SAP與MES系統(tǒng)集成研究與實(shí)現(xiàn)

傅高峰，王龍，屈仁斌（南車株洲電力機(jī)車研究所有限公司，湖南　株洲　412007）

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SAP與MES系統(tǒng)集成研究與實(shí)現(xiàn)

傅高峰，王龍，屈仁斌
（南車株洲電力機(jī)車研究所有限公司，湖南株洲412007）

［摘要］隨著信息化技術(shù)的全面發(fā)展，許多制造企業(yè)都實(shí)施了面向管理的企業(yè)層的企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）及和面向執(zhí)行的工廠層的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）。通過調(diào)研企業(yè)的實(shí)際需求并分析SAP和MES的集成方法，結(jié)合公司對兩套系統(tǒng)的集成技術(shù)應(yīng)用，有效地解決了ERP與MES之間的矛盾，提高了系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、靈活性和生產(chǎn)線的運(yùn)行效率。

［關(guān)鍵詞］SAP；MES；系統(tǒng)集成

1　引言

信息技術(shù)隨著企業(yè)信息化建設(shè)的不斷深入，F(xiàn)RP、SCM、CRM及其他各種信息化管理軟件，已廣泛應(yīng)用于企業(yè)管理之中，并取得了一定的管理效益。但總體來看，大多實(shí)施效果并未達(dá)到預(yù)期設(shè)想。究其原因，在于作為企業(yè)計(jì)劃管理的FRP與車間生產(chǎn)現(xiàn)場控制的脫節(jié)：計(jì)劃下達(dá)后，底層生產(chǎn)如何控制執(zhí)行？現(xiàn)場實(shí)時(shí)信息如何反饋？生產(chǎn)的產(chǎn)品如何跟蹤？質(zhì)量如何得到保證？這些都是企業(yè)面臨的主要問題。SAP對產(chǎn)品生產(chǎn)過程的跟蹤、在制品監(jiān)控、品質(zhì)追溯，缺乏有效的管理方法與手段。MFS系統(tǒng)上承計(jì)劃管理層，下接現(xiàn)場執(zhí)行層，對現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，并為SAP提供必要的數(shù)據(jù)。兩者有機(jī)結(jié)合，正好彌補(bǔ)了計(jì)劃與現(xiàn)場執(zhí)行之間的斷層。

2　目的和意義

將MFS與FRP集成，將會(huì)形成企業(yè)從計(jì)劃決策、物料采購至企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)的協(xié)同平臺，F(xiàn)RP強(qiáng)調(diào)企業(yè)的計(jì)劃性，以業(yè)務(wù)訂單和客戶需求作為企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃源頭，充分利用企業(yè)現(xiàn)有的各種資源，展開生產(chǎn)；MFS強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)度，隨時(shí)監(jiān)控每張生產(chǎn)工單的完工情況，透明化了生產(chǎn)進(jìn)度，為計(jì)劃調(diào)度提供了支持，并且可以讓經(jīng)營者了解實(shí)際的工廠、班組、機(jī)臺的信息，以提高效率。FRP與MFS的整合應(yīng)用，使生產(chǎn)過程的在線管理變成事實(shí)，更符合企業(yè)精益化生產(chǎn)的需求。本文以實(shí)際的企業(yè)信息系統(tǒng)為背景，對SAP接口技術(shù)進(jìn)行了分析和研究，探討其各自的優(yōu)缺點(diǎn)為企業(yè)提供了比較先進(jìn)的，切實(shí)可行的集成方案。

3　需求分析

需求分析是通過系統(tǒng)分析和流程描述達(dá)到開發(fā)者和用戶的理解和溝通。經(jīng)過實(shí)際業(yè)務(wù)調(diào)研結(jié)合公司實(shí)際情況，分析出SAP 與MFS之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸主要有以下需求。

3.1從SAP傳到MFS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

3.1.1物料數(shù)據(jù)獲取

該公司的物料相關(guān)數(shù)據(jù)，含物料主數(shù)據(jù)、物料清單（BOM）、工藝路線統(tǒng)一在SAP中進(jìn)行維護(hù)管理，需要將最新的數(shù)據(jù)導(dǎo)入至MFS系統(tǒng)中使用。

3.1.2生產(chǎn)訂單下派

生產(chǎn)工單由計(jì)劃員檢查實(shí)際可用物料和生產(chǎn)能力（在SAP系統(tǒng)中通過T-CODF：MD04來實(shí)現(xiàn)該功能），并在SAP中開發(fā)的有限能力排程生成對應(yīng)到模具設(shè)備的生產(chǎn)工單并下達(dá)到MFS系統(tǒng)中進(jìn)行生產(chǎn)。

3.1.3庫存數(shù)據(jù)獲取

需要在MFS系統(tǒng)中對生產(chǎn)工單進(jìn)行物料可用性檢查，確保派工單的齊套性，同時(shí)工序中存在反沖料的在報(bào)工時(shí)需要提前校驗(yàn)庫存。

3.2從MFS傳到SAP的數(shù)據(jù)

3.2.1產(chǎn)成品產(chǎn)出信息

工單在MFS系統(tǒng)中生產(chǎn)完工后，需要將工單實(shí)際生產(chǎn)數(shù)量、實(shí)際完成時(shí)間、報(bào)廢數(shù)量等產(chǎn)出信息寫入SAP系統(tǒng)

3.2.2庫存發(fā)料

MFS系統(tǒng)中的派工單的物料配送操作需要實(shí)時(shí)寫入SAP確保成本的準(zhǔn)確性。

3.2.3工單修改

調(diào)度員在MFS系統(tǒng)中會(huì)對生產(chǎn)派工單進(jìn)行修改甚至刪除，需要更改SAP系統(tǒng)對應(yīng)的生產(chǎn)訂單數(shù)量。

4　集成方式

不同的軟件架構(gòu)和平臺提供的集成方式不同，同企業(yè)的集成需求也有所不同。企業(yè)集成的需求、MFS軟件架構(gòu)、FRP軟件架構(gòu)這三個(gè)因素，決定了MFS與FRP的集成方式。一般來說，可以把集成模式分成函數(shù)調(diào)用集成、直接集成和間接集成三種。

4.1函數(shù)調(diào)用集成

這種集成方式是指在SAP中利用ABAP開發(fā)RFC函數(shù)，然后在MFS系統(tǒng)中利用Nco3提供的接口函數(shù)來調(diào)用SAP的RFC，從而實(shí)現(xiàn)MFS對SAP的數(shù)據(jù)訪問，達(dá)到兩系統(tǒng)之間信息交換的目的?；蛘哒{(diào)用SAP中的業(yè)務(wù)應(yīng)用程序接口（BAPI），也可以獲取數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)程序集成。

4.2直接集成

直接集成是指MFS與SAP之間不通過任何中間件，兩系統(tǒng)間直接互訪。比如在SAP中可以通過DB Connect，來直接設(shè)置MFS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的IP地址，登錄賬號及密碼，來實(shí)現(xiàn)SAP對MFS數(shù)據(jù)庫的直接訪問。

4.3間接集成

間接集成是指通過中間文件，比如FxceI，TXT，XML等。利用IDoc或是FDI實(shí)現(xiàn)MFS數(shù)據(jù)到SAP的信息交換，或是在MFS系統(tǒng)中，直接將這些文件的數(shù)據(jù)內(nèi)容導(dǎo)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

直接集成方式，要求設(shè)計(jì)者對兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)都必須相當(dāng)熟悉，對兩個(gè)系統(tǒng)間的不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換需要了解十分清楚；間接集成方式，轉(zhuǎn)換相對繁瑣，需要通過中間文件加載到MFS或是SAP系統(tǒng)中去，實(shí)時(shí)響應(yīng)性低，且必須保證文件格式正確；函數(shù)調(diào)用集成效率最好，但是需要在兩個(gè)系統(tǒng)中都要進(jìn)行二次開發(fā)，而且軟件變更都會(huì)影響到接口函數(shù)；。

從上述分析來看，三種集成方式都不能完全滿足本企業(yè)的集成要求，本企業(yè)實(shí)施MFS和SAP，要求MFS能方便能SAP中獲取數(shù)據(jù)，比如產(chǎn)品對應(yīng)的最新工藝通知單，也要求MFS能實(shí)時(shí)更新SAP中的信息，比如工單報(bào)工。為了實(shí)現(xiàn)這一集成目標(biāo)以滿足企業(yè)需求，采用直接集成+函數(shù)調(diào)用+基于SAP數(shù)據(jù)表的集成方式。具體來說直接集成是指采用MFS訪問SAP數(shù)據(jù)庫表，函數(shù)調(diào)用即通過在SAP中開發(fā)的RFC的方式，而基于SAP數(shù)據(jù)表將MFS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)寫入SAP中預(yù)先定義好的中間表，SAP再對中間表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方式。

5　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

依據(jù)分析，系統(tǒng)集成主要采購對數(shù)據(jù)庫的訪問以及采用JCO調(diào)用SAP中的RFC函數(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、程序?qū)崿F(xiàn)和流程集成?？傮w架構(gòu)如圖1所示。

圖1　總體架構(gòu)圖

5.2數(shù)據(jù)庫表設(shè)計(jì)

MFS系統(tǒng)需要獲得SAP工單對應(yīng)的詳細(xì)信息，如排產(chǎn)信息，工藝單信息等內(nèi)容，方式為直接訪問SAP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表列舉如下（見表1、表2）。

表1　ZPCSCAP生產(chǎn)訂單機(jī)臺班次安排表

表2　ZGYTZ產(chǎn)品工藝通知單（用于MES的質(zhì)量追溯對比）

SAP系統(tǒng)需要記錄在與MFS過賬和報(bào)工等集成過程中的日志記錄，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性需要?jiǎng)?chuàng)建相應(yīng)的自建表來存儲(chǔ)。列舉如下（見表3、表4）。

表3　ZXMESRFCLOG MES報(bào)工日志

表4　ZXORDERGI MES過賬記錄表

5.3RFC設(shè)計(jì)

5.3.1通過RFC獲取SAP物料主數(shù)據(jù)

通過創(chuàng)建名為ZXFUN_MFS_MATFRIAL_GFT的RFC實(shí)現(xiàn)該功能，該RFC有兩個(gè)傳入?yún)?shù)：L_FRSDA和L_LAFDA，其類型與MARA表中的FRSDA和LAFDA字段一致，用來存放傳入的物料主數(shù)據(jù)創(chuàng)建日期和上次更改時(shí)間，同時(shí)有一個(gè)傳出表：T_OUTPUT，將相應(yīng)字段傳輸給MFS。ZXFUN_MFS_MATFRIAL_GFT的實(shí)現(xiàn)思路如下：

（1）從SAP業(yè)務(wù)表MARA，MARC，MAKT表中選出需要的字段。

（2）將上一步的取得的數(shù)據(jù)信息寫入T_OUTPUT表參數(shù)，返回給RFC調(diào)用者在MFS中使用。

5.3.2通過RFC實(shí)現(xiàn)MFS向SAP報(bào)工確認(rèn)

MFS中工序完成生產(chǎn)后，操作者M(jìn)FS中點(diǎn)“報(bào)工”按鈕，系統(tǒng)觸發(fā)CIick事件，呼叫SAP中名為ZXFUN_MFS_ORDFR_CONFIRM的RFC，實(shí)現(xiàn)向SAP的報(bào)工。該事件的實(shí)現(xiàn)代碼如下:

ZXFUN_MFS_ORDFR_CONFIRM中有一個(gè)傳入表：T_INPUT，該表搜集由MFS傳入的每張工單工廠、生產(chǎn)訂單號、工序編號、合格數(shù)量、廢品數(shù)量、報(bào)廢原因等信息，然后調(diào)用訂單詳細(xì)信息后用BAPI_PRODORDCONF_GFT_TT_PROP調(diào)用獲得報(bào)工確認(rèn)的默認(rèn)值，再利用BAPI_PRODORDCONF_CRFATF_TT完成報(bào)工或反沖執(zhí)行完成后，它會(huì)返回RFTURN消息類型，MFSSAGF消息日志傳至MFS。

其他功能如訂單發(fā)料、生產(chǎn)訂單更改等參照生產(chǎn)訂單報(bào)工的RFC原理進(jìn)行處理。

6　結(jié)語

基于一個(gè)實(shí)際的企業(yè)的案例，探討了如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)企業(yè)SAP與MFS系統(tǒng)集成，設(shè)計(jì)的集成方案使SAP和MFS能夠真正適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)的快速變化，提高了系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互的實(shí)時(shí)性和靈活性，提高了業(yè)務(wù)運(yùn)作效率，從而提高了企業(yè)核心競爭力。

主要參考文獻(xiàn)

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doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.03.040

［中圖分類號］F270.7

［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A

［文章編號］1673-0194（2016）03-0082-03

［收稿日期］2015-10-21