ERP 和WMS 集成的人工智能庫存管理系統設計

陳曉東

（江蘇海宏智能科技有限公司 江蘇 連云港 222069）

0 引言

為解決企業資源計劃（enterprise resource planning，ERP）和倉庫管理系統（warehouse management sysytem，WMS）之間的數據隔離和信息不對稱問題［1］，本文開發一種集成ERP-WMS 的人工智能庫存管理系統。 此系統可以通過集成ERP 和WMS 系統，實現信息的共享和互通，優化庫存管理和倉儲運作流程，提高運作效率和準確性，降低運營成本和風險，提高客戶滿意度，并在此基礎上實現倉庫的科學化和規范化管理。

1 需求分析

1.1 業務綜述

本系統對倉庫進行全面人工智能化改造，將倉庫數據通過對應接口與ERP 進行交互，提高倉庫的物品出入庫效率，有效地降低倉庫管理成本，提高運營效率，增強市場競爭力。 企業資源計劃系統ERP 是一種為企業提供綜合業務流程和信息化支持的應用系統。 倉儲管理系統WMS作為供應鏈服務中的重要環節，主要負責對物料的進出庫、存儲、管理等操作進行自動化處理。 人工智能庫存管理系統的設計旨在提高倉庫的利用率和出入庫效率，通過ERP 和WMS 的集成，實現企業內部物流信息的實時共享和處理。

1.2 系統用例

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

該人工智能系統包括以下八個核心功能模塊：

（1）基礎信息管理。 基礎信息管理是企業管理中的重要環節，主要包括員工信息等方面的管理，旨在建立起一個完整、準確、及時、可靠的信息庫，為企業決策和運營提供支持和保障［2］。

（2）倉庫管理。 負責對倉庫信息進行管理，包括倉庫基本信息。

（3）物品管理。 負責物品信息的管理，是指對企業倉庫內物品的庫存、入庫、出庫、盤點、轉移等方面進行全面、科學、合理的管理。

（4）物品分類管理。 通過物品分類管理，可以提高物品管理的效率，減少錯誤和漏洞，維護物品分類的基本信息。

（5）供應商管理。 主要包括對供應商的選擇、評價、合作等方面的管理。 通過有效的供應商管理，可以保證企業的采購質量和供應連續性，降低采購成本。

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

（7）進貨管理。 是企業采購管理的重要環節，通過科學合理的進貨管理，可以保證企業的采購質量和供應連續性，降低采購成本，接收并處理入庫／出庫單，并對數據進行相應的更新。

（8）記錄管理。 負責記錄系統中的操作日志，包括用戶操作記錄等。

2 系統設計與實現

2.1 系統總體設計

2.1.1 系統架構設計

根據系統架構圖可知，系統結構主要分為五個層次，分別是用戶層、前端控制層、后端服務層、數據持久化層和數據存儲層［3］。

（1）用戶管理層。 本層是指在一個系統中負責管理用戶的部分，包括用戶注冊、登錄等功能。 用戶管理層通過與前端控制層交互，獲取用戶的請求信息，再通過后端服務層和數據持久化層處理請求并返回結果。 在企業信息化系統中，用戶管理層還可以實現員工的信息管理。

（2）前端控制層。 前端控制層是指系統中的前端代碼，主要負責用戶交互和數據傳遞。 前端控制層通過與用戶管理層交互，獲取用戶請求信息并將其發送到后端服務層處理。 在與后端服務層交互時，前端控制層負責調用相應的功能接口，并將返回的數據渲染到界面上。

（3）后端服務層。 本層是指系統中的服務端代碼，主要負責處理前端控制層發送過來的請求。 后端服務層通過面向切面編程實現功能模塊化，提高系統的可維護性和可擴展性。

（4）數據持久化層。 本層是指系統中負責操作數據庫的部分。 它通過提供數據庫操作服務，實現對數據庫的增刪改查等操作。 在Java 開發中，數據持久化層通常使用多重處理器架構（myBatis-plus，MP）來簡化數據庫操作，同時使用XML 配置文件映射數據庫表結構和操作信息。 數據持久化層通過與后端服務層交互，提供數據存取的功能，同時將數據持久化到關系型數據庫管理系統（my structured query language，MySQL）數據庫中。

（5）數據存儲層。 本層是指系統中負責存儲系統運行數據的部分。 它通過物理存儲將數據永久性保存到磁盤中，保證數據的可靠性和可恢復性。 在系統開發中，數據存儲層通常使用MySQL 數據庫，通過與數據持久化層交互，實現對數據的讀寫操作。

2.1.2 系統網絡架構設計

本系統的網絡架構主要包括三部分，分別是內網用戶、外網用戶和服務器機房。 其中內網用戶與服務器機房之間采用千兆以太網連接，內網經由防火墻通過互聯網與外網用戶連接［4］。

內網用戶是指在公司、機構或組織內部使用網絡的用戶。 這些用戶可以通過千兆以太網連接接入內部網絡，并通過防火墻來保護網絡安全。

Web 服務器是用于提供Web 服務的計算機。 它可以接收來自外網用戶的超文本傳輸協議（hypertext transfer protocol，HTTP）請求，并將請求轉發給后臺的應用程序服務器（如Tomcat）來處理。 Web 服務器通常運行Web 應用程序，并使用數據庫服務器（如MySQL）來存儲和檢索數據。

倉庫管理員和工人是倉庫管理系統的用戶，他們使用該系統來管理貨物的入庫、出庫、移動和存儲等操作。 當倉庫管理系統接收到業務管理者下發的出入庫任務時，系統會生成相關任務單并指派給倉庫工人使用掌上電腦（personal digital assistant，PDA）設備進行操作。

PDA 是一種便攜式計算機設備，通常用于在倉庫、超市等場所進行貨物掃描和信息采集。 它可以通過無線連接與倉庫管理系統進行數據交換，從而實現實時的出入庫任務跟蹤和管理。

無線接入點是一種設備，允許無線設備（如PDA）通過無線連接接入網絡。 貨物掃描后，PDA 將相關貨物信息上傳到倉庫管理系統中。 系統運行穩定性對于倉庫管理系統而言尤為重要，因為它需要保證在高強度的數據交互和處理過程中，系統能夠始終穩定運行，保證數據的準確性和安全性。

2.1.3 系統數據建模

系統是由多個模塊組成的，模塊是系統中的基本功能單元，它們通過不同的關系相互連接。 為了描述這些關系，可以使用ER 圖進行表示。 如圖1 所示。

圖1 實體關系圖

2.2 系統功能

基礎信息管理涵蓋了倉庫、物品、供應商、訂單、進貨和記錄等多個模塊。 這些模塊相互交織構成了一個完整的信息管理系統，幫助企業實現物資和數據的高效管理，提高運營效率和管理水平［5］。 人工智能系統功能模塊圖可直觀地展示各模塊之間的關系和功能，如圖2 所示。

圖2 系統功能模塊圖

2.3 人工智能系統子模塊設計與實現

2.3.1 WMS 與ERP 系統的接口集成

為了確保系統接口的完整性和一致性，同時考慮實際業務流程和可操作性，WMS 和ERP 系統之間采用HTTP Service 技術進行數據交互。 在現代企業中，WMS 系統和ERP 系統通常需要進行數據交互，以實現倉庫內外部門的協同管理。 這就需要通過接口實現數據一致性和可共享性。 數據一致性是指在WMS 和ERP 之間交換的數據保持一致，而數據可共享性則是指WMS 和ERP 之間的數據可以互相共享，以實現更高效的企業管理。

在實現數據交互的過程中，常用的協議包括HTTP 協議等。 通過這些協議，WMS 系統和ERP 系統可以實現采購單、發運訂單等信息的互通。 同時，入庫、出庫等操作也可以通過反饋數據接口實現數據交互，確保倉儲管理的準確性和高效性。

2.3.2 WMS 與ERP 系統集成的數據交互

WMS 和ERP 是企業信息化系統，需要接口實現數據共享和實時性。 接口需要考慮數據交互方式和安全性，確保信息傳遞準確、及時、可靠。 接口開發提高出入庫作業效率，更新庫存數據，精準進行供應鏈規劃和財務分析。接口的實現能夠提高業務流程效率，是企業信息化建設中不可缺少的環節。 規劃和準備充分，才能更好地實現信息化管理目標。

（1）入庫單接口：可以傳輸和交換入庫數據。 HTTP 協議支持數據檢索和發送、提交請求，可用于查詢庫存、提交入庫單信息等。 協同倉庫操作提高倉庫管理效率和準確性。 入庫操作包括貨物接收、驗收、分配儲位、記錄入庫數據。 入庫確認可在倉庫管理系統中進行，更新庫存和記錄入庫數據。 確認信息包括貨物信息、庫存數量、儲存位置等。 入庫數據包括貨物信息、儲存位置、入庫時間、入庫單號等。

（2）出庫單接口。 當進行出庫作業時，WMS 倉庫管理和ERP 系統需要通過接口進行相關數據的傳輸工作。ERP 發出出庫單，并使用HTTP 協議將其傳輸到WMS 倉庫管理系統。 如果WMS 倉庫管理系統需要執行出庫操作，它將使用HTTP 協議和數據檢索請求從ERP 系統中獲取出庫訂單。

2.3.3 數據同步方法

通過調用優軟云平臺的應用程序編程接口（application programming interface，API），查詢某個組織機構的物料庫存信息，并根據查詢結果向本地數據庫中新增物品記錄。 首先，使用JSONObject 對象封裝了查詢參數，并 調 用 NCCBusinessRequestUtils 工 具 類 中 的NCCBusinessRequest 方法發送HTTP 請求。 其次，通過解析響應體中輕量級的數據交互格式（javaScript object notation， JSON），獲取data 字段對應的列表數據。 再次，遍歷列表中的每個元素，并解析出pk＿material 字段對應的JSON 數據，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數據后，將物品存放到不同的倉庫，并插入本地數據庫中。 最后，程序返回一個布爾值表示插入操作是否成功，由此數據的同步傳輸結束。

3 結語

綜上所述，在現代商業管理中，ERP 系統和WMS 是兩個重要的組成部分。 ERP 系統在企業的業務流程中扮演著核心的角色，而WMS 則負責管理企業的庫存、入庫和出庫等方面。 對兩個系統進行集成可以使企業的管理變得更加高效和智能化。 本文針對ERP 和WMS 集成的人工智能庫存管理系統進行了設計研究，在一定程度上優化了相關企業的庫存管理流程，對企業未來的發展有著重大的意義。