ERP 和WMS 集成的人工智能庫(kù)存管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳曉東

（江蘇海宏智能科技有限公司 江蘇 連云港 222069）

0 引言

為解決企業(yè)資源計(jì)劃（enterprise resource planning，ERP）和倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)（warehouse management sysytem，WMS）之間的數(shù)據(jù)隔離和信息不對(duì)稱問(wèn)題［1］，本文開(kāi)發(fā)一種集成ERP-WMS 的人工智能庫(kù)存管理系統(tǒng)。 此系統(tǒng)可以通過(guò)集成ERP 和WMS 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息的共享和互通，優(yōu)化庫(kù)存管理和倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)作流程，提高運(yùn)作效率和準(zhǔn)確性，降低運(yùn)營(yíng)成本和風(fēng)險(xiǎn)，提高客戶滿意度，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的科學(xué)化和規(guī)范化管理。

1 需求分析

1.1 業(yè)務(wù)綜述

本系統(tǒng)對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行全面人工智能化改造，將倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)應(yīng)接口與ERP 進(jìn)行交互，提高倉(cāng)庫(kù)的物品出入庫(kù)效率，有效地降低倉(cāng)庫(kù)管理成本，提高運(yùn)營(yíng)效率，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)ERP 是一種為企業(yè)提供綜合業(yè)務(wù)流程和信息化支持的應(yīng)用系統(tǒng)。 倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)WMS作為供應(yīng)鏈服務(wù)中的重要環(huán)節(jié)，主要負(fù)責(zé)對(duì)物料的進(jìn)出庫(kù)、存儲(chǔ)、管理等操作進(jìn)行自動(dòng)化處理。 人工智能庫(kù)存管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)旨在提高倉(cāng)庫(kù)的利用率和出入庫(kù)效率，通過(guò)ERP 和WMS 的集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部物流信息的實(shí)時(shí)共享和處理。

1.2 系統(tǒng)用例

在ERP 和WMS 集成人工智能系統(tǒng)的用例圖中，涉及三種參與者：WMS 系統(tǒng)管理員、ERP 系統(tǒng)管理員和普通用戶。

該人工智能系統(tǒng)包括以下八個(gè)核心功能模塊：

（1）基礎(chǔ)信息管理。 基礎(chǔ)信息管理是企業(yè)管理中的重要環(huán)節(jié)，主要包括員工信息等方面的管理，旨在建立起一個(gè)完整、準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠的信息庫(kù)，為企業(yè)決策和運(yùn)營(yíng)提供支持和保障［2］。

（2）倉(cāng)庫(kù)管理。 負(fù)責(zé)對(duì)倉(cāng)庫(kù)信息進(jìn)行管理，包括倉(cāng)庫(kù)基本信息。

（3）物品管理。 負(fù)責(zé)物品信息的管理，是指對(duì)企業(yè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)物品的庫(kù)存、入庫(kù)、出庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)、轉(zhuǎn)移等方面進(jìn)行全面、科學(xué)、合理的管理。

（4）物品分類(lèi)管理。 通過(guò)物品分類(lèi)管理，可以提高物品管理的效率，減少錯(cuò)誤和漏洞，維護(hù)物品分類(lèi)的基本信息。

（5）供應(yīng)商管理。 主要包括對(duì)供應(yīng)商的選擇、評(píng)價(jià)、合作等方面的管理。 通過(guò)有效的供應(yīng)商管理，可以保證企業(yè)的采購(gòu)質(zhì)量和供應(yīng)連續(xù)性，降低采購(gòu)成本。

（6）訂單管理。 主要包括訂單的接收、處理等方面的管理。 通過(guò)有效的訂單管理，可以提高銷(xiāo)售效率和客戶滿意度，降低管理成本。

（7）進(jìn)貨管理。 是企業(yè)采購(gòu)管理的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)科學(xué)合理的進(jìn)貨管理，可以保證企業(yè)的采購(gòu)質(zhì)量和供應(yīng)連續(xù)性，降低采購(gòu)成本，接收并處理入庫(kù)／出庫(kù)單，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的更新。

（8）記錄管理。 負(fù)責(zé)記錄系統(tǒng)中的操作日志，包括用戶操作記錄等。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)圖可知，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為五個(gè)層次，分別是用戶層、前端控制層、后端服務(wù)層、數(shù)據(jù)持久化層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層［3］。

（1）用戶管理層。 本層是指在一個(gè)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理用戶的部分，包括用戶注冊(cè)、登錄等功能。 用戶管理層通過(guò)與前端控制層交互，獲取用戶的請(qǐng)求信息，再通過(guò)后端服務(wù)層和數(shù)據(jù)持久化層處理請(qǐng)求并返回結(jié)果。 在企業(yè)信息化系統(tǒng)中，用戶管理層還可以實(shí)現(xiàn)員工的信息管理。

（2）前端控制層。 前端控制層是指系統(tǒng)中的前端代碼，主要負(fù)責(zé)用戶交互和數(shù)據(jù)傳遞。 前端控制層通過(guò)與用戶管理層交互，獲取用戶請(qǐng)求信息并將其發(fā)送到后端服務(wù)層處理。 在與后端服務(wù)層交互時(shí)，前端控制層負(fù)責(zé)調(diào)用相應(yīng)的功能接口，并將返回的數(shù)據(jù)渲染到界面上。

（3）后端服務(wù)層。 本層是指系統(tǒng)中的服務(wù)端代碼，主要負(fù)責(zé)處理前端控制層發(fā)送過(guò)來(lái)的請(qǐng)求。 后端服務(wù)層通過(guò)面向切面編程實(shí)現(xiàn)功能模塊化，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。

（4）數(shù)據(jù)持久化層。 本層是指系統(tǒng)中負(fù)責(zé)操作數(shù)據(jù)庫(kù)的部分。 它通過(guò)提供數(shù)據(jù)庫(kù)操作服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的增刪改查等操作。 在Java 開(kāi)發(fā)中，數(shù)據(jù)持久化層通常使用多重處理器架構(gòu)（myBatis-plus，MP）來(lái)簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)庫(kù)操作，同時(shí)使用XML 配置文件映射數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)和操作信息。 數(shù)據(jù)持久化層通過(guò)與后端服務(wù)層交互，提供數(shù)據(jù)存取的功能，同時(shí)將數(shù)據(jù)持久化到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（my structured query language，MySQL）數(shù)據(jù)庫(kù)中。

（5）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。 本層是指系統(tǒng)中負(fù)責(zé)存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的部分。 它通過(guò)物理存儲(chǔ)將數(shù)據(jù)永久性保存到磁盤(pán)中，保證數(shù)據(jù)的可靠性和可恢復(fù)性。 在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層通常使用MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)與數(shù)據(jù)持久化層交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。

2.1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要包括三部分，分別是內(nèi)網(wǎng)用戶、外網(wǎng)用戶和服務(wù)器機(jī)房。 其中內(nèi)網(wǎng)用戶與服務(wù)器機(jī)房之間采用千兆以太網(wǎng)連接，內(nèi)網(wǎng)經(jīng)由防火墻通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與外網(wǎng)用戶連接［4］。

內(nèi)網(wǎng)用戶是指在公司、機(jī)構(gòu)或組織內(nèi)部使用網(wǎng)絡(luò)的用戶。 這些用戶可以通過(guò)千兆以太網(wǎng)連接接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)防火墻來(lái)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。

Web 服務(wù)器是用于提供Web 服務(wù)的計(jì)算機(jī)。 它可以接收來(lái)自外網(wǎng)用戶的超文本傳輸協(xié)議（hypertext transfer protocol，HTTP）請(qǐng)求，并將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給后臺(tái)的應(yīng)用程序服務(wù)器（如Tomcat）來(lái)處理。 Web 服務(wù)器通常運(yùn)行Web 應(yīng)用程序，并使用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器（如MySQL）來(lái)存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)。

倉(cāng)庫(kù)管理員和工人是倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的用戶，他們使用該系統(tǒng)來(lái)管理貨物的入庫(kù)、出庫(kù)、移動(dòng)和存儲(chǔ)等操作。 當(dāng)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)接收到業(yè)務(wù)管理者下發(fā)的出入庫(kù)任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)生成相關(guān)任務(wù)單并指派給倉(cāng)庫(kù)工人使用掌上電腦（personal digital assistant，PDA）設(shè)備進(jìn)行操作。

PDA 是一種便攜式計(jì)算機(jī)設(shè)備，通常用于在倉(cāng)庫(kù)、超市等場(chǎng)所進(jìn)行貨物掃描和信息采集。 它可以通過(guò)無(wú)線連接與倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的出入庫(kù)任務(wù)跟蹤和管理。

無(wú)線接入點(diǎn)是一種設(shè)備，允許無(wú)線設(shè)備（如PDA）通過(guò)無(wú)線連接接入網(wǎng)絡(luò)。 貨物掃描后，PDA 將相關(guān)貨物信息上傳到倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中。 系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性對(duì)于倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)而言尤為重要，因?yàn)樗枰ＷC在高強(qiáng)度的數(shù)據(jù)交互和處理過(guò)程中，系統(tǒng)能夠始終穩(wěn)定運(yùn)行，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性。

2.1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)建模

系統(tǒng)是由多個(gè)模塊組成的，模塊是系統(tǒng)中的基本功能單元，它們通過(guò)不同的關(guān)系相互連接。 為了描述這些關(guān)系，可以使用ER 圖進(jìn)行表示。 如圖1 所示。

圖1 實(shí)體關(guān)系圖

2.2 系統(tǒng)功能

基礎(chǔ)信息管理涵蓋了倉(cāng)庫(kù)、物品、供應(yīng)商、訂單、進(jìn)貨和記錄等多個(gè)模塊。 這些模塊相互交織構(gòu)成了一個(gè)完整的信息管理系統(tǒng)，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)物資和數(shù)據(jù)的高效管理，提高運(yùn)營(yíng)效率和管理水平［5］。 人工智能系統(tǒng)功能模塊圖可直觀地展示各模塊之間的關(guān)系和功能，如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)功能模塊圖

2.3 人工智能系統(tǒng)子模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.3.1 WMS 與ERP 系統(tǒng)的接口集成

為了確保系統(tǒng)接口的完整性和一致性，同時(shí)考慮實(shí)際業(yè)務(wù)流程和可操作性，WMS 和ERP 系統(tǒng)之間采用HTTP Service 技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。 在現(xiàn)代企業(yè)中，WMS 系統(tǒng)和ERP 系統(tǒng)通常需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)外部門(mén)的協(xié)同管理。 這就需要通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性和可共享性。 數(shù)據(jù)一致性是指在WMS 和ERP 之間交換的數(shù)據(jù)保持一致，而數(shù)據(jù)可共享性則是指WMS 和ERP 之間的數(shù)據(jù)可以互相共享，以實(shí)現(xiàn)更高效的企業(yè)管理。

在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的過(guò)程中，常用的協(xié)議包括HTTP 協(xié)議等。 通過(guò)這些協(xié)議，WMS 系統(tǒng)和ERP 系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)采購(gòu)單、發(fā)運(yùn)訂單等信息的互通。 同時(shí)，入庫(kù)、出庫(kù)等操作也可以通過(guò)反饋數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，確保倉(cāng)儲(chǔ)管理的準(zhǔn)確性和高效性。

2.3.2 WMS 與ERP 系統(tǒng)集成的數(shù)據(jù)交互

WMS 和ERP 是企業(yè)信息化系統(tǒng)，需要接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和實(shí)時(shí)性。 接口需要考慮數(shù)據(jù)交互方式和安全性，確保信息傳遞準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠。 接口開(kāi)發(fā)提高出入庫(kù)作業(yè)效率，更新庫(kù)存數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)進(jìn)行供應(yīng)鏈規(guī)劃和財(cái)務(wù)分析。接口的實(shí)現(xiàn)能夠提高業(yè)務(wù)流程效率，是企業(yè)信息化建設(shè)中不可缺少的環(huán)節(jié)。 規(guī)劃和準(zhǔn)備充分，才能更好地實(shí)現(xiàn)信息化管理目標(biāo)。

（1）入庫(kù)單接口：可以傳輸和交換入庫(kù)數(shù)據(jù)。 HTTP 協(xié)議支持?jǐn)?shù)據(jù)檢索和發(fā)送、提交請(qǐng)求，可用于查詢庫(kù)存、提交入庫(kù)單信息等。 協(xié)同倉(cāng)庫(kù)操作提高倉(cāng)庫(kù)管理效率和準(zhǔn)確性。 入庫(kù)操作包括貨物接收、驗(yàn)收、分配儲(chǔ)位、記錄入庫(kù)數(shù)據(jù)。 入庫(kù)確認(rèn)可在倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中進(jìn)行，更新庫(kù)存和記錄入庫(kù)數(shù)據(jù)。 確認(rèn)信息包括貨物信息、庫(kù)存數(shù)量、儲(chǔ)存位置等。 入庫(kù)數(shù)據(jù)包括貨物信息、儲(chǔ)存位置、入庫(kù)時(shí)間、入庫(kù)單號(hào)等。

（2）出庫(kù)單接口。 當(dāng)進(jìn)行出庫(kù)作業(yè)時(shí)，WMS 倉(cāng)庫(kù)管理和ERP 系統(tǒng)需要通過(guò)接口進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸工作。ERP 發(fā)出出庫(kù)單，并使用HTTP 協(xié)議將其傳輸?shù)絎MS 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)。 如果WMS 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)需要執(zhí)行出庫(kù)操作，它將使用HTTP 協(xié)議和數(shù)據(jù)檢索請(qǐng)求從ERP 系統(tǒng)中獲取出庫(kù)訂單。

2.3.3 數(shù)據(jù)同步方法

通過(guò)調(diào)用優(yōu)軟云平臺(tái)的應(yīng)用程序編程接口（application programming interface，API），查詢某個(gè)組織機(jī)構(gòu)的物料庫(kù)存信息，并根據(jù)查詢結(jié)果向本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中新增物品記錄。 首先，使用JSONObject 對(duì)象封裝了查詢參數(shù)，并 調(diào) 用 NCCBusinessRequestUtils 工 具 類(lèi) 中 的NCCBusinessRequest 方法發(fā)送HTTP 請(qǐng)求。 其次，通過(guò)解析響應(yīng)體中輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交互格式（javaScript object notation， JSON），獲取data 字段對(duì)應(yīng)的列表數(shù)據(jù)。 再次，遍歷列表中的每個(gè)元素，并解析出pk＿material 字段對(duì)應(yīng)的JSON 數(shù)據(jù)，從中獲取物料的名稱和編碼等信息。 核心代碼如下：

JSONObject jsonObject ＝new JSONObject（）；

jsonObject. put （ ＂ pk ＿ org ＂， ＂ 0001A51000 0000008SFG＂）；

String

url＝＂／nccloud／api／uapbd／material／stockinfo／queryMaterialStockInfo＂；

Response response＝NCCBusinessRequestUtils.NCCBusinessRequest（url，

GetYonYouTokenUtils.GetYonYouToken（），jsonObject）；

String resp ＝response.body（）.string（）；

Map map ＝（Map）

List＜Map＜String，Objects＞＞data ＝（List＜Map＜String，Objects＞＞）

map.get（＂data＂）；

for （Map＜String， Objects＞datum ： data） ｛

Map pk＿material ＝

JSON. parseObject（String. valueOf（datum. get（＂ pk＿material＂）））；

String nameMater ＝pk＿material.get（＂name＂）.toString（）；

boolean status ＝nameMater.contains（＂原料＂）；

if（status）｛

String code ＝pk＿material.get（＂code＂）.toString（）；

Goods goods ＝new Goods（）；

goods.setName（nameMater）；

goods.setMaterialcode（code）；

goods.setStorage（1）；

goods.setGoodstype（1）；

goods.setCount（0）；

boolean save ＝goodsService.save（goods）；

｝else｛

String code ＝pk＿material.get（＂code＂）.toString（）；

Goods goods ＝new Goods（）；

goods.setName（nameMater）；

goods.setMaterialcode（code）；

goods.setStorage（2）；

goods.setGoodstype（2）；

goods.setCount（0）；

boolean save ＝goodsService.save（goods）；

｝

人工智能獲取到相應(yīng)數(shù)據(jù)后，將物品存放到不同的倉(cāng)庫(kù)，并插入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。 最后，程序返回一個(gè)布爾值表示插入操作是否成功，由此數(shù)據(jù)的同步傳輸結(jié)束。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代商業(yè)管理中，ERP 系統(tǒng)和WMS 是兩個(gè)重要的組成部分。 ERP 系統(tǒng)在企業(yè)的業(yè)務(wù)流程中扮演著核心的角色，而WMS 則負(fù)責(zé)管理企業(yè)的庫(kù)存、入庫(kù)和出庫(kù)等方面。 對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集成可以使企業(yè)的管理變得更加高效和智能化。 本文針對(duì)ERP 和WMS 集成的人工智能庫(kù)存管理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，在一定程度上優(yōu)化了相關(guān)企業(yè)的庫(kù)存管理流程，對(duì)企業(yè)未來(lái)的發(fā)展有著重大的意義。