随着产业结构的调整、信息化建设的推进, 智能存储技术迅猛发展且日趋成熟, 自动化库房逐步在企业现代化车间、智能配送中心、设备管理中心等部门建立, 智能仓储管理系统 (Warehouse Management System, WMS) 成为企业信息化建设中不可或缺的一部分。

目前, WMS系统在国内企业实施建设过程中面临着诸多问题:

(1) 企业现有信息系统没有统一的规划和设计, MES、PDM、CRM等系统不具备库存管理功能;

(2) 企业并行存在的多个信息系统下的采购数据、出入库账目和库存数据无法整合, 整体数据欠缺一致性和完整性;

(3) 企业现有信息系统与智能仓储管理系统之间的信息流和数据流相对封闭、独立;

(4) 自动化库房、智能制造生产系统的建立对企业信息系统在自动化、智能化、信息化方面提出新的要求。由此, WMS系统如何在企业生产现场、自动化库房设备控制系统 (Warehouse Control System, WCS) 与企业信息管理之间扮演好信息沟通的桥梁作用, 对于优化企业的生产管理、信息管理等至关重要。

本文综合以往WMS系统与企业信息系统进行系统集成的案例, 就WMS系统在企业实施过程中常见的系统集成思路和常用的数据交换方式进行了探讨和总结。

WMS系统与企业信息系统的集成需要在企业信息系统已有功能的基础上, 充分发挥WMS系统在库存管理、智能存储方面的优势进行系统集成。WMS系统与企业信息系统的集成主要从两方面着手, 即业务集成和数据交换规则。业务集成, 即业务流的集成, 主要解决如何融合、衔接企业信息系统和WMS系统相关业务流程的问题。数据交换规则, 即数据接口和数据交换协议, 解决企业信息系统和WMS系统之间数据流和信息流如何交互的问题, 从软件开发角度约定数据交换的规则和方式。

在前期调研阶段, WMS系统与企业双方技术人员需要就以下几个方面展开业务调研和需求分析:

(1) 企业信息系统的类型及企业信息系统现有的业务流程和功能;

(2) 企业需要在自动化库房中存储物品类型, 如电子元器件、刀具、普通生产物资等。不同的物品类型会有截然不同的业务流程;

(3) 企业现有信息系统是否具备物品信息管理、库存管理、库位管理的功能?

(4) 企业信息系统是否具备完整的出入库相关单据编制流程?

(5) 企业信息系统与WMS系统如何进行数据信息交互?

(6) 双方系统是否需要信息接收后的回传确认, 即是否需要回传任务执行状态、关键任务信息?

双方技术人员应依照上述思路, 最终确定系统集成方案。

在WMS系统实施过程中, 企业信息系统是否具备库存管理、库位管理功能是决定WMS系统与之进行业务集成方式的关键决定因素。

企业信息系统初期规划时功能规划较完善, 可管理存储在智能存储设备中的物品库存、库位信息, 通过采购入库、领用出库、借用出库、归还入库等业务流程编制出入库单据, 向WMS系统传达指令:“何种物品—出/入动作—请求数量—存放货位”。WMS系统通过数据接口接收出入库单据, 并根据“存放货位”中的设备编号、货位编号等信息将出入库任务分解至WCS终端的系统中执行出入库动作, 完成物品出入。同时, WMS系统将任务执行结果返回至企业信息管理系统, 即任务执行成功与否及失败原因等信息, 确保信息流程的完整性和数据信息的一致性。这种集成方式以企业信息系统为主、WMS系统为辅, 对企业信息系统的依赖性较强, 整个过程基本可实现全自动化操作, 无需操作人员参与。具备库存管理、库位管理功能的企业信息系统如图1所示。

图1 具备库存管理、库位管理功能的企业信息系统   下载原图

企业信息系统管理物品库存信息, WMS系统管理物品在智能存储设备中的库位信息。企业信息系统编制出入库单据, 向WMS系统传达指令“何种物品—出/入动作—请求数量”。不同于前一种情况, WMS系统接收出入库单据后, 需要对物品货位进行分配或查找, 对入库任务推荐分配货位, 对出库任务读取历史货位。WMS系统形成动作指令, 待WCS系统执行完成后向企业信息系统回传任务执行结果, 同时更新系统数据库中物品的存放信息。这种集成方式仍然以企业信息系统为主, 但货位管理过程需要有操作人员一定程度的参与。具备库存管理功能, 不管理具体货位的企业信息系统如图2所示。

图2 具备库存管理功能, 不管理具体货位的企业信息系统   下载原图

企业信息系统不具备库存管理功能, 编制出入库单据后依旧向WMS传达指令“何种物品—出/入动作—请求数量”, WMS系统负责解析、执行。但这种情况下WMS系统接收出入库单据后需要根据系统管理的物品库存信息核对单据中请求数量的合理性。这种集成方式双方系统业务传递的信息不止是任务信息, 还需要将WMS系统管理的物品库存信息共享至企业信息系统。不具备库存管理功能的企业信息系统如图3所示。

图3 不具备库存管理功能的企业信息系统   下载原图

确定业务集成方式后, 数据信息如何交互成为系统集成的关键。目前主流的数据信息交换方式有中间表、基于HTTP协议的Web Service/SOAP方式、RFC方式、普通HTTP/HTTPS协议通讯、普通Socket方式自定义报文通讯、文件模式等。其中, 以Web Service、中间表为主流对接方式。这几种接口方式各有优缺点:

(1) 中间表接口:企业信息管理系统向WMS系统提供相关业务中间数据库/中间表, 在中间库中建立公用的入库单据表、出库单据表、库存信息表等, 在共享表中建立标志位, 表明有新数据、已读取数据、反馈数据、读取反馈数据完成、删除标志等, 通过标志位的定义来完成数据交互。这种方式的优点是开发量小, 简单, 高效, 较直接读写数据库方式能够确保数据信息的安全性;但存在实时性低, 通用性差, 接口变动时影响较大, 不适合多用户的并发等缺点。

(2) 基于HTTP协议的Web Service/SOAP接口:双方技术人员就需要传递的单据信息、查询信息编写服务端和客户端接口函数。Web Service接口可确保信息的实时读取, 并及时回传信息是否接收成功。这种方式具有易于重构, 开放性好, 可集成性好等优点, 且Web Service可穿越防火墙, 实现真正的自由通信。但其缺点也很明显, Web Service使用了XML对数据进行封装, 导致大量数据在网络中传输。

(3) RFC接口:SAP系统是业界最先进、最稳定的ERP系统, 其接口方式主要有RFC、IDOC、BAPI三种, 其中RFC调用最常见。对接方根据SAP提供资料, 在对接程序中进行代码开发, 即数据同步、数据读取、信息反馈等。由双方共同承担开发工作。这种方式的优点是双方各司其责, 商讨开发, 不容易造成混乱和错误, 开发进度快。但使用方必须承担SAP二次开发费用, 需要组织三方商讨, 在原有SAP的流程上加入对接方开发软件。

(4) Socket报文接口:集成双方技术人员自定义报文通讯, 以TCP/IP, Socket方式将通讯内容编制成电文形式进行传送, 由双方共同开发, 定制报文格式和内容, 定义侦听方和连接方, 发送报文和回传信息。这种接口方式需双方共同开发, 可逐条发送指令, 连接方在需要时开机运行同步数据即可, 信息反馈针对性较强, 实时性高。但须保证网络畅通, 否则无法传送指令, 接口协议较复杂, 技术门槛相对较高, 问题定位较复杂。

(5) 普通HTTP/HTTPS协议接口:区别于前文描述的Web Service接口, HTTP-GET和HTTP-POST是标准协议, 我们日常网站、系统都使用HTTP-GET和HTTP-POST标准协议进行数据访问。该接口基于应用级接口, 使用方便, 程序员开发水平要求不高, 容错性强。但传输速度慢, 数据包大 (HTTP协议中包含辅助应用信息) , 实时交互, 服务器性能压力大, 数据传输安全性差。

本文总结了WMS系统与企业信息系统集成过程中业务集成的需求分析思路, 并比较了主流数据交互方式的优缺点, 解决了WMS系统在企业进行系统集成实施的关键问题。WMS系统与企业信息系统的集成有利于打破企业信息系统、自动化库房、智能制造车间等之间的“信息孤岛”, 有机地统一了企业的信息流、资金流和物流, 保证账目和库存数据等数据的一致性、完整性和准确性。