì)接方開發(fā)軟件。

(4) Socket報(bào)文接口:集成雙方技術(shù)人員自定義報(bào)文通訊, 以TCP/IP, Socket方式將通訊內(nèi)容編制成電文形式進(jìn)行傳送, 由雙方共同開發(fā), 定制報(bào)文格式和內(nèi)容, 定義偵聽(tīng)方和連接方, 發(fā)送報(bào)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(shí)開機(jī)運(yùn)行同步數(shù)據(jù)即可, 信息反饋針對(duì)性較強(qiáng), 實(shí)時(shí)性高。但須保證網(wǎng)絡(luò)暢通, 否則無(wú)法傳送指令, 接口協(xié)議較復(fù)雜, 技術(shù)門檻相對(duì)較高, 問(wèn)題定位較復(fù)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(biāo)準(zhǔn)協(xié)議, 我們?nèi)粘＞W(wǎng)站、系統(tǒng)都使用HTTP-GET和HTTP-POST標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)。該接口基于應(yīng)用級(jí)接口, 使用方便, 程序員開發(fā)水平要求不高, 容錯(cuò)性強(qiáng)。但傳輸速度慢, 數(shù)據(jù)包大 (HTTP協(xié)議中包含輔助應(yīng)用信息) , 實(shí)時(shí)交互, 服務(wù)器性能壓力大, 數(shù)據(jù)傳輸安全性差。

本文總結(jié)了WMS系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)集成過(guò)程中業(yè)務(wù)集成的需求分析思路, 并比較了主流數(shù)據(jù)交互方式的優(yōu)缺點(diǎn), 解決了WMS系統(tǒng)在企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)集成實(shí)施的關(guān)鍵問(wèn)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(dòng)化庫(kù)房、智能制造車間等之間的“信息孤島”, 有機(jī)地統(tǒng)一了企業(yè)的信息流、資金流和物流, 保證賬目和庫(kù)存數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的一致性、完整性和準(zhǔn)確性。