制造物流系统互联互通运维服务规范

1制造物流系统互联互通运维服务规范本文件规定了制造物流系统与企业管理系统、制造执行系统互联互通的集成架构、基本要求、接口参考模型、服务流程等通用要求。本文件适用于指导企业制造物流系统与企业管理系统、制造执行系统互联互通服务的实践应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1制造物流系统manufacturinglogisticssystem企业内部和物流相关的系统，主要有WMS、WCS、TMS等系统。3.2互联互通interconnection制造物流系统与其它系统之间通信协议能够兼容并且能相互理解对方信息资源的语义，进行系统间的数据交换。3.3信息交换informationinterchange参与方之间的信息按共同商定的业务规则和语义组织信息，并按定义的数据交换的协议和协定进行交换信息。[来源：GB/T26320-2010，定义3.2]4缩略语下列缩略语适用于本文件。API:应用程序接口(ApplicationProgrammingInterface)HTTPS：安全超文本传输协议(HyperTextTransferProtocoloverSecureSocketLayer)HTML:超文本标记语言(HyperTextMarkupLanguage)XML：可扩展标记语言(ExtensibleMarkupLanguage)JSON：一种轻量级的数据交换格式(JavaScriptObjectNotation,JS对象简谱)ERP：企业资源计划(EnterpriseResourcePlanning)LIMS：实验室信息管理系统(LaboratoryInformationManagementSystem)2MES：制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)WMS：仓库管理系统(WarehouseManagementSystem)WCS：仓储控制系统(WarehouseControlSystem)TMS：运输管理系统(TransportationManagementSystem)5集成架构各信息系统互联互通集成架构如图1所示。图1制造物流系统互联互通集成架构在制造物流系统中,互联互通的主体指与制造物流相关的各信息系统，包括：ERP等企业管理层信息系统，MES等车间管控层信息系统，WMS、WCS、TMS等物流执行层信息系统。物流执行系统与企业管理系统通过企业管理层-物流执行层接口实现互联互通，物流执行系统与制造执行系统通过制造执行层-物流执行层接口实现互联互通。6基本要求6.1系统总体要求实现制造物流系统与其它系统之间的信息交互，构建数据资源共享。6.2通信接口要求制造物流系统与其它系统之间应满足以下要求：a)互联互通的通信物理层介质宜采用电缆、光纤等有线方式，也可采用无线局域网方式；3b)互联互通的链路层应保证其数据帧传输延迟低于收发双方对延迟的最长允许时间要求，并具有适当的冗余；c)进行数据传输所采用的通信协议应在安全的前提下，根据双方实际业务需求和技术发展情况协商确定，如HTTPS；d)通信双方也可在其它可信安全环境下直接进行数据传输交换，如云计算环境、物联网环境；6.3数据格式要求制造物流系统与其它系统之间互联互通的数据格式可由交换双方协商确定，宜采用安全可靠的数据交换格式。如：XML、HTML、JSON等。6.4信息交换要求6.4.1原则制造物流系统与其它系统之间互联互通的信息交换应遵循合法性、规范性、安全性、真实性、可靠性、有效性、时效性等原则。[来源：GB/T26320-2010，4.2~4.8]应遵循高内聚、低耦合、精分解的设计原则，尽量减低各系统间、系统内各模块间的耦合度、降低操作复杂度、保证实现的通用性、提高系统的重用性和扩展性，具体原则如下：a)主要原则的内容应包括但不限于：1)所有的接口设计需遵循ITSS标准(InformationTechnologyServiceStandards)及行业接口规范；2)技术上采用SOA面向服务架构(ServiceOrientedArchitecture)组件化设计思想，实现系统间的松耦合。b)其它原则的内容应包括但不限于：1)使用简单、快捷，通用性好，可靠性高；2)充分考虑接口所涉及系统的应用扩展，灵活支撑需求变化；3)保证接口数据在接口所涉及的各个系统间的一致性；4)在数据交换过程中，应具有传送和接收后的确认过程。6.4.2信息交换结构模型信息交换结构模型如图2所示。图2信息交换结构模型完成一次信息交换应至少同时具有三个条件：发送方、接收方、通道。完成一次信息交换应至少经过四个步骤：a)编码：发送方将数据编码成消息；4b)发送：发送方将消息添加到通道中；c)解码：接收方从通道中读取消息并解码；d)反馈：接收方将接收结果反馈给发送方。6.4.3信息交换方式制造物流系统与其它系统之间互联互通的信息交换方式可由交换双方协商确定，宜采用安全可靠的信息交换方式。如：WebAPI，WebService，TCP/IPSocket。6.5系统性能要求制造物流系统与其它系统之间在进行信息交互时所产生的负荷不应该导致双方系统自身显著变慢，出现停滞、卡顿、事务回滚等故障。双方信息交互时限应保证双方实时业务操作，不应影响对方生产作业。6.6信息安全要求制造物流系统与其它系统之间互联互通的信息安全应遵循GB/T36324-2018的要求。根据应用场景和企业实际需求，设定所需的安全等级。交换双方应采取约束、检查、加密、校验和认证等安全措施，确保交换数据的正确性、完整性、一致性、可靠性和抗抵赖性。禁止使用业界已知不安全的加密算法，如MD2/MD4/MD5/SHA1。推荐使用的密码算法包括：AES（密钥长度在128位及以上）/RSA（密钥长度在2048位及以上）/SH2（256位及以上）/HMAC-SHA2等。7接口参考模型7.1总则接口参考模型描述了制造物流执行系统与企业管理系统/制造执行系统业务子功能间的业务活动，是对系统互联互通接口需求的描述。接口参考模型采用业务组件、组件间互联互通活动的分级表述方式。7.2业务组件概述业务组件是基于制造物流全过程涉及各环节确定的。与制造物流系统相关的各信息系统应包括但不限于以下业务组件：a)基础数据管理：完成各类基础数据的维护；b)采购管理：完成采购需求获取、采购订单制定及处理的过程；c)仓储管理：完成企业内部各种物料的保管及流转过程；d)制造管理：完成企业产品制造计划制定、制造过程的控制；e)配送管理：实现产品制造过程中所需各种物料的配送过程控制；f)销售管理：完成客户需求获取、客户订单制定及处理的过程；g)设备管理：完成企业设备全生命周期管理、维修维护过程控制；h)质量管理：完成质量控制的过程管理、物料及产品质量检测的过程；i)运输管理：完成企业物流运输的调度和控制。7.3业务组件接口7.3.1基础数据管理组件基础数据管理是完成各类基础数据维护的业务活动。5基础数据管理与其他业务组件间跨系统物流信息交换活动应包括但不限于：a)与制造管理：发送各类基础数据。b)与仓储管理：发送各类基础数据。7.3.2采购管理组件采购计划采购计划是安排企业日常制造过程所需原辅料等生产资料采购事务的活动。采购计划与其他业务组件间可能的跨系统物流信息交换活动有：a)与仓储管理：查询实时库存，发送采购计划；b)与运输管理：发送采购计划。到货管理到货管理是采购物资出入库应履行的业务程序。到货管理与其他业务组件间跨系统信息交换活动应包括但不限于：a)与仓储管理：发送采购到货通知，下达接收/退货指令，接收收货/退货反馈；b)与质量管理：接收物料质检报告；c)与运输管理：接收卸货完成信息。7.3.3仓储管理组件库存管理库存管理是完成维护库存状态的业务活动，包括记录和维护库存数据、发布库存信息等功能。库存管理与其他业务组件间跨层次物流信息交换活动应包括但不限于：a)与质量管理：接收质检规则，接收质量检验报告，反馈更新库存结果；b)与采购管理、制造管理：发布实时库存数据。库存调度库存调度是完成库存地点内物资移动的业务活动，包括接收请求、生成作业、反馈执行结果等功能。库存调度与其他业务组件间跨层次物流信息交换活动应包括但不限于：a)与采购管理：接收采购到货通知，反馈采购入库执行结果，接收物料退货通知，反馈物料退货入库执行结果；b)与销售系统：接收发货订单，反馈发货订单执行结果，接收退货通知，反馈退货入库执行结c)与制造管理：接收生产物料需求，反馈生产物料出库结果，接收半成品/成品入库信息，反馈半成品/成品入库执行结果；d)与质量管理：接收质检出库单据，反馈质检出库执行结果。7.3.4制造管理组件生产计划编制生产计划编制是完成生产计划编制的业务活动，包括请求库存及质量数据、接收库存及质量数据等功能。生产计划编制与其他业务组件间跨层次物流信息交换活动应包括但不限于：6a)与仓储管理：查询物料库存状态，接收实时库存信息；b)与质量管理：查询物料质量报告，接收物料质量信息。生产计划执行生产计划执行是按照生产计划进行执行调度的业务活动，包括发送物料需求和产品下线信息、接收物料配送结果和产品入库信息等功能。生产计划执行与其他业务组件间跨层次物流信息交换活动应包括但不限于：a)与仓储管理：发送生产物料需求，接收生产物料出库结果，发送半成品/成品入库信息，接收半成品/成品入库结果，发送物料退货信息，接收物料退货入库结果；b)与质量管理：发送产品生产报告，接收产品质量信息。7.3.5配送管理组件配送管理是完成物料配送到生产线的业务活动。配送管理与其他业务组件间跨系统物流信息交换活动应包括但不限于：a)与制造管理：发送物料配送信息，接收配送完成确认。b)与仓储管理：接收物料配送信息，反馈配送完成信息。7.3.6销售管理组件销售计划销售计划是完成企业产品销售计划制定的业务活动。销售计划与其他业务组件间跨系统物流信息交换活动应包括但不限于：a)与仓储管理：查询产品库存状态，接收实时库存信息。b)与运输管理：发送销售计划。发货管理发货管理是按销售计划及客户要求安排产品出库的业务程序。发货管理与其他业务组件间跨层次物流信息交换活动应包括但不限于：a)与仓储管理：下发销售计划，接收销售计划执行结果，发送产品退货通知，接收产品退货入库执行结果。b)与运输管理：接收装车完成信息。7.3.7设备管理组件设备管理是物流设备运行状态作业数据的跟踪及设备维护管理活动。设备管理与其他业务组件间跨层次物流信息交换活动应包括但不限于：与制造管理组件发送设备运行参数，接收设备维护计划，反馈设备维护结果。7.3.8质量管理组件质量管理是物流过程中与质量检验相关的活动。质量管理与其他业务组件间跨层次物流信息交换活动应包括但不限于：a)与采购管理：接收物料到货信息，提供物料质量报告；b)与仓储管理：发送质检出库单据，接收质检出库执行结果，提供物料质量报告。7.3.9运输管理组件7运输管理是物流过程中与外来车辆运输相关的活动。运输管理与其他业务组件间跨层次物流信息交换活动应包括但不限于：a)与采购管理：接收物料到货信息，反馈卸货完成信息；b)与销售管理：接收销售计划，反馈装车完成信息。8服务流程8.1概述制造物流系统与其它系统之间互联互通的服务流程应包括但不限于：集成设计、集成实施、流程管理三个方面。旨在根据制造业的行业特点和具体制造场景对智能制造服务进行全局规划，明确各阶段目标，采取一系列措施实现目标。8.2集成设计集成设计的活动应包含但不限于以下内容：a)需求调研：制造物流系统与其它系统双方各自的项目团队应就企业现状及企业的战略目标，进行详细调查，熟悉企业业务流程，充分了解企业管理的信息需求。b)系统分析：根据企业需求确定逻辑模型，即确定做什么。c)系统设计：在系统分析的基础上确定物流模型，即确定实现这些需求，怎么做。进行概要设计、详细设计，形成系统之间互联互通的详细设计说明书。d)系统评审：制造物流系统与其它系统双方及企业相关干系人针对详细说明书进行评审，形成最终可实施的详细设计说明书。8.3集成实施集成实施的活动应包含但不限于以下内容：a)计算机等设备的购置、安装和调试。b)程序的编写和调试。c)人员培训。d)数据文件转换。e)系统调试与转换。f)记录运行情况、进行必要的修改。g)评价系统的工作质量和经济效益。8.4流程管理供方应按计划的时间间隔，按照GB/T19001-2016中要求对服务进行管理评审，确保服务的适用性、充分性和有效性。管理评审内容应包括但不限于如下内容：a)以往管理评审所采取措施的实施情况；b)供方内部和外部的因素变化；c)内部审核结果；d)持续改进的机会；e)需方和其他相关方的满意程度；f)纠正、创新、风险评估成果和措施。8（资料性）TMS制造物流系统互联互通典型接口示例A.1应用场景制造物流系统互联互通典型应用场景一般包括以下情形，见图A.1：a)物流执行层(WMS/WCS/TMS等系统)与企业管理层(ERP/LIMS等系统)进行互联互通；b)物流执行层(WMS/WCS/TMS等系统)与车间管控层(MES等系统)进行互联互通。图A.1制造物流系统互联互通典型的应用场景A.2接口实现制造物流系统互联互通典型接口实现一般包括：a)物流执行层的WMS与企业管理层的ERP有关基础数据的接口应包含但不限于以下内容：1)物料信息：物料编码、物料名称、物料描述和规格等。2)供应商信息：供应商编码、供应商名称、供应商简称、供应商地址和供应商联系人等。3)客户信息：客户编码、客户名称、客户简称、客户地址和客户联系人等。4)业务类型信息：业务类型编码、业务类型名称等。基础数据由ERP进行维护，发送给WMS。b)物流执行层的WMS与企业管理层的ERP有关采购管理接口有：采购计划、采购到货通知单、退换货通知单。ERP将采购计划、采购到货通知单、退换货通知单下发给WMS，WMS执行完毕将结果反馈给ERP；c)物流执行层的WMS与企业管理层的LIMS有关质量管理接口有：质检申请单、质检报告。WMS接收质检申请单执行出库，接收质检报告更新库存状态；d)物流执行层的WMS与车间管控层的MES有关制造管理接口有：生产物料需求、半成品/成品入库信息、物料退货信息。MES将生产物料需求发给WMS，WMS执行出库后，将出库结果反馈给9MES；MES发起半成品/成品入库请求、物料退货请求，WMS执行入库完成后，将入库结果反馈给MES；e)物流执行层的WMS与企业管理层的ERP有关销售管理接口有：销售计划、产品退货通知单。ERP将销售计划发给WMS，WMS执行出库后，将出库结果反馈给ERP。ERP将产品退货通知单发给WMS，WMS执行入库后，将入库结果反馈给ERP；f)物流执行层的WCS与车间管控层的MES有关设备管理接口有：设备维护计划。MES将设备维护计划下发给WCS，WCS执行完毕将执行结果反馈给MES；g)物流执行层的TMS与企业管理层的ERP有关运输管理接口有：采购物料到货信息、销售计划出库信息。ERP将采购物料到货信息、销售计划出库信息下发给TMS，TMS执行完装卸货作业后，将执行结果反馈给ERP。（资料性）制造物流系统业务数据B.1基础数据管理相关业务数据与制造物流系统相