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隨著產業結構的調整、信息化建設的推進, 智能存儲技術迅猛發展且日趨成熟, 自動化庫房逐步在企業現代化車間、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 (Warehouse Management System, WMS) 成為企業信息化建設中不可或缺的一部分。

目前, WMS系統在國內企業實施建設過程中面臨著諸多問題:

(1) 企業現有信息系統沒有統一的規劃和設計, MES、PDM、CRM等系統不具備庫存管理功能;

(2) 企業并行存在的多個信息系統下的采購數據、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) 企業現有信息系統與智能倉儲管理系統之間的信息流和數據流相對封閉、獨立;

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

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

WMS系統與企業信息系統的集成需要在企業信息系統已有功能的基礎上, 充分發揮WMS系統在庫存管理、智能存儲方面的優勢進行系統集成。WMS系統與企業信息系統的集成主要從兩方面著手, 即業務集成和數據交換規則。業務集成, 即業務流的集成, 主要解決如何融合、銜接企業信息系統和WMS系統相關業務流程的問題。數據交換規則, 即數據接口和數據交換協議, 解決企業信息系統和WMS系統之間數據流和信息流如何交互的問題, 從軟件開發角度約定數據交換的規則和方式。

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

(1) 企業信息系統的類型及企業信息系統現有的業務流程和功能;

(2) 企業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務流程;

(3) 企業現有信息系統是否具備物品信息管理、庫存管理、庫位管理的功能?

(4) 企業信息系統是否具備完整的出入庫相關單據編制流程?

(5) 企業信息系統與WMS系統如何進行數據信息交互?

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

雙方技術人員應依照上述思路, 最終確定系統集成方案。

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

企業信息系統初期規劃時功能規劃較完善, 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、歸還入庫等業務流程編制出入庫單據, 向WMS系統傳達指令:“何種物品—出/入動作—請求數量—存放貨位”。WMS系統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終端的系統中執行出入庫動作, 完成物品出入。同時, WMS系統將任務執行結果返回至企業信息管理系統, 即任務執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信息系統為主、WMS系統為輔, 對企業信息系統的依賴性較強, 整個過程基本可實現全自動化操作, 無需操作人員參與。具備庫存管理、庫位管理功能的企業信息系統如圖1所示。

圖1 具備庫存管理、庫位管理功能的企業信息系統   下載原圖

企業信息系統管理物品庫存信息, WMS系統管理物品在智能存儲設備中的庫位信息。企業信息系統編制出入庫單據, 向WMS系統傳達指令“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系統形成動作指令, 待WCS系統執行完成后向企業信息系統回傳任務執行結果, 同時更新系統數據庫中物品的存放信息。這種集成方式仍然以企業信息系統為主, 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信息系統如圖2所示。

圖2 具備庫存管理功能, 不管理具體貨位的企業信息系統   下載原圖

企業信息系統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系統負責解析、執行。但這種情況下WMS系統接收出入庫單據后需要根據系統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業務傳遞的信息不止是任務信息, 還需要將WMS系統管理的物品庫存信息共享至企業信息系統。不具備庫存管理功能的企業信息系統如圖3所示。

圖3 不具備庫存管理功能的企業信息系統   下載原圖

確定業務集成方式后, 數據信息如何交互成為系統集成的關鍵。目前主流的數據信息交換方式有中間表、基于HTTP協議的Web Service/SOAP方式、RFC方式、普通HTTP/HTTPS協議通訊、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缺點:

(1) 中間表接口:企業信息管理系統向WMS系統提供相關業務中間數據庫/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。這種方式的優點是開發量小, 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等缺點。

(2) 基于HTTP協議的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, 可集成性好等優點, 且Web Service可穿越防火墻, 實現真正的自由通信。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系統是業界最先進、最穩定的ERP系統, 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, 即數據同步、數據讀取、信息反饋等。由雙方共同承擔開發工作。這種方式的優點是雙方各司其責, 商討開發, 不容易造成混亂和錯誤, 開發進度快。但使用方必須承擔SAP二次開發費用, 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, 定制報文格式和內容, 定義偵聽方和連接方, 發送報文和回傳信息。這種接口方式需雙方共同開發, 可逐條發送指令, 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協議接口:區別于前文描述的Web Service接口, HTTP-GET和HTTP-POST是標準協議, 我們日常網站、系統都使用HTTP-GET和HTTP-POST標準協議進行數據訪問。該接口基于應用級接口, 使用方便, 程序員開發水平要求不高, 容錯性強。但傳輸速度慢, 數據包大 (HTTP協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系統與企業信息系統集成過程中業務集成的需求分析思路, 并比較了主流數據交互方式的優缺點, 解決了WMS系統在企業進行系統集成實施的關鍵問題。WMS系統與企業信息系統的集成有利于打破企業信息系統、自動化庫房、智能制造車間等之間的“信息孤島”, 有機地統一了企業的信息流、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。