隨著信息技術發展，現代煙草制造業信息化程度越來越高，但是由于系統集成度不夠，應用系統之間彼此孤立，造成信息孤島現象。于是，如何使已有的信息系統資源有效地集成融合，信息共享，滿足新的業務需求，避免重復投資，成為企業面臨的課題。應用集成就是建立一個統一的綜合應用，即將截然不同的、基于各種不同平臺、用不同方案建立的應用軟件和系統有機地集成到一個無縫的、并列的、易于訪問的單一系統中，并使它們就像一個整體一樣，進行業務處理和信息共享。應用集成由數據庫、業務邏輯以及用戶界面3個層次組成。它是一個面向用戶的應用技術。項目中片煙高架庫調度系統采用J2EE 3層架構設計，采用了IBM Web-Sphere中間件技術，課題中片煙高架庫WMS系統采用的是具有快速靈活的DELPHI，兩套系統后臺均使用主流的ORACLE數據庫。針對這一企業課題，筆者基于蕪湖煙廠實際案例，從需求分析、設計和實現3個方面，闡述如何實現企業ERP與高架庫庫管控制系統協同完成片煙高架庫出入庫調度功能。在數據訪問、握手方面，該研究中設計出科學合理的數據庫中間表來完成跨系統數據的互連、互訪，同時也確保了彼此系統后臺數據庫的安全；在保證物料清單(BOM)數據一致性方面，設計出適用的BOM池數據表，以保證高架庫調度中的人庫投料和領用出料的物料配方信息同出一表，準確元誤；在跨系統數據融合方面，采用系統流程關鍵點上增加數據校驗功能、物品屬性上設置合理的多計量單位以及采用統一的物品條形碼等方法以滿足數據的統一和完整。另外，使用郵件驅動業務是系統中設計的一個方案，目的也是通過角色權限和流程規范上來保證數據流的正確完整。
1 現狀分析
1．1 高架庫業務流程分析根據庫存天數要求以及建筑高度限制，蕪湖煙廠片煙自動高架庫貨位設計為6行x42列×14層=3 528，入庫速率=60包／h，出庫速率=50包／h。根據物流量的要求，配備3臺堆垛機。在片煙高架庫中，使用條碼識別器對片煙包條碼進行識讀和檢測，不必對托盤進行編碼。WMS終端設置于片煙高架庫及制絲車間現場，操作人員使用WMS終端程序可以完成立體倉庫的入庫、出庫、盤庫、查詢、數據維護、報表打印等多項工作。整個的貨物流程圖如圖1所示。
1．2蕪湖煙廠ERP系統應用分析蕪煙ERP包括財務、銷售、供應、質量、生產5大模塊，其技術構架由以下幾個層次構成：第1層為操作系統層，可以支持主流的各種操作系統；第2層為基礎數據庫層，能夠支持主流的各種數據庫，包括SQL Server、Oracle、DB2、Sybase等；第3層為應用服務器層，可以支持多種應用服務器；第4層為金蝶BOS(商業操作系統平臺)，它采用兩條主要的技術路線J2EE和．NET來構建企業應用系統；第5層為業務運營層，包括企業應用系統的核心功能模塊：財務會計、管理會計、稅務會計、資金管理、供應管理、銷售及分銷管理、產品數據管理、質量管理、人力資源管理等。
蕪湖卷煙廠“十五”技改工程對整體生產線設備進行改造的同時，也進行了物流自動化和生產集控系統的軟硬件建設，組成信息系統體系的項目有片煙高架庫、輔料物流系統(AGV)、五金配件自動庫、制絲線總控系統、卷包數采系統、卷包綜合測試臺等。依托這些系統的硬件，其上位管理軟件構成了蕪湖卷煙廠CIMS的底層。
但是蕪湖煙廠總體信息建設中ERP系統與底層控制系統之間缺少MES系統等中間環節，所以造成信息資源不能完全融合、存在信息孤島等現象。典型的就是片煙高架庫系統無法根據生產計劃來合理有效快捷地調度。所以利用ERP系統中的生產計劃和配方功能來實現高架庫的有效調度成為迫切的需求。于是在需求分析中提出了應用集成，依托已有的ERP系統和WMS系統來設計實現生產計劃合理調度高架庫出入庫的設想。
2 方案設計
2．1設計目標為了解決片煙高架庫調度問題，依靠生產計劃使得片煙高架庫的庫存和出入庫調度與自動化制絲生產線實現無縫對接，在系統設計時候，就調度系統功能實現的目標定義如下：片煙高架庫調度系統是以制絲生產服務為核心的在線物流管理系統，上聯企業ERP系統，下聯工業實時控制系統，集物流生產管理、物料管理、倉庫管理及設備控制于一身，是整個系統的調度核心和信息存儲處理中心。其構建在先進的工業控制網上，運行于計算機網絡系統與ORACLE數據庫環境下，以集成技術為核心，實現物流指令陜速、準確的執行及物流信息的收集、處理、傳送、存儲和分析，實現對配方片煙包的準確存取和高效有序的自動組批、輸送，從而滿足了煙廠制絲車間8 000 kg線和3 000 kg線生產的同時，還通過信息接El為數據中心系統提供倉儲及生產領料數據。
希望實現的片煙高架庫調度流程如下：①通過ERP系統獲得生產周計劃。②根據生產周計劃由ERP系統里的配方自動展開成備料清單，倉庫管理人員根據清單提前組織貨車，從煙葉醇化庫運送各種所需等級的片煙包到片煙高架庫入庫區，再由叉車放到托盤上入高架立體庫進行儲備(此環節需要人工介入)。③通過ERP系統自動獲得生產日計劃及各批次的煙葉原料配方單、工藝配方單以及物品替代關系。④按照煙葉原料配方單，系統自動組批，按順序出庫，經夾抱機將托盤與煙包分離，煙包輸送到制絲生產線等待投料。⑤制絲線生產時，由車間工藝員進行確認。⑥確認無誤后自動按順序投料。
2．2設計思路由上述系統設計目標，對高架庫調度功能需求模型進行分析：按照ERP生產計劃，片煙包必須提前人庫，WMS根據從ERP來的生產計劃和入庫指令進行入庫。由于考慮到EPR系統和WMS接El的依賴性和可能存在的問題，WMS提供例外入庫模式，即WMS沒有從ERP得到片煙包出入庫計劃，而在WMS內可以手動輸入片煙包信息進行出入庫。入庫片煙包應該符合規則尺寸，片煙包箱體上的條形碼能夠標識片煙等級、產地、年份、類別，WMS系統以條形碼為唯一標示字段，對片煙包出入庫、存儲狀態進行跟蹤驗證。對出庫系統應該按下列方式進行：①片煙包選取原則：按先進先出(FIFO)或指定庫位進行出庫；②出庫任務之問：按批次順序進行出庫；③出庫任務的交替運行和同步運行；④出庫的取消功能和停止功能：系統可以對未出庫而在隊列中等待的任務進行取消，而對正在進行出庫的任務進行停止處理；⑤緊急補料要暫時停止所有的出入庫作業，首先要完成緊急補料的出庫任務。設計出的高架庫調度需求分析模型如圖2所示。
圖2高架庫調度需求分析模型示意
在蕪湖煙廠ERP系統平臺框架內，設計樹型BOM模型，結合已有的生產計劃模塊及庫存模塊來完成MRP即片煙包出入庫需求計劃。通過設計ERP與高架庫WMS系統的中間表，來完成出入庫數據的互訪，從而由ERP與WMS系統協作完成片煙高架庫由生產計劃拉動出入庫的基本調度功能。設計出的調度功能結構關系如圖3所示。
圖3調度功能結構模型示意
高架庫WMS系統與ERP系統在設計時候分別考慮它們承擔不同的功能。高架庫WMS系統主要完成片煙包入庫動作控制執行、片煙包缺貨不足數量處理、生產線加工片煙包管理。ERP系統完成生產計劃數據、物料需求數據、片煙包庫存數據及缺貨預測數據、片煙包入出庫調度數據、生產計劃變更產生的緊急高架庫退補料調度。
高架庫WMS系統重點考慮的是最短路徑、先進先出、就近出入庫、庫存位置優化、智能分區存放等功能；提供短缺、超儲、呆滯、積壓、客戶分類統計、庫存變化分析、貨位利用分析；提供綜合信息：作業任務、設備狀態、庫存信息、貨位狀態、人出庫、定期盤點、循環盤點、操作記錄、運行口志、設備、維修管理等信息。
2．3設計原則根據系統建設的基本原則和指導思想，對調度功能設計提出如下原則。
2．3．1實用性。系統軟件不僅應充分體現先進的計算機軟件及相關技術、企業管理思想，同時應該滿足業務各個層次、各個環節的管理需求。系統始終以用戶需求為導向，結合先進、合理的管理模式，功能全面，切合實際。系統的建設注重實用性與先進性的結合。
2．3．2依據由頂向下(Top-Down)的設計，由底向上(Bottom-up)的分步實施原則。在進行功能分解，建立邏輯模型、功能模型和信息模型時由頂向下做，而在實施時應當先考慮底層的技術細節及實現，然后逐步向中層及高層擴展。
2．3．3可操作性。對系統設計者來說，必須使系統操作簡便，應該達到不懂計算機的人也可以操作或經過簡單培訓即可操作。在使用上盡量簡單易學、貼切用戶。系統需要有靈活的設計，在輸出界面、運算公式、業務邏輯(限于一些可選業務邏輯)、業務關聯等諸多方面都能留給用戶足夠的自由空間，允許用戶通過配置建立符合自身需求的應用系統；提供詳盡完善的技術手冊和維護手冊，也是提高系統可操作性的有力手段。
2．3．4可靠性、安全性。基于網絡的應用需具有較高的可靠性和更強的安全控制。遠程通信線路故障、多用戶操作沖突、共享數據的大量分發與傳遞，需要系統有超強的穩定性，并能夠對出現的各種意外情況作出正確的處理。為防止非法侵入系統或者越權操作，造成信息泄密，除提供主機服務器安全措施外，對整個網絡輔以用戶密碼登錄驗證、目錄權限訪問、代理服務等安全措施，對Internet／Intranet網絡及信息化系統都要有健全的安全防線。
3 實現
3．1入庫調度功能的實現入庫調度環節，首先由生產計劃中的制絲車間作業計劃中的計劃下達單來生成原料倉庫備料計劃單，如圖4所示。此備料計劃單由生產計劃和BOM清單以及原料庫實際庫存量共同計算出來，為高架庫提供3～4 d的入庫片煙包數量和具體等級名稱，實質就是入庫調度清單。備料計劃單提交生成的同時調度系統后臺寫人配方池信息，詳細記錄每批次備料對應的具體片煙包數量和名稱，調度系統會根據備料計劃單生成移庫單，移庫單對應生成的高架庫入庫單提交，寫人中間表，等待WMS系統讀取。
圖4入庫調度界面
WMS系統通過導入的方式從ERP讀取入庫數據指令，形成自身系統的待入庫單，如圖5所示。待入庫單進入執行狀態，WMS開始啟動相關硬件設備，入庫口掃描儀每讀取一條片煙包條碼信息，都自動回傳給WMS系統，系統根據條碼信息與待入庫單中查找核對，直至待入庫單中的每個煙包和入庫口傳回的條碼信息完全吻合后，此入庫單自動結單，WMS系統將入庫的每包片煙以及在庫中的貨位以及入庫時間等相關信息寫入庫存數據，至此，完成片煙高架庫入庫動作調度。
圖5 WMS系統接受ERP入厙調度
3．2出庫調度功能的實現出庫調度，首先由ERP系統制絲車間的生產計劃中的生產調度單發起，每張調度單可以對應多個領料單據，領料單根據入庫環節的配方池信息來展開具體的片煙包信息匯集生成出庫單據，如圖6所示。出庫單提交后，寫人中間表，等待WMS系統讀取執行。
WMS系統通過導人的方式，讀取接受ERP的出庫指令單據，在自身的系統中生成待出庫單，如圖7所示。根據現場生產指令，待出庫單進入執行狀態時，WMS啟動相關出庫設備，比如堆垛機、行車等，根據先進先出等出庫原則將待出庫單中的每個片煙包轉化成高架庫中具體的貨位信息，然后依序去貨位取片煙包送至出庫口傳輸帶，至待出庫單中的所有煙包出庫結束，待出庫也自動結單，WMS系統同時釋放貨位信息，至此，高架庫調度出庫調度結束。
4 結語
高架庫調度系統在使用中，幫助企業提高了管理的時效性、合理性，使得生產相關調度、物料清單管理、高架庫的庫存等等變得準確、及時；大大加強了管理人員對各個環節的監控力度，預防和減少了很多不必要的損失；在降低管理費用方面，通過實現數據的高度集成與共享，大大減少了人力及耗材的開支。
蕪湖煙廠ERP系統片煙高架庫調度系統是一種信息系統應用集成技術，涉及到各個系統之間的關聯，該研究只是通過初步的探索和研究，實現了在ERP系統和WMS系統中完成片煙高架庫出入庫調度以及通過MRP拉動片煙高架庫WMS系統的有效運行。如何更進一步擴展ERP功能來完成WMS系統里的貨位管理、貨位分配、倉庫管理等，以實現更深層的融合和集成，還有待于進一步完善和提高。如WMS系統中的異常貨位處理和出入庫異常情況的處理功能如何在ERP系統中完成，以及兩個系統庫存管理數據融合進人統一數據庫等等這些技術也是今后研究的方向和重點，同時為在ERP系統中實現更多的與底層控制系統接口即實現部分MES功能提供了一個研究方向。
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