基于模糊匹配算法的ERP系统物料编码管理研究

陈小飞,潘运平

(1.武汉理工大学 机电工程学院,湖北 武汉 430070;2.武钢中冶工业技术服务有限公司,湖北 武汉 430070)

在传统制造业向服务型制造业转型过程中,业态逐渐变得复杂,不可避免地出现了数据在不同管理部门以及业务单元之间独立运行的现象,同时由于没有统一数据标准导致物料代码管理混乱,业务数据形成孤岛,业务板块间无法进行高效信息沟通,造成管理层与业务层,业务板块与业务板块脱离,严重影响各业务环节实施效率,数据孤岛逐步成为企业取得进一步发展的瓶颈。

为了解决现阶段ERP(enterprise resource planning,ERP)系统内物料代码主数据管理混乱的问题,基于标准化管理思路,以ERP系统为主数据管理平台,采用模糊匹配算法,将企业历史物料数据进行标准化整理,集成生产、采购、财务、仓储等部门所有的数据要求和内容,制定相应的物料数据全生命周期管理规范流程,建立符合企业整体管理现状的物料数据标准规范管理体系,以满足全公司运作模式下的物料数据使用需求。

1 服务型企业ERP系统物料编码管理

ERP系统物料编码管理基于物料编码基本原则[1-2],制定编码方案,建立一套贯穿数据采集、存储、治理和分析应用全过程的物料数据标准规范管理体系[3-4],如图1所示,并将该体系应用于实际业务中,实现数据管理统一化、标准化、集中化。

图1 服务型企业ERP系统物料编码标准化管理

1.1 物料编码基本原则

物料编码就是用简短的字符串来标识物料,需要遵循以下原则:

(1)唯一性、简单性与实用性原则。物料与编码一一对应,实现一物一码,同时物料编码的含义应简洁明了,便于物料的管理与使用,对业务的进行产生明显导向作用。

(2)稳定性与可扩展性原则。编码体系覆盖所有业务涉及的物料,能够保证相当一段时期内物料分类编码体系的稳定性,同时为新增物料等预留空间而不打乱原有体系。

(3)一贯性与规范性原则。同一层次中的分类,分类颗粒度保证一致,分类科学严谨,如果可能尽量有公开的、专业的参考依据,例如行业标准或者国家标准,编码位数及代码符号规范统一,在日常使用中不得随意更换。

1.2 物料编码方案设计

合理的编码方案对于高效传递数据、便捷的管理以及生产的顺畅进行有着至关重要的作用。目前常用的编码方式有:完整的有意义的物料编码方案、分段有意义的物料编码方案、无意义的编码方案。3种编码方式的优缺点对比以及适用情况如表1所示。

表1 编码方式对比

从表1可知,完整有意义的物料编码方案工作量大,在服务型制造企业实际使用过程中接触到的工作人员多数为非专业人员,作用不大;无意义的编码方案需要企业本身管理水平较高,不具有普适性。同时对于服务型制造企业来说,经过规范、去除重复项的物料清单中数据数量多达上万甚至十万条,且物料种类跨度大,应用范围广、有后期管理需求,故分段有意义的物料编码方案更为实用。对于分段有意义的物料编码方案,分类依据主要有物料的自然属性和功能属性。根据物料的功能属性编码是根据物料的用途进行分类,该方式适用于流程规范明确的企业,如按照炼铁原料、炼钢原料进行分类。根据物料的自然属性编码的分类标准是按物料本身的固有属性进行分类,该方式不受业务属性影响,适用于业态繁杂的企业,如按照备件、工具等进行分类。为了适当降低工作量,适应服务型企业不同的业态,有效提高物料后期管理的效率,笔者采用分段有意义的物料编码方案,以物料自然属性为标准进行分类,对于其类别内的物料采用连续编码的方式。编码结构按常规分为3层,第一层表示物料分类大类编码,由字母表示;第二层表示物料分类中类编码,由2位定长数字组成;第三层表示物料分类小类编码,由2位定长数字组成。

1.3 基于模糊匹配算法的物料自动编码

控制新增物料的规范性是物料编码管理工作中的重点。通过模糊匹配算法,以物料信息特征字段即物料名称、规格型号、检验标准为模糊处理对象,分类词典是物料类别,采用一对一模糊匹配,利用物料信息特征字段对物料类别中已经规范化处理的数据集逐一进行模糊匹配,计算数据的相似度,输出物料类别[5-6]。

其中,L为字符串的长度。

相似度ST,Y取值范围为[0,1],在模糊匹配模型中,可以设定一个判定值a(0

(2)模糊匹配算法。模糊匹配算法是分别对物料名称、规格型号、检验标准计算相似度,两物料信息的相似度为每个字段的相似度与该字段预先设置的权重相乘之和,权重分别记为w1,w2,w3,其值如表2所示。

表2 字段综合相似度权重

取所有相似度中最大相似度值作为物料A类型匹配依据。

SA,X=Max{SA,B,SA,C,…,SA,N}

模型中判定值为a,SA,X等于1,则证明物料库中有该物料数据,不需新增物料代码。若a≤SA,X<1,则物料A在物料库中有相同类型物料,按照该类别自动编码。若SA,X

2 服务型制造业ERP系统编码实施实例

本项目实施对象为某国有服务型制造企业,该企业采用集团化管理,物料编码需要满足不同业务类型事业部使用需求,同时匹配公司成本结构模式。

项目实施分为两个阶段,第一阶段为原始数据收集整理,制定物料标准,对数据进行标准化后去除重复物料,建立标准信息库,规定单一责任部门归口管理。第二阶段为ERP系统物料代码自动编码及管理。

2.1 企业历史物料编码数据整理

确定数据收集范围为数据收集整理的第一步,以此为数据基础制成物料清单。工作人员为临时或专门成立的专家工作小组,由专人负责,主要工作在于衡量辨别历史数据的有效性,去除无效数据,同时规范数据特征值、性能指标、使用标准等数据,主要标准如下:

(1)输入法采用全角;

(2)所有中文采用简体汉字,英文字母采用大写,数字为阿拉伯数字;

(3)不使用空格以及特殊字符。

在确定物料清单并制成相对规范的数据后,结合多对多的模糊匹配算法,分别对物料名称、规格型号、检验标准进行查重并计算相似度,最后根据相似度的结果去除重复物料,以保证物料代码的唯一性。

2.2 ERP系统物料代码自动编码

笔者采用上文中既定的基于自然属性分类的分段有意义三层结构的编码方案。第一层大类编码按照生产用原辅料、设备设施、备品备件、五金工具耗材、安防用品、办公后勤用品6类进行分类。第二层物料编码按照物料本身的属性进行分类,如生产用原辅料,分为钢材、化工材料等29类。第三层物料小类编码是物料属性的核心表示,如金属材料中分为钢材、铝材等8类,共计类别258类。例如A02030049在本项目中代表一种型钢,该型钢规格型号为150×150×7×10,物料编码含义如图2所示。

图2 物料编码示例

2.3 ERP系统物料编码全生命周期管理

要实现ERP系统编码方案顺利实施,满足各环节的使用需求,保障业务顺利进行,积累数据信息,发挥数据价值,需要在实施过程中实现数据全生命周期管理[7-9]。在本项目中主要管控措施如下:

(1)公司物料信息由企业仓储中心统一管理,主要对数据的新增、修改、停用设立审批流,实行集中管控。

(2)规范物料编码维护流程,形成日常管理体系。以物料编码数据维护流程为导向,梳理模糊业务,再造流程,实现信息申请、审核、生成、变更、冻结流程规范。

(3)制定物料编码手册,对物料数据相关规范进行规定,明确物料分类相关定义,物料编码新增规范等相关标准,并组织安排学习,要求各单位负责人重视物料编码工作,带头学习,严格执行。

(4)制订相应的管理办法,加强沟通,建立反馈机制。确保各管理部门职责清晰,分工明确,对于在实际工作中出现的特殊问题安排一事一议,明确责任人,确保问题及时解决。

(5)制定严格的考核制度。对在实施过程违反规范的行为要进行考核,督促其进步,并不断完善,持续改进。

2.4 应用效果

通过ERP系统的物料编码,将公司的数据管理模式从孤岛模式转变成了以数据为中心的模式[10],能够通过数据进行信息交流,提升了公司运行效率。

(1)通过对物料信息进行标准化处理后,物料数据由原来的20786条降为16999条,数据量为原始库存的82%。标准化的数据进行规范编码,真正做到了一物一码,降低了仓库管理的物料数量,直接降低了仓库管理难度,也有利于仓库间物料调拨,降低库存资金占用。

(2)在采购管理方面,明确的验收标准有利于避免采购以次充好的物料,记录完整的物料价格与时间、市场关系等数据,为制定更具优势的采购战略提供支撑,从而降低采购成本。

(3)统一的物料编码对物料进行更加规范的描述,以此作为各个业务环节之间通用语言完成数据集成、共享、交换,使得物料在各个流程中流通的效率增加。

(4)在经营管理方面,全流程一致的数据有利于解决实物与价值分离的问题,在公司战略层面全面完整的数据有利于公司在全供应链环节与上下游形成紧密的合作关系从而实现稳健发展。

3 结论

所设计的ERP系统物料编码管理方案通过建立物料特征数据整体标准,指定管理部门,使用合理的编码方案。

采用基于模糊匹配算法的ERP系统物料编码管理有效地对物料编码数据进行标准化及统一编码,提升了物料数据质量,对传统制造企业向服务型制造企业顺利升级转型起到了决定性作用。