现实技术在企业资源平台中的应用
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摘要：
为了提高ERP系统使用的成功率及便于企业管理，提出一种基于AR的ERP可见性方案。此方案将错综复杂的数据与真实的ERP系统结合在图像视频内，通过AR-ERP系统，仓库管理这一流程就可简单成功地应用ERP系统，极大地提高了ERP系统在物流管理过程的成功率。
关键词：
AR技术；ERP；库存管理
《物流业发展中长期规划》的出台，不仅加快了现代物流业的发展，同时对物流新技术开发应用工程也提出了可视化技术等关键技术的攻关。现代企业为了加快发展，在管理中使用ERP系统。但由于ERP系统的复杂性常常导致项目失败。而在ERP中使用可视化技术AR则可把系统变得透明而易于使用，大大简化使用的难度。
一、增强现实与企业资源计划
（一）AR技术与ERP的定义
增强现实（AugmentedReality，简称AR）技术是一种带智能传感器的摄影机，实时地把影像的现实场景与传感器采集来的数据通过计算机技术仿真的虚拟现实合成到屏幕上的技术，可以实现人与计算机及现实世界的互动。企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning，简称ERP）是指以企业管理系统化理论为基础，由信息技术来实现的，不仅能为企业提供事务处理，还能为企业提供决策，企业全体员工在统一标准下共同协作运作的系统平台。ERP系统不仅可对复杂烦琐的事务进行合理有效处理；完善的供应链管理体系还能够通过计算机帮助企业进行多方位决策，为链上相关商业间合理配置流程找出解决方案。
（二）ERP的作用与思想
ERP把企业的供应链的基本环节进行统一管理、按需调度，更好地增强企业在市场环境中的资本价值和为社会发展做贡献。[1]403-417
（三）ERP的发展动态
什么样的信息技术与科学管理结合可使供应链与时俱进呢？1.要有为实现大局意识提供手段的信息技术和标准化的科学管理过程。2.产生新的价值与供应链上的相关企业共同发展，是企业利用可视化信息技术优化供应链来提高经营与生产效率的根本原因。3.要实现大局意识和标准化的过程，产生新的价值与供应链上的相关企业共同发展，就要利用供应链过程的可视化信息技术，这种技术的重要作用在于将复杂的ERP体系变得易懂易用。[2]1558-1569在ERP中引入AR技术就是利用可视化信息技术进行科学管理，透视掌控整个ERP体系包括企业本体与供应链上的相关企业，提高传统ERP系统的学习和使用效率，简化操作和分析难度，拓展认识和理解深度。
二、AR技术的现状与其在ERP中的作用
AR能通过动态的计算机系统合成实时平台被广泛应用。[3]27-31
（一）AR技术的现状
AR技术被应用在很多领域，但用于电子商务与企业管理方面的研究与应用目前还很少，却十分有意义。[4]51-56
（二）AR在ERP中作用
1.在影像中合成有关重要信息的实时数据，防止因环境因素导致重要信息被遮障和遗漏，仅靠人眼、摄像机无法快速找出客观世界中海量数据隐藏的重要信息，AR-ERP将成为企业决策的核心。2.为使实际情况了解得更加全面客观，在现实世界基础上叠加通过计算机建立起的数据合成影像成为AR，把事务处理和决策放在企业管理的全局中，提供更清晰的导向信息，AR-ERP可视化信息技术手段将必不可少。协同商务ERPII只要有可视性的信息技术支持，就可更智能地为企业事务处理、辅助管理者决策、降低系统应用者的入门门槛、提供友好的界面，为多方的协同商务提供可视化顺畅明了的交互通道；投资少、性价比高及为促进安全生产提供技术支持，不仅大型企业可以使用，中小企业也可广泛应用，这一切AR-ERP都可以满足。
三、AR在ERP中的应用
在中国的ERP应用中，牛鞭效应也就是长鞭效应，是一种常见的问题（英文被称作bullwhipeffect），时常困扰着管理者，经过研究可开发基于AR-ERP的管理系统。当企业内部库存管理用ABC法与企业间采用联合库存管理时就可启用AR-ERP管理系统。
（一）传统ERP系统中MRP的仓库管理系统常见的问题
传统的ERP系统庞大而复杂，隐藏在数据背后难以发现的牛鞭效应会导致库管中超储、产生呆滞品等以至于企业不堪重负、导致亏损；且还可产生隐秘的严重的安全问题。如果电子商务有可视化信息技术做后盾，在AR-ERP支持下就可很好地在现代企业管理中避免潜在的危机。
（二）库存管理中AR系统设计
1.AR-ERP软件系统由服务器、工控机及移动iPad三部分软件构成。服务器中的ERP系统可采用Sap系统，Sap系统是业界公认的企业管理专家，全球有100多个国家十几万用户，有大量的业务管理案例，为规模不同的各行各业提供服务。更重要的是，Sap系统可进行二次开发，能提供修改（modification）、增强（enhancement）、用户开发（customdevelop）、定制（custmizing）和询问（query）等5种模式。可利用C++或java语言开发与Sap的数据接口与AR系统相连接，把Sap系统中的相应数据与实时影像、实时数据有机地合成在一起，形成AR-ERP系统主机。工控机中的软件具有数据收集与数据分析处理的功能。数据收集的数据采集终端把多个采集点采集到的不同类型的数据汇总并上传到系统主机，如看板信息、RFID信息、超限报警信息和摄像机实时影像信息等；数据分析处理的管理终端则调用AR-ERP系统管理的功能，根据部门、角色与权限不同，登录对应的界面。[5]115-119移动iPad中的软件由Objective-C编制完成，将USB移动式RFID与实时影像通过无线路由传递给服务器，然后通过服务器合成Sap和RFID中的数据到实时影像中再发送到iPad或管理终端。2.AR-ERP硬件系统由AR捕捉器、AR数据采集目标、AR-ERP的库存管理、AR-ERP主机等组成。（1）AR捕捉器。AR捕捉器的主体是由安装在货架上带有LED大灯的监控探头与RFID读写器/阅读器构成。一组AR捕捉器对应4个货位，由一个RFID读写器/阅读器与4个带有LED大灯的监控探头组成。监控探头用传输线与数字视频计算机连接。当工作时，LED大灯打开，每个监控探头都覆盖所对应的货区。如果必要，货架下有托盘旋转装置，可以自动360度旋转，采集到当前物料的全景真实影像，形成实时影像及由看板的文字信息形成的一部分增强信息。RFID读写器/阅读器不是手持的而是固定在货架上的，工作频率为900MHz的天线，识别距离主动电子标签的理论范围为200米（实际100米）左右，漏读率为0，这样做是为减少人员的电磁辐射伤害并减少由于疏忽造成的漏检。采集到的信号发回读卡器，然后传回AR-ERP系统，形成另一部分增强信息。由AR-ERP系统将实时影像与增强信息合成在一起，形成AR影像，显示在荧屏上并存储到硬盘里，快速准确。不但能对比数据，而且用处理模糊图像方法生成的图像或其他方法生成的物料的虚拟现实影像，可用真实环境影像与虚拟的物料实时叠加做动态对比。当然同时也要与入库的AR-ERP系统数据作对比，这样可以防止由于仅用RFID信息对照实物造成的意外损失，要做到实物、看板信息和电子标签相一致，防止看板信息与电子标签不对应、看板与物料不对应、电子标签与实际的物料不一致，如放错托盘、形变、量变、质变、损坏和丢失等。使用可视化信息技术可真正做到wms所规定的快速准确盘点的要求，如果缺乏AR-ERP技术是检验不完整的。可视化信息技术是很重要的，它可将物料信息共享并桌面化，把人为疏漏与系统隐藏的损失降到最低。（2）AR数据采集目标。AR数据采集目标是由看板、嵌入看板的非接触式近距离RFID主动电子标签、超限报警器、物料托盘、物料、货架、货位等组成。电子标签被嵌入到看板内，因只有无线射频阅读器才可读取电子标签的状态，有了看板方便管理员、监控系统直接检查物料加工的种类和数量，看板管理把传统的从前向后“推进式”变成由后向前取货的形式，成为“拉动式”信息技术生产管理手段；看板要放在托盘外的卡槽里，指定位置标有基于标识的跟踪注册技术的标记。此外，还要有与所呈放物料相关的信息不可被遮挡，且格式和内容要清晰和规范，方便管理员与监控系统识别数据，这样为AR-ERP系统提供了另一种增强信息；RFID将主动式电子标签嵌入看板内，输出给定的数据，接受在900MHz信号的应答，经检测主动式电子标签漏读率为0；超限报警器由货位报警灯与中控计算机相应连接，根据物品要求可探测温度极限、湿度极限、重心偏移等特殊的情况报警，报警时中控计算机软件发出蜂鸣声，真实的货位灯和AR-ERP软件中相应货位灯都闪烁，这是十分必要的：危险品仓库有超限报警检测信号，可避免灾难的发生；物料托盘容量足以容纳1个单位的物料，物料整齐稳当规范地摆放在托盘内，托盘外要有固定看板的卡槽且保证看板不被遮挡、不被遗落，符合标准且结实耐用，不宜腐蚀。货位被分为ABC三类：A、B两类位置在货架上，A类位置有自动360度旋转装置，C类位置为两个大箱；A类和B类货架之间有3米距离走廊，容许小型叉车通过。（3）AR-ERP的库存管理AR-ERP主机。系统功能：主要用于合成由处理模糊图像方法生成或其他方法生成的虚拟现实影像系统、RFID系统、电子看板系统、监控系统提供的AR信息数据。系统工作过程：通过计算机软件把几种数据合成AR-ERP可视化信息。
（三）AR-ERP系统应用可有效避免牛鞭效应——需求变异放大
AR-ERP的使用，有利于解决传统ERP系统由于牛鞭效应导致供应商库管中超储、产生呆滞品等变得企业不堪重负并造成巨大损失。牛鞭效应又被称为长鞭效应，实质上是在ERP管理的供求信息流在由最下游的客户向上游的供应商传递过程经零售商、批发商、分销商的供应链而产生的需求变异，导致库存管理失控，造成巨大损失。这种损失，在工业的供应链中普遍存在，农业的供应链更为严重，有的甚至可达20%，而对于特殊物品的供应链管理须严格执行安全生产管理。[6]2001-20101.AR-ERP系统中的库存与协同商务管理。联合管理库存策略结合AR技术非常适合防止牛鞭效应的产生，可合理地分配供应链上供应商与分销商、零售商的责任，更重要的是统一的原始数据相对传统ERP系统来说更适应AR-ERP系统。在库存管理中使用AR-ERP系统管理供应、分销和零售的相关的AR-ERP信息，提供固定的AR捕捉器、移动的AR捕捉器、增强显示数据采集目标，即把各自原始数据提供给供应链上的相关企业，对销售的实际信息进行全面而准确地实时传送。由于有AR技术这种先进的可视化技术，无论对最终客户还是企业，商品情况都可了如指掌，为准确而适合的管理提供了依据。2.AR-ERP系统中的库存管理。AR-ERP系统提供的AR影像，比起单纯的条形码数据更加丰富具体，可更加完整地了解有用数据及预料不到的情景，使AR-ERP在现实场景中对改进管理更有帮助。（1）入库管理。传统的入库管理都是手工办理，人为因素很多，大大影响了库管质量。现代企业实施ERP系统，在MRP中WSM是十分重要的。在传统的ERP中，库存管理使用二维码的比较多，再先进一些的也只是利用看板管理，在管理中要验单、验货、填写报表等工作，效率很低，容易在交接时出错，这些都直接影响企业成本控制。AR-ERP系统引入多种手段实现WSM，可提高效率、减少交接错误、降低隐藏的牛鞭效应等不良效应带来的损失及保证安全生产。系统是在库房专用待验区货位安装，由0高度的可旋转平台、固定式的AR捕捉器、移动式的AR捕捉器、增强显示数据采集目标组成，后台只需连接AR计算机就可完成验货过程。入库的过程则是：专用推车或叉车直接停在专用验货货位；RFID读取电子标签数据与系统数据进行验证；监控器打开，LED大灯提供充足光照，监控器为看板照相，系统读取看板信息，验证看板信息；摄像开始，待验区货位360度旋转监控录制，物料与处理模糊图像方法生成的图像或其他方法生成的虚拟现实影像作对比。如果RFID、看板和摄像组成的虚拟现实验证都通过，系统改写电子标签信息；如果电子看板信息也要改写，系统则会显示需要改写的信息并提示库管理员改写。推车或叉车按AR信息提示把货物放在规定货位，货位AR系统确认到位，交单成功完成入库。假如没有检测成功，按AR-ERP系统给出信息进行其他流程。（2）出库管理。传统的物料出库管理不注重先入先出的规范，常在存储物料时把后入的物料挡住先入物料，导致出库时先出的是后入物料，先入物料由于积压而变质、过期甚至损坏，从而资金被大量的浪费。目前大多使用ERP的企业，在MRP中嵌入WSM系统。使用AR-ERP系统的WMS可很好地克服出库中出现的许多问题。出库系统是在库房专用待验区货位安装，由0高度的可旋转平台、固定式的AR捕捉器、移动式的AR捕捉器、增强显示数据采集目标组成，后台连接AR计算机可完成验货过程。出库过程：通过AR-ERP系统拣选需求方发来的物料清单，清单被写入看板并在AR-ERP系统和计算机系统的WMS中打开准备完成。叉车承载托盘进入货架拣选物料，货架上相应货位的LED大灯打开监控器工作，物料放入叉车上的托盘中，货架上的天线改写货架上物料托盘的标签，然后改写叉车上托盘的标签；拣选完后，专用叉车直接停在专用验货货位；RFID读取电子标签数据与系统数据进行验证；监控器打开LED大灯提供充足光照，监控器打开为看板照相系统读取看板信息，验证看板信息；监控摄像机开始工作，货位360度旋转监控录制，物料与虚拟现实影像作对比。如果三重验证都通过，系统将数据提交，交单成功完成出库。假如没有检测成功，按AR-ERP系统给出信息进行其他流程。（3）仓库搬运管理和物料储存管理。为防止牛鞭效应，内部可使用ABC法对库中物料进行分类，并采用多批次供货。[7]33-48ABC法就是把物料量占总库存中物料比例约10%且资金比例约70%的归为A类，所对应的客户称为A类客户；物料比例20%左右且资金比例20%左右的归为B类，所对应客户称为B类客户；物料比例约70%且资金比例约10%的归为C类，所对应的客户称为C类客户。实施ABC法主要是：对A类客户可实行会员制，客户物料用精细定量订货法，出库入库要多批次、少批量，防止积压；要与客户引入相应层次的协同商务，及时相互深悉真实的实时的供需信息，任何时候都要保持信息畅通，保障物料持续供应。对B类客户，物料库存只需按定量订货法并按周期检查库存就可以了。对C类客户可采用一般管理方式，物料库存可采用双箱法。A类物料价值高、仓储量少，可用一个托盘占一个位置；B类物料价值低仓储量也较少也可用一个托盘占一个货位；C类需用双箱法存储，每一个箱子可算一个位置，当然C区的一个位置比A区和B区所占的面积、体积都大很多。库存采用AR技术方案，这将是一种大胆的尝试，由固定式的AR捕捉器、移动式的AR捕捉器、增强显示数据采集目标组成，经计算机影像处理系统、带有LED大灯的高清无线监控系统、无线射频（RFID）系统、看板信息系统、网络及ERP系统整合成AR-ERP。通过AR技术提高库存管理水平，可解决管理中的牛鞭效应，为实施多层次的协同商务提供信息技术。（4）协同商务管理中移动AR-ERP的使用。在AR-ERP中，可使在不同层次的协同商务之间、信息流跨平台的快速整合成为可能。[8]75-79获得数据可在任意空间，有时在户外、有时在室内，可随时随地查看供应链任意环节，这对采集数据来说是灵活多样的，满足了ERP的需求。管理思想选择联合库存管理（JMI），在硬件选择上可利用iPad来完成这项工作，iPad屏幕比普通手机大得多，图像显示清晰、文字也可更好地为用户服务。目前iPad可应用二维码与条形码来识别信息，配置上如能相应地使用USB移动式RFID就更完善。与手持式RFID读写器有很大的不同，RFID读写器仅有数值数据确认功能，而以iPad为基础的AR-ERP系统还可进行图像处理。不仅有数据、实时影像，还有动态的三维模型。对于物料的确认和检验来说更加完善，可有效避免各种协同商务在管理中的损失。
四、结语
AR-ERP系统是对ERP系统的一次革命，对于普及ERP和ERPII协同商务有积极的作用，如果ERP升级为AR-ERP，无论对使用者还是开发者来说，都有很深的内涵。如何更好地发挥AR-ERP的作用，还有大量的问题需要企管专家和程序开发人员去研讨，但不容置疑的是：AR-ERP的使用，为未来全球化的电子商务铺平了道路，也为物流业的科学管理提供了强大的可视化手段。
参考文献：
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作者:庾海涛 单位:晋中职业技术学院
