印染企业ERP系统架构与物料编码方案

壹佰造纸印刷

在创新、成本、劳动力、管理、环保等多重压力下，印染企业对经营管理过程的要求不断提高，在我国，绝大多数印染生产型企业还面临员工流动性大的问题，如果不能有效地利用先进的信息技术使企业的管理过程规范化、花型设计和加工工艺知识数字化、设备集成自动化，企业必然在质量不稳定、交期不及时等问题上苦苦“挣扎”，很难具备持续生产创新能力，且生产成本居高不下，信息技术的发展为系统地解决上述问题提供了契机，德国Intex ERP（Enterprise Resource Planning）系统提供全球领先的专业的纺织服装业ERP和自动化解决方案，已在10多个国家的100多家纺织企业中得以成功实施。印染企业在使用信息技术特别是Intex ERP系统进行管理时，不仅需要选择合适的系统架构，还需在系统中管理花型产品、不同阶段的在制品、客户订单、后整理方式、工艺流程组合等复杂问题。Intex ERP系统的3层架构体系结构、多功能模块以及独特的物料编码方式（弱耦合编码），为印染企业使用信息系统进行多地点办公，优化企业资料库结构和改善生产管理提供有益的参考。

1 EPR系统的3层架构

随着互联网的不断普及和企业生产规模的不断扩大，办公地点与产品生产地可能不在同一地点甚至不在同一国家。传统的基于企业局域网设计的两层架构系统很难保证互联网应用的安全性，访问速度也很难保证，Intex ERP系统支持只需有互联网就可随时随地访问的系统。其客户端和数据库服务器都非常小巧，而丰富的业务逻辑则安排在一台单独的服务器上运作，系统运行快速稳定。因此，基于3层乃至多层的系统设计是较好选择，3层架构的设计通常可简单地分为如图1所示的3部分。

（1）客户端（表现层）：即用户界面，该端口不需要与数据库接触，直接接受用户按不同方式查看数据的请求。

（2）ERP系统服务（业务逻辑层）：即业务的组织和推理，如用户在界面上要求按照某种格式产生报表，则业务逻辑层组织出必要的数据查询语句，同时接受数据结果，组织处理后返回给表现层。

（3）数据库（数据访问层）：直接操作数据库，对数据进行增添、删除、修改、更新、查找等。

其中，客户端和ERP系统服务端之间只存在少量的数据传递，而在ERP系统服务端和数据库之间的网络速度不受限制，可以进行大量的数据传输。

在技术实现方面，采用WCF（Windows Communication Foundation）技术，其是Microsoft为构建面向服务应用提供的分布式通信编程框架，使用该框架，开发人员可以构建跨平台，安全、可靠并支持事务处理的企业级互联应用解决方案，由于WCF可选择多种传输机制和绑定方式，且具有良好的传输性、兼容性及安全性，其允许跨应用程序域、跨进程及跨系统间的远程通信，可成功解决跨平台问题，运用WCF技术，不仅能便捷地实现基于SOA（Service Odented Architecture）的分布式系统的开发，同时还能便捷地将现有系统移植到分布式应用平台并保持良好的兼容性。

客户端、ERP系统服务以及数据库之间可以依靠WCF提供的BasicHttpBinding，NetTcpBinding等绑定建立连接，通过Dataset（数据集）、Dictionary（字典类）或Message（消息类）传递参数进行数据传递和沟通，并在一定程度上避免由参数动态添加和数据类型变化引起的系统结构调整，且各层次只需维护各自的业务逻辑，大大减少了跨层的代码更改，从而提高了系统的灵活性和可扩展性。

2 模块设计

建立Intex ERP系统过程中，实现管理过程中信息以数字化形式及时、准确地在不同功能部门之间传递，从而为计划调度等决策过程提供可靠的数据来源是很重要的目标。通常，Intex ERP系统需同时具备物料管理、加工工艺管理、开发过程管理、销售管理、生产计划、车间动态调度、设备集成、质量管理、采购管理、库存管理和成本管理等模块。

（1）物料管理模块：物料档案的建立、各物料之间的关系、物料编码以及物料的衍变过程是设计的重点。

（2）加工工艺模块：加工工艺路线的管理、成本中心操作管理、加工成本和外发厂是本模块管理重点。

（3）开发过程模块：物料的衍变过程管理。

（4）销售管理模块：加工物料和销售物料关系的建立，对外销售物料编码对应到企业生产或生产计划物料编码。

（5）生产计划管理模块：针对销售需求产生面向订单生产（预留给销售单）的生产计划单及订单网络的建立。

（6）车间动态调度模块：依据上道工序半制品到达情况，预测机台上机时间和下道工序的需求，制定班次计划。

（7）设备集成模块：通过电脑或设备控制系统接口，将生产工艺、加工顺序传递给设备，同时设备也将加工结果最终传递给Intex ERP系统。

（8）质量管理模块：结合工艺路线、物料特性和建议标准，建立质检路线及质检失败之后的工作流系统。

（9）采购管理模块：依据生产计划需求和最低库存，多层次产生采购建议。采购单和采购建议中，要有明确的日期管理。

（10）仓库管理模块：记录仓库各种移动代码、日期以及数量和单位。

（11）成本管理模块：结合库存移动记录、实际和计划工艺路线、设备集成以及手工进行的加工记录、销售价格、采购价格和质量成本等综合计算出物料在不同财务周期下的标准成本和工艺成本。

模块之间的层析关系如图2所示，从图2中可以看出，物料管理模块通常处于系统的基础层，是其他模块执行的基础，采购、销售、加工工艺、库存管理是计划的前提，在进行计划后，由车间调度参考半制品库存，统一安排设备，并触发质量监控管理系统。实际成本模块很难真正应用于纺织印染企业，其主要原因是纺织印染企业是按照物料最低级别（批次）进行成本计算（核算），与常见成本计算中按照原料物料编码（高于批次级别）进行动态平均不一致。因此，企业需要进一步提高对成本计算的认识，有效地利用成本模块预先降低企业经营风险。

3 物料管理模块设计

物料管理模块设计是Intex ERP系统设计的关键部分，是业务模块和成本模块使用的基础。受篇幅限制，本文以物料管理设计为例，介绍模块设计的具体过程，并对物料的编码方式进行优化。物料主数据作为物料管理的核心基础，关系到企业各部门的业务操作，是各个部门保持正常运营最基本的数据。物料的准确性、规范程度将决定系统能否顺畅运行，是所有主数据的重中之重。在印染企业物料管理模块中，需同时处理销售物料、生产计划物料、生产物料、设计阶段物料、小样物料、大货物料、采购物料、外发加工物料、车间半制品物料等。值得注意的是，印染面料对于物料的编码有着特殊的要求，从设计角度来说，其包含坯布类型、花型设计、配色方案、成品面料等；从产品生命周期上而言，有小样、大样、首次生产和大货生产；从业务模式上讲，有采购面料、外发生产面料和自有生产面料、销售面料等；从企业管理角度来说，有原料坯布、半制品、染色半制品、印花前处理、后整理半制品和印花成品；从产品的形态来讲，有坯布卷装、车间半制品卷装和成品卷装。另外，还需考虑产品质量等级、船样等要求，因此，需要建立一套完善的产品编码体系。

3.1 强耦合编码与弱耦合编码

通常企业会对成品面料进行唯一性编码，以表达坯布种类、底色色号、印花设计、配色方案和后整理方式等信息。在面向订单生产企业的信息系统中，成品面料的编码将贯穿整个生产过程，这种编码方案支撑下的管理系统，仅用成品编码进行生产过程管理，不能体现坯布作为半制品在加工过程中的状态变更，也不能柔性地组织生产计划，因此，称该编码方式为“强耦合编码”。

Intex ERP系统采取了创新的“弱耦合编码”方案，其按如下规则进行系统设计。

（1）坯布建立单独主档。根据坯布本身的变化，如小样、中样、首次生产、幅宽和供应商等不同，进行版本控制。

（2）坯布和底色组合建立单独主档，仅对染色进行管理，如染化料组合、前处理方式等。

（3）坯布和印花设计建立单独主档，也就是表达印制图案。

（4）印花设计和配色方案建立单独主档。表达每种印花设计可能的配色组合以及样品等。

（5）坯布和整理方式建立单独主档。表达此种类型的坯布在进行不同后整理方式时的技术要求等。

图3所示为印花面料可能出现的编码组合，从图3可以看出。对于常见的坯布，可以染成不同颜色，使用不同的设计方案，套印上不同的配色方案，进行不同的后整理加工．如果采用传统的“强耦合编码”物料编码方式进行管理，将产生50多种编码，这样不仅不利于企业使用信息系统进行管理，相反增加了技术人员维护系统的难度，不利于企业知识的积累。而如果坯布质地发生变化，如由纯棉变成黏胶，而染色方式、色号组合、后整理方式等均保持不变，但其必须在系统内建立主档，将大大增加工作量，“弱耦合编码”方案可以弥补这一缺陷。

    以建立生产计划指令单为例，在指令单建立过程中，需将不同的组合实例化（如表1所示）。实例化的结果，即传统的“强耦合编码”，其技术经验仅能表达在“唯一编码”层次上。而若采用“弱耦合编码”，则Intex ERP系统既可以管理每一阶段物料的单独属性，又可以表达丰富的最终产品组合，并显著地减少系统主档维护工作，且技术部门的生产管理经验还可以在各单层组合中独立地表达出来。

3.2 销售物料编码

在实际销售过程中，企业很难使用晦涩复杂的物料编码体系与客户进行直接的交流和沟通。因此，需将布种、色号、整理方式进行商业化的命名，使其通俗易懂，便于沟通，即需要建立“销售物料”档案。图4所示为在Intex ERP系统中建立的销售物料和生产物料间的对应关系。当销售人员输入销售物料时，系统可以匹配相关生产物料，并进行对应销售物料的销售。若销售物料销往不同国家和地区，其名称也可以不同。

另外，在实际生产经营过程中，物料的命名方式可能不同。但对外销售的品名却是相同的。如坯布的幅宽、经纬密度可能有所差异，但对计划人员来说，无论是坯布还是衍生的成品，都可以将这些细微的变化忽略，归结到“可以通用”的物料，即计划物料。Intex ERP系统中计划物料的引入可以大大降低产品编码数量，如德国印染企业KBC在应用Intex ERP系统前，仅坯布编码就有5000多种，经重新定义。转换成计划物料方式后，仅包含100多种物料。值得注意的是，计划物料虽在一定程度上可互相通用，但库存管理模块中却必须独立表述其特性，才能准确下达指令，否则可能会造成诸如染化料用量计算误差等而使得产品质量不稳定。

3.3 半制品编码

印染生产过程中，半制品的管理也是不可忽略的因素。常见的Intex ERP系统仅对坯布和成品进行命名和管理，其不能对半制品进行有效的管理。如果需要清楚地表达某个布卷的状态，仅仅依靠“还需要哪些加工步骤”就是成品或者坯布“已经经过了哪些加工步骤”，是很难表达其加工状态的。只有系统管理到布卷级别，并对各布卷所处的状态都有详细的表达，生产中常见的物料可用性查询、拆借布卷等功能才能统一为布卷的相关操作，而不需要设计复杂且特别的专属功能。因此，半制品的编码必须与其所处的状态结合起来。从坯布到成品通常要经历各种状态，并通过最终质量检验后才能称之为“成品”。考虑到区分采购坯布和半制品坯布以及单布卷状态的重要性，系统的物料编码必须设计为管理到布卷级别。为此，设计动态的布卷物料编码如表2所示。即随着加工步骤的不断推进，布卷转换为不同的物料编码。

4 结论

采用WCF构建3层架构，通过Dataset，Dictionary或Message进行数据传递和沟通，构建基于互联网应用的印染企业ERP系统，该系统具有较高的灵活性和可扩展性。采用“弱耦合编码”规则建立物料编码方案，充分考虑到印染企业产品生命周期和业务特点，可以利用信息系统有效地组织技术数据，将企业的业务知识有条理地存储在系统中，更灵活地表达印染企业的业务逻辑，真正将信息系统知识库应用于提高印染企业生产技术水平。