（机械工程专业论文）自动化立体仓库系统与erp系统接口设计研究.pdf

摘要 摘要 在现代自动化物流系统中，自动化立体仓库系统( w m s - - w a r e h o u s e m a n a g e m e n ts y s t e m ) 在整个物流环节中起着重要作用。实现w m s 与e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ) 系统互连，可提高企业信息管理的自动化程度， 使物流系统与生产制造、销售、财务等系统有机的联系起来，提高企业管理水 平和经济效益。 数据交换是影响异构系统互连的主要因素之一。它的目标是实现各个异构 数据源之间的数据共享，从而有效地利用资源，提高整个应用系统的性能。但 是，需要交换的数据往往在结构和语义上都存在各种各样的冲突，数据交换的 本质就是解决这些冲突，如何方便地表示和消除冲突就显得尤其重要。 本文从w m s 与e r p 系统之间的数据交换原理以及应用角度出发，通过对 现有的计算机技术：x m l 技术、a p i 技术、a d o 技术等的应用，结合三菱电梯 公司的具体需求，设计了数据交换中间件的总体架构，按照功能定义进行模块 化设计。并结合具体业务流程，依据数据映射和数据交换协议原理定义了数据 映射表和数据交换协议。通过数据交换的实例，结合程序流程设计和具体程序， 实现了数据交换中间件的各个功能模块。 关键词：w m s ，e r p ，x m l ，数据交换，中间件 a b s t r a c t a b s t r a c t w m s ( w a r e h o u s em a n a g e m e n ts y s t e m ) p l a y sa ni m p o r t a n tr o l e i nm o d e m l o g i s t i c ss y s t e m t h ei n t e g r a t i o no f w m s a n de r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ) w i l li m p r o v et h ea u t o m a t i z a t i o no fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ta n dw i l l o r g a n i c a l l ya s s o c i a t el o g i s t i c sw i t hm a n u f a c t u r e 、d i s t r i b u t i o n 、f i n a n c ee t c t h u sw i l l i m p r o v et h ee n t e r p r i s em a n a g e m e n ta n de c o n o m i cb e n e f i t d a t at r a n s l a t i o nb e t w e e nh e t e r o g e n e o u ss y s t e m si sa ni m p o r t a n tf a c t o rt h a tw i l l a f f e c tt h ed e v e l o p m e n to fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t i t sg o a li st or e a l i z e d a t as h a r i n gb e t w e e nh e t e r o g e n e o u sd a t as o u r c e s ，s oa st ou t i l i z er e s o u r c e se f e c t i v e l y a n da t t a i nh i g hp e r f o r m a n c eo ft h ew h o l ea p p l i c a t i o ns y s t e m b u t ，t h e r ee x i s ta l lk i n d s o fc o n f l i c t so fs t r u c t u r a la n ds e m a n t i ci nd a t a t h eg o a lo fd a t at r a n s l a t i o ni st o r e m o v et h e s ec o n f l i c t s h o wt od e s c r i b ea n dr e m o v et h e s ec o n f l i c t sc o n v e n i e n t l yi s v e r yi m p o r t a n tt od a t at r a n s l a t i o n f r o mt h ep o i n to fw o r k i n gp r i n c i p l ea n dp r a c t i c a la p p l i c a t i o n ，w i t ht h ep r o j e c t s r e q u i r e m e n to fs h a n g h a im i t s u b i s h i ，t h i sp a p e ru t i l i z et h et e c h n o l o g yo fx m l 、 b a p ia n da d ot od e s i g nad a t at r a n s l a t i o nm i d d l e w a r ew h i c ha d o p t st h em o d u l e p r o g r a mc o n f i g u r a t i o n a c c o r d i n gt ot h er e a lo p e r a t i o nf l o w , t h i sp a p e rd e s i g n st h e d a t am a p p i n gc h a r ta n dd a t at r a n s l a t i o np r o t o c o lw h i c hw i l lb eu s e di n d a t a t r a n s l a t i o n ，a n dd e s i g n st h ep r o g r a mf l o wc h a r ta n dp r o g r a mc o d et o r e a l i z et h e f u c t i o no ft h em i d d l e w a r e k e yw o r d s ：w m s ，e r p , x m l , d a t at r a n s l a t i o n ，m i d d l e w a r e i i 第1 章引言 第1 章引言 1 1 课题的提出以及研究的目的和意义 1 1 1 课题的提出 随着我国加入w t o 和经济全球化，市场竞争骤然加剧，企业信息化日益体 现出其重要性。对于制造业来说，e r p 是企业迈向信息化最关键的一步。自从 上世纪九十年代e r p 的概念进入中国以来，e r p 系统在中国市场已经趋于成熟， 在我国，e r p 管理软件的市场前景犹为广阔，目前已经有8 0 的企业准备升级 自己的e r p 管理软件。广阔的e r p 管理软件市场前景，来源于我国特有的国情： 我国的大多数企业和企业物流部门，无论是物流管理的硬件还是软件，与信息 化时代要求提供的高效率低成本的现代物流还有较大的差距，信息收集、加工、 处理、运用能力，物流的专门知识，物流的统筹策划和精细化组织与管理能力 都明显不足。 物料仓储管理作为物流系统的一个重要组成部分，且与e r p 系统中的物料 管理、生产管理等模块相互关联，其管理水平将直接影响到e r p 系统的效率。 在现代自动化物流系统中，自动化立体仓库系统( w m s ) 在整个物流环节中起 着重要作用。自动化仓储及物流输送控制系统( a s r s ) 是由高层立体货架、堆 垛机、各种类型叉车、出入库系统、无入搬运车、控制系统及周边设备组成的 自动化系统，通过计算机实现设备的联机控制，进行库存管理及数据处理，达 到充分利用存储空间、迅速而合理、准确地处理物品的目的。以自动化功能齐 全的立体仓库取代传统的普通房式仓库已成为世界仓储建设发展的潮流。 随着计算机技术的发展，现代企业在生产运营的各个环节上逐步采用了计 算机系统。他们所采用的计算环境更多的是由不同平台组成，而不是固守任何 一个平台。这样随着时间的推移和技术的进步，形成了一系列的信息孤岛，每 个部门或单位就是一个数据源，每个数据源都是异构的，因而他们之间的信息 和组织都不一样，这就构成了一个巨大的异构数据环境。但是，分散的数据之 间又往往存在着千丝万缕的联系，数据并非是存放在一个个毫无联系的信息孤 第1 章引言 岛上。用户在具体应用时，往往又需要将分散的数据按某种需要进行交换，以 便了解整体情况。例如，公司仓库的物料数据是分散存放在不同的仓库管理系 统中，但为了解整个公司的物料存储情况，则需要将所有子仓库管理系统的数 据集中反馈到公司的e r p 系统中进行相关业务流程的处理。如为了满足一些特 定需要( 如数据仓库，数据挖掘等) ，也需要将分散的数据交换集中起来，以达 到数据的统一和标准化。 在系统集成和进一步开发的过程中，常常面临的一个突出问题就是：在复 杂的环境中，用户在进行数据交换时，面对的数据是千差万别的。产生数据差 异的主要原因是数据的结构和语义上的冲突。源数据可以是关系型的，也可以 是对象型的，更可以是w e b 页面型和文本型的。随着数据的大量产生，数据之 间的结构和语义冲突问题更加严重，如何实现不同系统间数据信息资源合并和 共享、如何保护已经建立的资源、充分利用各部门已经使用的系统，实现不同 系统之间的连接、数据交换和数据共享，是实现企业信息化管理面i 临的大挑 战。 1 1 2 研究的目的和意义 数据交换对企业信息化管理的发展意义重大。为了能通过企业信息网络进 行生产资料信息的共享和全面有效地生产管理、远程资料出入库操作等活动， 自动化立体仓库系统需要与企业e r p 系统通过智能接口部件实现互连。 本课题“自动化立体仓库系统与e r p 系统接口设计研究”，正是在充分认识 到提高企业信息化程度的重要性和迫切性的基础上提出的。旨在通过本课题的 研究，能获得自动化立体仓库系统与e r p 系统之间的各种接口方式。做到使用 e r p 系统直接控制自动化仓储设备的出入库和数据的管理，将仓库系统的管理 功能融入到e r p 系统中去，进一步提高企业物流的现代化、自动化程度。研究 所得的成果，可以立即应用于现有工程中。 1 2 研究现状 随着自动化立体仓库的使用越来越普及，如何将立库系统融入到e r p 系统 中去已成为一个急需解决的问题。 第1 章引言 作为异构系统接口中的最重要的异构数据交换技术，其开始被研究至今已 有近三十年了。数据的异构问题已经引起了各数据库厂家及许多数据库专家的 注意。各数据库厂商积极参与国际标准的制定，他们新推出的产品都能支持统 一的数据库语言、f a p , a p i 标准。它们的产品有的还留有支持新标准的余地，有 的则采用了便于向国际标准过渡的形式。经过十几年对异构数据问题的探索和 研究，人们己取得了不少成果，提出了许多解决异构数据交换的策略及方法。 但就其本质可分成四类： 1 使用软件工具进行转换 一般情况下，数据库管理系统都提供将外部文件中的数据转移到本身数据 库表中的数据装入工具。比如o r a c l e 提供将外部文本文件中数据转移到o r a c l e 数据库表的数据装入工具s q ll o a d e r , p o w e r s o f t 公司的p o w e rb u i l d e r 中提供数 据管道( d a t ap i p e l i n e ) 。 这些数据转移工具可以以多种灵活的方式进行数据转换，而且由于它们是 数据库管理系统本身所附带的工具，执行速度快，不需要o d b c 支持，在机器 没有安装o d b c 的情况下也可以方便地使用。 但是，使用这些数据转换工具的缺点是它们不是独立的软件产品，必须首 先运行该数据库产品的前端程序才能运行相应的数据转换工具，通常需要几步 才能完成，且多用手工方式进行转换。如果目的数据库不是数据转换工具所对 应的数据库，数据转换工具就不能再使用。 2 利用中间数据库进行转换 由于缺少工具软件的支持，在丌发系统时可使用“中间数据库”的办法， 即在实现两个具体数据源之间的转换时，依据关系定义、字段定义，从源数据 库中读出数据通过中间数据库灌入到目的数据库中。 这种利用中间数据库的转换办法，所需转换模块少，且扩展性强，但缺点 是在实现过程中比较复杂，转换质量不高，转换过程长。 3 设置传送变量的转换 借助数据库应用程序开发工具与数据库连接的强大功能，通过设置源数据 库与目的数据库两个不同的传送变量，同时连接两个数据库，实现异构数据库 之间的直接转换。这种办法在现有的数据库系统下比较容易扩展，其转换速度 和质量大大提高。 4 通过开发数据库组件的转换 第1 章引言 利用j a v a 等数据库应用程序开发技术，通过源数据库与目的数据库组件来 存取数据信息，实现异构数据库之间的直接转换。通过组件存取数据，关键是 数据信息的类型问题，若源数据库与目的数据库对应的数据类型不相同，必须 先进行类型的转化，然后双方才能实施赋值。 目前，国内外一些企业已开发出一些针对某一自动化立体仓库系统的接口， 且如上海三菱电梯有限公司等企业已经在实际应用。但是，由于e r p 系统软件 种类的繁多以及各个企业所使用的自动化立体仓库功能各异，国内外在接口系 统的研究还远没达到成熟的地步，大多数研究成果和已投入使用的产品仍然存 在着通用性差、应用设置极其烦琐复杂、没有完善的出错处理功能等不足之处， 而且接口系统价格昂贵( 百万美元左右) ，因此有必要在这方面进行深入研究。 1 3 论文的主要内容及创新点 1 3 1 论文内容 本文将对e r p 以及w m s 原理的介绍，分析两者之间的关系，说明w m s 和e r p 系统集成的可能性和必要性。通过对现有的计算机技术：x m l 技术、 a p i 技术和a d o 技术等的应用，着重研究w m s 与e r p 系统接口技术。论文主 要内容可以分为三个部分； 1 理论基础：介绍e r p 以及w m s 原理咀及现有的接口技术。该部分内容 旨在指出两系统集成的应用背景、具体数据结构、集成接口方式等概念。 2 总体规划：通过结合三菱电梯公司的具体需求，设计了数据交换中间件 的总体架构，并按照功能定义进行模块化设计。 3 具体实现：结合具体业务流程，依据数据映射和数据交换协议原理定义 了本文中间件所需要数据映射表和数据交换协议。通过数据交换的实例，结合 程序流程设计和具体程序，实现了数据交换中间件的各个功能模块。 1 3 2 论文创新点 1 w m s 系统与e r p 系统的多种接口方式的设计研究：不仅做到实用，满 足现有系统的实际要求，而且还做到系统具有最大的可扩展性，以备今后能满 第1 章引言 足系统的更新和新增的功能。 2 应用x m l 技术作为数据交换的中间格式：解决了w m s 数据库表结构 以及s a p 事务数据集结构的映射问题和数据交换协议问题。它从根本上解决了 应用系统间的信息交换。因为x m l 满足了两个基本的需求：将数据和表达形式 相分离，在不同的应用之自j 传输数据。 3 数据交换中间件的模块化设计及其接口的通用性：不仅考虑到与现有e r p 系统( s a pr 3 ) 的互连的要求，还考虑到与其他具有信息处理功能的管理系统 的相连。 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 2 1 w m s 原理 2 1 1 自动化立体仓库系统简介 广义而言，自动化立体仓库( a s r s a u t o m a t e ds t o r a g ea n dr e t r i e v a ls y s t e m ) 是指在不直接进行人工处理的情况下，能自动地存储和取出物料的系统，它使 用多层货架、能在巷道内的任何货位存储和取出货物的搬运车以及计算机控制 和通信系统。自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学的一门综合科学技术工程， 它的特点在于以高层立体货架为主要标志，以成套先进的搬运设备为基础，以 先进的计算机控制技术为主要手段，高效率地利用空间、时间和人力进行入出 库处理。自动化还体现在对仓库内物品的管理上，仓库内一般具有仓库管理系 统，用它对库存及出入库作业进行管理，另外它还可具有与其它系统进行数据 交换的功能。 我国于1 9 7 3 年开始研制我国第座由计算机控制的自动化立体仓库( 高1 5 米，机械部起重所负责) ，该库于1 9 8 0 年投入运行。到目前为止，我国自动化 立体仓库数量已超过2 0 0 座。自动化高架仓库应用的行业主要有机械、冶金、 化工、航空航天、电子、医药、食品加工、烟草、印刷、配送中心、机场、港 口、铁路等。 自动化立体仓库有多种类型，可以根据它的用途、性能，货架、堆垛机、 出入库输送系统、管理与控制系统等多个方面来进行分类。如：在线式自动化 立体仓库，拣选式立体仓库，有轨巷道式自动化立体仓库、联网全自动立体仓 库、巷道式立体停车库、配送中心自动化立体仓库等等。 一般自动化立体仓库主要由以下一或几部分组成： 1 自动化立体仓库的最基本设备货架和堆垛机。 2 各种链式和辊式输送机。 3 根据需要配置的各种输送及辅助设备。如：分配小车，升降台( 机) ，码垛 机与拆垛机、自动分拣机、机械手机器人，a g v 小车等。 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 4 自动化立体仓库的管理与监控系统，各种数据采集终端。 5 库房及其设施( 消防、供电、防盗等) 。 图2 1 自动化立体仓库示意图 自动化立体仓库如图2 1 所示，是一种机电一体化的高科技产品。它所涉及 的领域有：物流技术、现代制造技术、机器人技术、人工智能、图象识别、计 算机技术、通信技术、传感技术等多种学科。 基于自动化仓库的管理系统是基于现代信息技术控制技术及计算机通信技 术等而发展起来的综合应用系统，是现代物流观念与现代计算机及自动控制技 术相结合的产物。自动化立体仓库的结构在不同企业和行业具有不同得特点， 从功能层次上看可以将自动化立体仓库系统分为3 个层次：管理层、监控层、 执行层。 仓储管理层是计算机管理系统，是自动化立体仓库系统的中枢管理层。主 要是管理立体仓库( 包括入库管理、出库管理、库存管理、查询统计等1 ，在e r p 系统连接时还具有接收上级系统( 生产系统、销售系统等1 的指令调度，运输作业 处，理物流系统信息等功能。 监控层是自动化立体仓库系统的重要组成部分，它接受来自管理层的指令 控制物流设备完成指令所规定的任务；另一方面，它实时监控物流系统的状态， 将监测到的信息反馈给管理层，为管理层调度决策提供参考。目前一般采用可 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 编程控制器( p 堋来实现控制。 执行层由自动化的物流机械组成。物流设备的控制器接收监控层的指令， 控制设备执行各种操作。 自动化立体仓库系统对管理层、控制层和执行层3 个层次的要求各不相同， 对于管理层要求有较强的数据处理能力，具有一定的智能性，例如对库存异常 进行报警、对物流设备利用率过低进行提示、对物流瓶颈提供必要的分析数据 等。对于监控层数据处理能力并不一定很强，但要求有较高的实时性，具有较 强较快的处理速度，能够随时将指令送给执行层，并随时监控执行层的运行情 况。对于执行层，则要求较高的可靠性，减少物流系统的故障率。 f | 百动花五体奄障仓储管趣系绣1 l ( w m s ) 图2 2 系统功能结构图 自动化立体仓库管理系统主要功能如图2 2 所示。 联机入库：是仓储管理系统的入口模块，通过条码扫描器、手持终端录入 方式记录入库货物的相关信息通过入库存储策略进行入库货位分配、生成入库 作业信息。 入库管理：负责对入库物品进行维护，进行入库作业管理、入库交接班管 理等功能。 库存管理：是仓储管理系统的核心模块，库存管理完成货物在库过程中的 管理，包括库存盘点、库存积压断档分析、库存预警分析、库存作业误差分析、 库存误差分析，多功能数据库存查询和报表生成等功能。 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 出库管理：出库管理有出库单管理，自动分配出库货位，出库作业管理、 电子屏显 示出库货物信息，进行发货确认，发货批次追踪，倒库等功能 作业调度：将入出库作业解析为入出库输送小车、堆垛机的指令，进行设 备任务调度。 查询统计：包括入，出库作业查询统计、库存查询统计等灵活的查询统计功 能，生成各种报表等功能。 系统管理：实现对系统基本资料的管理，主要包括初始基本数据库管理， 权限管理， 数据库备份与恢复，系统安全管理等功能。 2 1 2 入出库管理的数据流程 入出库管理的数据流程图如图2 3 所示。仓库管理员要设定入出库策 略，在进行联机入出库作业时，联机入库及作业调度程序根据入出库策略进行 入出库的货位分配及设备的任务调度。入库时，在货箱移动过程中，装于辊道 输送机上的条码阅读器读入货物品名规格等条码信息，入库员键入货物数量、 货物类型，管理机按入库原则自动分配货位，再由相关的堆垛机和摆渡通道协 同作业，将货箱送至指定货位上，完成入库作业。出库时，出库员根据出库单 由终端申请，管理机自动寻找货箱位置，并发指令给相应的堆垛机，由堆垛机 取货后送到相应的出库链式输送机上，完成出库作业。联机入库后要进行联机 上帐，联机出库后要进行联机下帐，在脱机入出库时要进行脱机入库上帐、脱 机入库下帐。在执行入出库作业时入出库管理员要对需盘点的货位进行盘点， 及时更改库存信息。入库管理员要审核入库作业和入库物品，统计入库信息， 打印入库单和入库班结报表，出库管理员要审核出库作业，核对发货物品，进 行出库班结报表。出入库作业完成后，更新相应的数据库记录。 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 2 2 e r p 原理 图2 3 入出库管理的数据流程图 2 2 1 企业信息化管理定义 企业信息化管理：即挖掘先进的管理理念，应用先进的计算机网络技术整 合企业现有的生产、经营、设计、制造、管理，及时地为企业的“三层决策” 系统即( 战术层、战略层、决策层) 提供准确而有效的数据信息，以便对需求 做出迅速的反应，实现企业现代化的过程。其本质是加强企业的“核心竞争力”。 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 通俗地讲，就是实现企业的资金流、物流、作业流、信息流的数字化、网络化 管理，实现企业运行的自动化和企业制度的现代化。 企业信息化管理的内涵： 1 目标：企业进行信息化建设的目的是“增强企业的核心竞争力”。 2 手段：实现企业信息化的手段是通过计算机网络技术。 涉及的部门：企业的各个部门，包括：企业的生产、经营、设计、制造、 管理等职能部门。 3 支持层：高级经理层( 决策层) 、中问管理层( 战略层) 、基础业务层( 战 术层) 。 4 功能：进行信息的收集、传输、加工、存储、更新和维护。 5 组成：企业信息化是一个人机合一的系统，包括人、计算机网络硬件、 系统平台、数据库平台、通用软件、应用软件、终端设备( 如数控机床等) 。 企业信息化所实现的总的转变，是通过它的诸构成要素的转变具体实现的。 这些构成要素，从不同方面反映了企业信息化比较全面的内涵。 e r p 是实现企业信息化管理的主要手段。 2 2 2e r p 的概念 e r p 的正式命名是在1 9 9 0 年，美国g a r t n e rg r o u p 公司在当时流行的工业 企业管理软件m r p i i 的基础上，提出了评估m r p i i 的内容和效果的软件包，这 些软件包被称之为e r p 。从最初的定义来讲，e r p 只是一个为企业服务的管理 软件，在这之后，全球最大的企业管理软件公司s a p 在2 0 多年为企业服务的基 础上，对e r p 的定义提出了革命性的“管理+ r r ”的概念： 1 e r p 不只是一个软件系统，而是一个集组织模型、企业规范和信息技术、实 施方法为一体的综合管理应用体系； 2 e r p 使得企业的管理核心从“在正确的时间制造和销售f 确的产品”，转移 到了“在最佳的时间和地点，获得企业的最大利润”，这种管理方法和手段的应 用范围也从制造企业扩展到了其他不同的行业； 3 e r p 从满足动态监控，发展到了商务智能的引入，使得以往简单的事物处理 系统，变成了真正具有智能化的管理控制系统； 4 从软件结构而言，现在的e r p 必须能够适应互联网，可以支持跨平台、多 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接1 3 技术概论 组织的应用，并和电子商务的应用具有广泛的数据、业务逻辑接口。 因此，我们今天说的e r p ，通常是基于s a p 公司在1 9 9 0 年以后的定义来 说的。所谓e r p ，就是通过信息技术等手段，实现企业内部资源的共享和协同， 克服企业中的官僚制约，使得各业务流程无缝平滑地衔接；从而提高管理的效 率和业务的精确度，提高企业的盈利能力，降低交易成本。自2 0 世纪6 0 年代 以来e r p 从产生到发展经历了各个阶段见表2 1 表2 1 e r p 发展阶段 粪霪蒸灞熬鬃i 蒸翳i 黼瑟黧 l 霉零蓼蠖鬃l 酒语基硪蝶 | 爱震阶段霜i i 纛l l 冀辫鏊熬羹囊i 2 0 世纪 追求降低成本如何确定订货时 时段式 库存管理 6 0 年代手工订货发货间和数量 m r p 主生产计划 生产缺货频繁物料清单 2 0 1 灶纪 计划偏离实际 如何保证计划有闭环式 能力需求计划 7 0 年代人工完成车间效实施和调整 m r p 车间作业管理 作业计划 管理闭环 2 0 世纪 追求竞争优势如何实现管理系 m r p l l 系统集成技术 8 0 年代信息孤岛统一体化物流管理 决策模型 2 0 世纪 追求创新如何有效利用社 e r p 供应链混合生 9 0 年代追求适应变化会资源e r p产方式 事前控制 2 2 3e r p 的主要功能 e r p 是将企业所有资源进行整合集成管理，简单的说是将企业的三大流： 物流、资金流、信息流进行全面一体化管理的管理信息系统。它的功能不同于 以往的m r p 或m r p i i 的功能，它不仅可用于生产企业的管理，而且在许多其 它类型的企业如一些非生产、公益事业的企业也可导入e r p 系统进行资源计划 和管理。 在企业中，一般的管理主要包括三方面的内容：生产控制( 计划、制造) ， 物流管理( 分销、采购、库存管理) 和财务管理( 会计核算、财务管理) 。这三 大系统本身就是集成体，它们互相之间有相应的接口，能够很好的整合在一起 来对企业进行管理。另外，随着企业对人力资源管理重视的加强，越来越多的 e r p 厂商将人力资源管理纳入了e r p 系统。 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 2 2 4e r p 蕴涵的管理思想 e r p 作为企业信息管理工具，蕴涵丰富的管理思想，体现了企业标准化和 流程化管理、供应链管理、精益生产和敏捷制造、事先计划和事后控制的管理 思想。 一企业标准化和流程化管理的思想 e r p 系统实现了企业流程化管理，为企业带来了新的管理机制，并提高了 工作效率，节约了劳动成本。e r p 帮助企业实现体制创新的意义在于，企业由 传统的职能式管理转变为流程型管理，它能够帮助企业建立一种新的管理体制， 其特点在于能实现企业内部的相互监督和相互促进，企业各项业务活动实现无 缝连接，保证每个员工都自觉发挥最大的潜能去工作，提高了企业业务处理效 率。 二供应链管理的思想 在知识经济时代，企业仅靠自身的资源不可能有效参与市场竞争，企业间 的合作联盟逐渐形成。现代企业的竞争已从单一企业之间的竞争发展为供应链 之间的竞争。必须把经营过程中的有关各方如供应商、制造工厂、分销网络、 客户等纳入一个紧密的供应链中，才能有效地安排企业的产、供、销活动，满 足企业利用全社会的一切市场资源快速高效地进行生产经营的需求，以期进一 步提高效率和在市场上获得竞争优势。 e r p 使企业内部的信息通行无阻，再加上供应链管理，透过网络与系统的 有效结合，可以使客户与厂商间形成水平或垂直整合，真正达到全球运筹管理 的模式。e r p 可以与s c m 系统整合，利用信息科学的最新成果，根据市场的 需求对企业内部和其供应链上各环节的资源进行全面规划、统筹安排和严格控 制，以保证人、财、物、信息等各类资源得到充分、合理的应用，从而达到提 高生产效率、降低成本、满足顾客需求、增强企业竞争力的目的。 三精益生产和敏捷制造的思想 e r p 系统支持生产方式的管理，其管理思想表现在两个方面：其一是“精 益生产l p ( l e a np r o d u c t i o n ) ”的思想，即企业按大批量生产方式组织生产时， 把客户、销售代理商、供应商、协作单位纳入生产体系，企业同其销售、代理 客户和供应商的关系，己不再简单地是业务往来关系，而是利益共享的合作伙 伴关系，这种合作伙伴关系组成了一个企业的供应链，这即是精益生产的核心 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 思想。 其二是“敏捷制造( a g i l em a n u f a c t u r i n g ) ”的思想。当市场发生变化，企业 遇有特定的市场和产品需求时，企业的基本合作伙伴不一定能满足新产品开发 生产的要求，这时，企业会组织一个由特定的供应商和销售渠道组成的短期或 一次性供应链，形成“虚拟工厂”，把供应和协作单位看成是企业的一个组成部 分，运用“同步工程( s e ) ”，组织生产，用最短的时间将新产品打入市场，时 刻保持产品的高质量、多样化和灵活性，这即是“敏捷制造”的核心思想。 四事先计划事中控制的思想 e r p 系统中的计划体系主要包括：主生产计划、物料需求计划、能力计划、 采购计划、销售执行计划、利润计划、财务预算和人力资源计划等，而且这些 计划功能与价值控制功能已完全集成到整个供应链系统中。 另一方面，e r p 系统通过定义事务处理( t r a n s a c t i o n ) 相关的会计核算科目 与核算方式，以便在事务处理发生的同时自动生成会计核算分录，保证了资金 流与物流的同步记录和数据的一致性。从而实现了根据财务资金现状，可以追 溯资金的来龙去脉，并进一步追溯所发生的相关业务活动，改变了资金信息滞 后于物料信息的状况，便于实现事中控制和实时做出决策。 此外，计划、事务处理、控制与决策功能都在整个供应链的业务处理流程 中实现，要求在每个流程业务处理过程中最大限度地发挥每个人的工作潜能与 责任心，流程与流程之间则强调人与人之间的合作精神，以便在有机组织中充 分发挥每个的主观能动性与潜能。实现企业管理从“高耸式”组织结构向“扁 平式”组织机构的转变，提高企业对市场动态变化的响应速度。 五采用计算机和网络通信技术的最新成就 e r p 除了已经普遍采用的诸如图形用户界面技术( g u i ) 、s q l 结构化查询 语言、关系型数据库管理系统( r d b m s ) 、面向对象技术( o o t ) 、第四代语言 计算机辅助软件工程、客户机朋晨务器和分布式数据处理系统等技术之外，还要 实现更为开放的不同平台互操作，采用适用于网络技术的编程软件，加强了用 户自定义的灵活性和可配置性功能，以适应不同行业用户的需要。网络通信技 术的应用，使e r p 易于扩展为供应链管理的信息集成。 综上所述，e r p 不仅实现流程管理、面向供应链管理、精益生产、敏捷制 造、同步工程的思想，而且还与企业质量管理体系相结合，不断提高客户满意 度；通过准时制生产减少企业资源的浪费、降低库存和缩短交货期；它还与约 1 4 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 束理论相结合定义供应链上的瓶颈环节、消除制约因素并充分利用供应链上的 有效资源。 e r p 不仅仅是信息系统和工作的工具，更是一种先进的管理理论和思想， 它充分利用企业内部资源和外部资源，为企业制造产品和提供服务创造最佳的 解决方案，最终提升企业的经营业绩。e r p 中的管理思想是通过计算机软件实 现的，因此e r p 系统通常被认为是计算机软件，这实际上是一种表面的认识。 笔者认为，e r p 本身是一个信息系统和计算机软件系统，但它凝结了先进的管 理理论和管理思想。e r p 系统的实施和使用需要与企业的实际状况相结合。因 此在使用e r p 系统之前，只有深刻地理解e r p 的管理思想和理念，才能真f 地掌握和更好的应用e r p 系统，并通过使用e r p 系统享受它为企业日常管理 带来的便捷。 2 2 5s a pr 3 系统介绍 s a pr 3 系统是德国s a p 公司开发的几乎适用于所有行业的一整套集成化 的企业管理系统软件，它是当今全球最成功的e r p 软件之一，在全球e r p 市场 的占有率第一。s a p r 3 系统可以为大中型企业提供从生产到销售等一系列过程 的整体解决方案。s a p 公司自从1 9 9 4 年年底进入中国市场以来，发展迅速，在 e r p 软件领域取得了骄人的业绩，这主要归功于s a p 公司开发的企业管理系统 软件具有广泛的适应性，并且能够根据企业的具体情况进行系统定制以符合企 业的实际业务情况，并且也提供了一系列编程接口对系统进行二次丌发。另外， r 3 系统的一个主要的特征就是具有高度的可集成性，与作业相关的工作处理过 程链在系统结构上被连接了起来，因此所有相关的数据都在同一个基础上更新 以及存储。在某一个应用模块中的每一个修改都会自动引起所涉及到的功能域 中数据的更新。s a pr 3 系统的性能特点可以简要归纳如下： 1 功能模块化。 s a pr 3 运用应用程序模块( 通常简称为“模块”) 来处理上述任务。主要 模块结构如图2 7 所示。r 3 中几个比较核心的功能模块如下： f i 财务会计模块，负责处理应收、应付及其总帐等； c o 成本控制模块，为企业的成本控制提供解决方案； a m 固定资产管理模块，负责处理固定资产的相关事宜： 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 s d 销售与分销模块，负责处理企业关于销售方面的信息； m m 物料管理模块，负责处理食业关于物流方面的信息； p p 生产计划模块，为企业提供生产计划、m r p 等信息服务。 这些模块相互协作，共同作用，来处理公司中的经营管理任务。 图2 4r 3 系统的模块结构 2 信息高度共享 刚3 各模块使用共同的数据库工作。这就是说，由一个部门输入到系统中的 信息，所有其他部门都会马上得到。比如说，财务部可以获得来自销售部的信 息，生产计划部又可以获得来自财务部的会计信息。这样，每个部门使用的都 是最新的信息。即使公司的部门之间存在着各种分割，这些信息仍然被各个模 块共享使用。 图2 5r 3 系统各模块间的信息共享 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 3 开放性。 在以前，许多大型企业使用的是大型机系统。在这种情况下，个人计算机 或终端遍布于公司各部门，而数据的存储与管理却是集中的。数据必须从大型 机经过网络的传送，才能在终端运行的程序中使用，然后再传回给大型机储存 起来。这个过程代价昂贵，又浪费时间。近来，许多公司已经转向开放式系统 或客户机服务器环境。这样，数据的组织就更复杂了，集中的和分布的数据存 储、 处理以及管理的情况将混杂在一起。s a p r 2 主要是针对大型机环境开发的， r 3 则主要用于开放式系统或客户机服务器环境。r 2 与刚3 使用同一种a b a p 4 编程语言，这意味着数据可以很容易地在大型机与开放式系统之间进行传送与 兼容共享。 图2 6 r 3 系统的开放性 4 可扩展性。 刚3 主要是为大中型企业设计开发的。然而，它同样是小型企业的理想选择。 这些小企业成长起来以后，也无需改换他们的系统。在公司的成长过程中，会 发展出一套自己特有的组织、控制和计划的流程。已经经过专门设计的r ，3 系统， 可以适应于所有现代组织中发生的连续不断的变化。r 3 的适应性体现在以下几 个方面：r 3 模块可以根据公司的特殊技术需要进行“本地化”；模块可以对来 自公司已有程序的数据进行转换；公司可以只安装当时自己需要的模块，当业 务需要发展时再加上其他的模块；r 3 中的术语可以修改，与公司使用的专业名 词配套。 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 图2 7r 3 系统的可扩展性 s a pr 3 作为功能最为全面的e r p 系统，s a pr 3 几乎包容了所有的系统 整合方法，鉴于s a pr 3 对其他系统广泛的开放性，是研究异构系统间数据交 换技术不可多得的研究对象，因此，以下本文将结合s a pr 3 对系统间数据交 换技术进行全面，系统的论述。 2 3w m s 与e r p 系统之间的关系 从e r p 观点看，库存系统只是整个系统的一部分，考虑到与其它模块的联 系，一方面可以从其他模块获取一部分基本信息，如人员基本信息可以由人力 资源系统提供、设备备品备件信息可以由设备管理系统提供：另一方面，要求与 采购、生产、销售、财务、质量检验和计划模块必须保证信息交互，特别是为 实现有效的计划控制提供库存部分的支持。因此，w m s 系统可以看成为相对于 e r p 的子模块应用，其主要功能为入出库的执行、货物盘点、仓库监控等；而 s a p 是后台应用，可以理解为企业接到订单的后续工作，主管产品的生产、储 存、帐务和运输等比较具体的“财和物”流动。虽然二者功能和目的有很大的 不同，但是有些功能可能而者都有，如物料管理、出入库单输入、人事管理等， 在信息共享数据交换这方面有很大一块交汇处，如下图所示。 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 7 e r p ( 供销存帐) 财流和物流 ， 物料库存管理 生产计划 销售分销 财务总帐和明细帐 成本会训 采购计划 人事管理 库存信息 物料信息 订单信息 付款信息 价格信息 客户信息 、 , w m s ( 存储，服务) 物流和信息流 、 系统管理 基本信息管理 入出库作业管理l 物料库存管理 联机入库 质量管理 配送管理 。_一l 图2 8 e r p 与w m s 应用的信息交集 二系统之间共享部分的信息，必须采用一定的方法使它们同步，保持二者 对同一个业务对象的记录一致。其中有些信息是一方产生，另一方享用，如物 料基本数据信息、入出库策略信息要从e r p 传递到w m s ，而库存信息、物料入 出库流水信息需要从w m s 传递到e r p 系统中。有些信息则是双向都可写的， 如客户信息等。在二系统数据共享的时间要求上，有些可以是批处理，有些则 必须是即时同步的。显然，两者之间只有良好的集成才能实现企业信息化管理 的快速、准确等业务要求。下面介绍w m s 与e r p 系统的接口技术。 2 4 w m s 与e r p 接口技术概述 w m s 与s a p 系统的数据交换一般发生在业务逻辑层，通过业务逻辑层向数 据库中写入数据，输入的数据经过业务逻辑层的检验，这样做的好处是：数据 时实性高，数据准确，安全稳定。下面将介绍基于逻辑层的数据整合方法：a p i 技术、基于组件( c o m p o n e n tm e t h o d ) 的功能调用、基于中间件的方法等。 2 4 1 a p i 技术 a p i 即应用程序编程接n ( a p i ，a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e ) ，是应用系 统提供商为了实现自身产品的开放性而开发出的应用程序接口，调用a p l 的目 的是，为了借用一下系统部分底层功能，主要用于企业内部应用系统的整合。 在s a pr 3 中，称a p i 为b a p l ( b u s i n e s sa p p l i c a t i o np r o g r a m m i n g i n t e r f a c e ) ，s a p 为3 0 版本以上提供的基于企业目标( b u s i n e s so b j e c t ) 技术的接口 1 9 第2 章w m s 系统与e r p 系统原理及其接口技术概论 应用界面，它是一种专门的以业务逻辑为导向的编程接口，它是开放的，定义 好的编程接v i ，可以为外部应用程序所使用，例如v i s u a lb a s i c s d e l p h i 等。 s a p 在3 0 版本以上采用了o 研e c t o r i e n t e d 技术，逻辑定义了s a p r 3 系统 的所有功能目标，并且将所有的目标( o b j e c t s ) 和b a p i s 存储于企业目标库 b o r s ( b u s i n e s so b j e c t sr e p o s i t o r y ) a s a pr 3 企业目标的目标类型( o b j e c tt y p e ) j f h 当于目标设计语言中类( c l a s s ) 的概念，其定义结构由以下几部分组成： 1 基本数据：所有目标类的通用属性，如目标标识和默认方法