現實技術在企業資源平臺中的應用
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摘要：
為了提高ERP系統使用的成功率及便于企業管理，提出一種基于AR的ERP可見性方案。此方案將錯綜復雜的數據與真實的ERP系統結合在圖像視頻內，通過AR-ERP系統，倉庫管理這一流程就可簡單成功地應用ERP系統，極大地提高了ERP系統在物流管理過程的成功率。
關鍵詞：
AR技術；ERP；庫存管理
《物流業發展中長期規劃》的出臺，不僅加快了現代物流業的發展，同時對物流新技術開發應用工程也提出了可視化技術等關鍵技術的攻關。現代企業為了加快發展，在管理中使用ERP系統。但由于ERP系統的復雜性常常導致項目失敗。而在ERP中使用可視化技術AR則可把系統變得透明而易于使用，大大簡化使用的難度。
一、增強現實與企業資源計劃
（一）AR技術與ERP的定義
增強現實（AugmentedReality，簡稱AR）技術是一種帶智能傳感器的攝影機，實時地把影像的現實場景與傳感器采集來的數據通過計算機技術仿真的虛擬現實合成到屏幕上的技術，可以實現人與計算機及現實世界的互動。企業資源計劃（EnterpriseResourcePlanning，簡稱ERP）是指以企業管理系統化理論為基礎，由信息技術來實現的，不僅能為企業提供事務處理，還能為企業提供決策，企業全體員工在統一標準下共同協作運作的系統平臺。ERP系統不僅可對復雜煩瑣的事務進行合理有效處理；完善的供應鏈管理體系還能夠通過計算機幫助企業進行多方位決策，為鏈上相關商業間合理配置流程找出解決方案。
（二）ERP的作用與思想
ERP把企業的供應鏈的基本環節進行統一管理、按需調度，更好地增強企業在市場環境中的資本價值和為社會發展做貢獻。[1]403-417
（三）ERP的發展動態
什么樣的信息技術與科學管理結合可使供應鏈與時俱進呢？1.要有為實現大局意識提供手段的信息技術和標準化的科學管理過程。2.產生新的價值與供應鏈上的相關企業共同發展，是企業利用可視化信息技術優化供應鏈來提高經營與生產效率的根本原因。3.要實現大局意識和標準化的過程，產生新的價值與供應鏈上的相關企業共同發展，就要利用供應鏈過程的可視化信息技術，這種技術的重要作用在于將復雜的ERP體系變得易懂易用。[2]1558-1569在ERP中引入AR技術就是利用可視化信息技術進行科學管理，透視掌控整個ERP體系包括企業本體與供應鏈上的相關企業，提高傳統ERP系統的學習和使用效率，簡化操作和分析難度，拓展認識和理解深度。
二、AR技術的現狀與其在ERP中的作用
AR能通過動態的計算機系統合成實時平臺被廣泛應用。[3]27-31
（一）AR技術的現狀
AR技術被應用在很多領域，但用于電子商務與企業管理方面的研究與應用目前還很少，卻十分有意義。[4]51-56
（二）AR在ERP中作用
1.在影像中合成有關重要信息的實時數據，防止因環境因素導致重要信息被遮障和遺漏，僅靠人眼、攝像機無法快速找出客觀世界中海量數據隱藏的重要信息，AR-ERP將成為企業決策的核心。2.為使實際情況了解得更加全面客觀，在現實世界基礎上疊加通過計算機建立起的數據合成影像成為AR，把事務處理和決策放在企業管理的全局中，提供更清晰的導向信息，AR-ERP可視化信息技術手段將必不可少。協同商務ERPII只要有可視性的信息技術支持，就可更智能地為企業事務處理、輔助管理者決策、降低系統應用者的入門門檻、提供友好的界面，為多方的協同商務提供可視化順暢明了的交互通道；投資少、性價比高及為促進安全生產提供技術支持，不僅大型企業可以使用，中小企業也可廣泛應用，這一切AR-ERP都可以滿足。
三、AR在ERP中的應用
在中國的ERP應用中，牛鞭效應也就是長鞭效應，是一種常見的問題（英文被稱作bullwhipeffect），時常困擾著管理者，經過研究可開發基于AR-ERP的管理系統。當企業內部庫存管理用ABC法與企業間采用聯合庫存管理時就可啟用AR-ERP管理系統。
（一）傳統ERP系統中MRP的倉庫管理系統常見的問題
傳統的ERP系統龐大而復雜，隱藏在數據背后難以發現的牛鞭效應會導致庫管中超儲、產生呆滯品等以至于企業不堪重負、導致虧損；且還可產生隱秘的嚴重的安全問題。如果電子商務有可視化信息技術做后盾，在AR-ERP支持下就可很好地在現代企業管理中避免潛在的危機。
（二）庫存管理中AR系統設計
1.AR-ERP軟件系統由服務器、工控機及移動iPad三部分軟件構成。服務器中的ERP系統可采用Sap系統，Sap系統是業界公認的企業管理專家，全球有100多個國家十幾萬用戶，有大量的業務管理案例，為規模不同的各行各業提供服務。更重要的是，Sap系統可進行二次開發，能提供修改（modification）、增強（enhancement）、用戶開發（customdevelop）、定制（custmizing）和詢問（query）等5種模式。可利用C++或java語言開發與Sap的數據接口與AR系統相連接，把Sap系統中的相應數據與實時影像、實時數據有機地合成在一起，形成AR-ERP系統主機。工控機中的軟件具有數據收集與數據分析處理的功能。數據收集的數據采集終端把多個采集點采集到的不同類型的數據匯總并上傳到系統主機，如看板信息、RFID信息、超限報警信息和攝像機實時影像信息等；數據分析處理的管理終端則調用AR-ERP系統管理的功能，根據部門、角色與權限不同，登錄對應的界面。[5]115-119移動iPad中的軟件由Objective-C編制完成，將USB移動式RFID與實時影像通過無線路由傳遞給服務器，然后通過服務器合成Sap和RFID中的數據到實時影像中再發送到iPad或管理終端。2.AR-ERP硬件系統由AR捕捉器、AR數據采集目標、AR-ERP的庫存管理、AR-ERP主機等組成。（1）AR捕捉器。AR捕捉器的主體是由安裝在貨架上帶有LED大燈的監控探頭與RFID讀寫器/閱讀器構成。一組AR捕捉器對應4個貨位，由一個RFID讀寫器/閱讀器與4個帶有LED大燈的監控探頭組成。監控探頭用傳輸線與數字視頻計算機連接。當工作時，LED大燈打開，每個監控探頭都覆蓋所對應的貨區。如果必要，貨架下有托盤旋轉裝置，可以自動360度旋轉，采集到當前物料的全景真實影像，形成實時影像及由看板的文字信息形成的一部分增強信息。RFID讀寫器/閱讀器不是手持的而是固定在貨架上的，工作頻率為900MHz的天線，識別距離主動電子標簽的理論范圍為200米（實際100米）左右，漏讀率為0，這樣做是為減少人員的電磁輻射傷害并減少由于疏忽造成的漏檢。采集到的信號發回讀卡器，然后傳回AR-ERP系統，形成另一部分增強信息。由AR-ERP系統將實時影像與增強信息合成在一起，形成AR影像，顯示在熒屏上并存儲到硬盤里，快速準確。不但能對比數據，而且用處理模糊圖像方法生成的圖像或其他方法生成的物料的虛擬現實影像，可用真實環境影像與虛擬的物料實時疊加做動態對比。當然同時也要與入庫的AR-ERP系統數據作對比，這樣可以防止由于僅用RFID信息對照實物造成的意外損失，要做到實物、看板信息和電子標簽相一致，防止看板信息與電子標簽不對應、看板與物料不對應、電子標簽與實際的物料不一致，如放錯托盤、形變、量變、質變、損壞和丟失等。使用可視化信息技術可真正做到wms所規定的快速準確盤點的要求，如果缺乏AR-ERP技術是檢驗不完整的。可視化信息技術是很重要的，它可將物料信息共享并桌面化，把人為疏漏與系統隱藏的損失降到最低。（2）AR數據采集目標。AR數據采集目標是由看板、嵌入看板的非接觸式近距離RFID主動電子標簽、超限報警器、物料托盤、物料、貨架、貨位等組成。電子標簽被嵌入到看板內，因只有無線射頻閱讀器才可讀取電子標簽的狀態，有了看板方便管理員、監控系統直接檢查物料加工的種類和數量，看板管理把傳統的從前向后“推進式”變成由后向前取貨的形式，成為“拉動式”信息技術生產管理手段；看板要放在托盤外的卡槽里，指定位置標有基于標識的跟蹤注冊技術的標記。此外，還要有與所呈放物料相關的信息不可被遮擋，且格式和內容要清晰和規范，方便管理員與監控系統識別數據，這樣為AR-ERP系統提供了另一種增強信息；RFID將主動式電子標簽嵌入看板內，輸出給定的數據，接受在900MHz信號的應答，經檢測主動式電子標簽漏讀率為0；超限報警器由貨位報警燈與中控計算機相應連接，根據物品要求可探測溫度極限、濕度極限、重心偏移等特殊的情況報警，報警時中控計算機軟件發出蜂鳴聲，真實的貨位燈和AR-ERP軟件中相應貨位燈都閃爍，這是十分必要的：危險品倉庫有超限報警檢測信號，可避免災難的發生；物料托盤容量足以容納1個單位的物料，物料整齊穩當規范地擺放在托盤內，托盤外要有固定看板的卡槽且保證看板不被遮擋、不被遺落，符合標準且結實耐用，不宜腐蝕。貨位被分為ABC三類：A、B兩類位置在貨架上，A類位置有自動360度旋轉裝置，C類位置為兩個大箱；A類和B類貨架之間有3米距離走廊，容許小型叉車通過。（3）AR-ERP的庫存管理AR-ERP主機。系統功能：主要用于合成由處理模糊圖像方法生成或其他方法生成的虛擬現實影像系統、RFID系統、電子看板系統、監控系統提供的AR信息數據。系統工作過程：通過計算機軟件把幾種數據合成AR-ERP可視化信息。
（三）AR-ERP系統應用可有效避免牛鞭效應——需求變異放大
AR-ERP的使用，有利于解決傳統ERP系統由于牛鞭效應導致供應商庫管中超儲、產生呆滯品等變得企業不堪重負并造成巨大損失。牛鞭效應又被稱為長鞭效應，實質上是在ERP管理的供求信息流在由最下游的客戶向上游的供應商傳遞過程經零售商、批發商、分銷商的供應鏈而產生的需求變異，導致庫存管理失控，造成巨大損失。這種損失，在工業的供應鏈中普遍存在，農業的供應鏈更為嚴重，有的甚至可達20%，而對于特殊物品的供應鏈管理須嚴格執行安全生產管理。[6]2001-20101.AR-ERP系統中的庫存與協同商務管理。聯合管理庫存策略結合AR技術非常適合防止牛鞭效應的產生，可合理地分配供應鏈上供應商與分銷商、零售商的責任，更重要的是統一的原始數據相對傳統ERP系統來說更適應AR-ERP系統。在庫存管理中使用AR-ERP系統管理供應、分銷和零售的相關的AR-ERP信息，提供固定的AR捕捉器、移動的AR捕捉器、增強顯示數據采集目標，即把各自原始數據提供給供應鏈上的相關企業，對銷售的實際信息進行全面而準確地實時傳送。由于有AR技術這種先進的可視化技術，無論對最終客戶還是企業，商品情況都可了如指掌，為準確而適合的管理提供了依據。2.AR-ERP系統中的庫存管理。AR-ERP系統提供的AR影像，比起單純的條形碼數據更加豐富具體，可更加完整地了解有用數據及預料不到的情景，使AR-ERP在現實場景中對改進管理更有幫助。（1）入庫管理。傳統的入庫管理都是手工辦理，人為因素很多，大大影響了庫管質量。現代企業實施ERP系統，在MRP中WSM是十分重要的。在傳統的ERP中，庫存管理使用二維碼的比較多，再先進一些的也只是利用看板管理，在管理中要驗單、驗貨、填寫報表等工作，效率很低，容易在交接時出錯，這些都直接影響企業成本控制。AR-ERP系統引入多種手段實現WSM，可提高效率、減少交接錯誤、降低隱藏的牛鞭效應等不良效應帶來的損失及保證安全生產。系統是在庫房專用待驗區貨位安裝，由0高度的可旋轉平臺、固定式的AR捕捉器、移動式的AR捕捉器、增強顯示數據采集目標組成，后臺只需連接AR計算機就可完成驗貨過程。入庫的過程則是：專用推車或叉車直接停在專用驗貨貨位；RFID讀取電子標簽數據與系統數據進行驗證；監控器打開，LED大燈提供充足光照，監控器為看板照相，系統讀取看板信息，驗證看板信息；攝像開始，待驗區貨位360度旋轉監控錄制，物料與處理模糊圖像方法生成的圖像或其他方法生成的虛擬現實影像作對比。如果RFID、看板和攝像組成的虛擬現實驗證都通過，系統改寫電子標簽信息；如果電子看板信息也要改寫，系統則會顯示需要改寫的信息并提示庫管理員改寫。推車或叉車按AR信息提示把貨物放在規定貨位，貨位AR系統確認到位，交單成功完成入庫。假如沒有檢測成功，按AR-ERP系統給出信息進行其他流程。（2）出庫管理。傳統的物料出庫管理不注重先入先出的規范，常在存儲物料時把后入的物料擋住先入物料，導致出庫時先出的是后入物料，先入物料由于積壓而變質、過期甚至損壞，從而資金被大量的浪費。目前大多使用ERP的企業，在MRP中嵌入WSM系統。使用AR-ERP系統的WMS可很好地克服出庫中出現的許多問題。出庫系統是在庫房專用待驗區貨位安裝，由0高度的可旋轉平臺、固定式的AR捕捉器、移動式的AR捕捉器、增強顯示數據采集目標組成，后臺連接AR計算機可完成驗貨過程。出庫過程：通過AR-ERP系統揀選需求方發來的物料清單，清單被寫入看板并在AR-ERP系統和計算機系統的WMS中打開準備完成。叉車承載托盤進入貨架揀選物料，貨架上相應貨位的LED大燈打開監控器工作，物料放入叉車上的托盤中，貨架上的天線改寫貨架上物料托盤的標簽，然后改寫叉車上托盤的標簽；揀選完后，專用叉車直接停在專用驗貨貨位；RFID讀取電子標簽數據與系統數據進行驗證；監控器打開LED大燈提供充足光照，監控器打開為看板照相系統讀取看板信息，驗證看板信息；監控攝像機開始工作，貨位360度旋轉監控錄制，物料與虛擬現實影像作對比。如果三重驗證都通過，系統將數據提交，交單成功完成出庫。假如沒有檢測成功，按AR-ERP系統給出信息進行其他流程。（3）倉庫搬運管理和物料儲存管理。為防止牛鞭效應，內部可使用ABC法對庫中物料進行分類，并采用多批次供貨。[7]33-48ABC法就是把物料量占總庫存中物料比例約10%且資金比例約70%的歸為A類，所對應的客戶稱為A類客戶；物料比例20%左右且資金比例20%左右的歸為B類，所對應客戶稱為B類客戶；物料比例約70%且資金比例約10%的歸為C類，所對應的客戶稱為C類客戶。實施ABC法主要是：對A類客戶可實行會員制，客戶物料用精細定量訂貨法，出庫入庫要多批次、少批量，防止積壓；要與客戶引入相應層次的協同商務，及時相互深悉真實的實時的供需信息，任何時候都要保持信息暢通，保障物料持續供應。對B類客戶，物料庫存只需按定量訂貨法并按周期檢查庫存就可以了。對C類客戶可采用一般管理方式，物料庫存可采用雙箱法。A類物料價值高、倉儲量少，可用一個托盤占一個位置；B類物料價值低倉儲量也較少也可用一個托盤占一個貨位；C類需用雙箱法存儲，每一個箱子可算一個位置，當然C區的一個位置比A區和B區所占的面積、體積都大很多。庫存采用AR技術方案，這將是一種大膽的嘗試，由固定式的AR捕捉器、移動式的AR捕捉器、增強顯示數據采集目標組成，經計算機影像處理系統、帶有LED大燈的高清無線監控系統、無線射頻（RFID）系統、看板信息系統、網絡及ERP系統整合成AR-ERP。通過AR技術提高庫存管理水平，可解決管理中的牛鞭效應，為實施多層次的協同商務提供信息技術。（4）協同商務管理中移動AR-ERP的使用。在AR-ERP中，可使在不同層次的協同商務之間、信息流跨平臺的快速整合成為可能。[8]75-79獲得數據可在任意空間，有時在戶外、有時在室內，可隨時隨地查看供應鏈任意環節，這對采集數據來說是靈活多樣的，滿足了ERP的需求。管理思想選擇聯合庫存管理（JMI），在硬件選擇上可利用iPad來完成這項工作，iPad屏幕比普通手機大得多，圖像顯示清晰、文字也可更好地為用戶服務。目前iPad可應用二維碼與條形碼來識別信息，配置上如能相應地使用USB移動式RFID就更完善。與手持式RFID讀寫器有很大的不同，RFID讀寫器僅有數值數據確認功能，而以iPad為基礎的AR-ERP系統還可進行圖像處理。不僅有數據、實時影像，還有動態的三維模型。對于物料的確認和檢驗來說更加完善，可有效避免各種協同商務在管理中的損失。
四、結語
AR-ERP系統是對ERP系統的一次革命，對于普及ERP和ERPII協同商務有積極的作用，如果ERP升級為AR-ERP，無論對使用者還是開發者來說，都有很深的內涵。如何更好地發揮AR-ERP的作用，還有大量的問題需要企管專家和程序開發人員去研討，但不容置疑的是：AR-ERP的使用，為未來全球化的電子商務鋪平了道路，也為物流業的科學管理提供了強大的可視化手段。
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作者:庾海濤 單位:晉中職業技術學院
