干货 | 物流集成系统的测试与验收

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编者按：

本文摘自《现代物流系统集成-方法、实践与思辨》一书。略有改动。

物流集成系统经过设计、采购和安装调试阶段后，最后进入到验收及上线运行阶段。测试与验收既是对设计的验证，也是对合同执行情况的回顾，因此是系统集成的一个重要环节。

测试与调试不同，调试的主体是供应商，测试的主体除供应商外（开发过程中的测试），还包括用户或用户委托的第三方机构（验收过程中的测试）。测试是对调试结果的检查与验证。

作为验收过程的测试，是在供应商调试（包括开发过程中的测试）完成后，具备验收条件时才能进行。

01

测试前的准备工作

物流集成系统的测试分为单机测试、子系统测试和集成系统测试三部分，基本上是由简单到复杂，由局部到整体的一个过程。

测试前，要做好测试准备工作，既包括测试计划与方案，测试科目与流程，测试用例的准备，也包括测试需要的材料、工具、人员的准备。每个阶段所需要的准备工作是不一样的，要有针对性，并列出具体计划。

一般情况下，测试需在全部系统安装调试完成后才能进行，但有些与系统关联不是很大的单项，可以独立测试，并不需要等待所有系统安装调试结束后才能进行。如货架、托盘等设施设备。

测试需要用户、集成商和设备供应商三方参与。测试过程需要记录，测试结果需要三方签字确认。

02

单机和子系统测试

单机和子系统的测试，主要是设备构成、基本功能和性能参数的测试。以下试举几例：

（1）货架设备

主要包括表面质量检查、喷涂质量检查、货架规格（厚度、宽度）检查、安装精度检查、变形测试等。变形测试是通过加载额定载荷，测量横梁和立柱的变形状况，是相对比较复杂的工作。对安装精度的检查，很多情况下，要求安装人员先对每一货位进行自查，然后在此基础上再进行抽查。

虽然立体库货架设计要考虑地震载荷工况，但实际应用中由于模拟地震载荷很困难，所以往往难以对此进行测试。

（2）巷道堆垛机（AS/RS）

巷道堆垛机是关键的物流设备之一，其测试过程也比较复杂，因此也具有一定的代表性。

外观检查和基本构成检查是必要的，如加工状况、安装状况、电机减速器的品牌及型号，光电开关的数量及位置、货叉的品牌、载货台的构成、控制柜、激光器、红外通讯器（或其它类似设备）、维修平台及梯子、电缆、钢丝绳、各种防护装置等，应符合设计规范及合同的要求。

堆垛机的基本功能演示，包括运行机构、起升机构、货叉机构的基本动作演示、入/出库作业演示、地面控制站或操作平台功能演示、货位占位故障演示、货位空故障演示、各种停准定位演示等、演示时，既有轻载荷，也有额定载荷。

安全性测试是堆垛机测试的重要内容，主要包括超差/超重保护、松绳和断绳保护、限位保护（水平和垂直方向）、货叉保护、停电保护、巷道异物探测等。有些测试会对设备有很大伤害，如断绳保护，所以一般采用实验室替代方式解决，即对机构的有效性在实验室做出验证即可。

除此之外，还有对三套机构的速度和加速度的测量、货叉重合度测量、噪音测量、作业周期测量，以及其它必须测量的项目。

如果系统有多套堆垛机设备，每一套都应该进行测试。但对有些科目的测试，如控制软件等，则完成一套测试即可。

（3）输送机子系统

输送机子系统的测试分为设备级、系统级两个层面，设备级的测试包括输送机的外观尺寸和安装质量、电机减速器品牌型号、光电开关安装情况、防护装置等，还包括各种简单动作的演示。对于分/合流输送机，其构成和功能还要复杂一些。子系统级的测试包括动作能力、通讯能力、输送能力、集放能力、重载能力、安全防护能力、噪音等多个方面。

有些测试是针对每一台输送机进行的，有些则要求对整个系统即可。

输送机系统的输送能力测试是需要重点测试的项目，一套由几十台甚至几百台设备组成的输送系统的输送能力，往往是由其中几个节点决定的。因此，测试一般也只要针对几个节点进行即可。这时如何选择测试节点非常关键。一般情况下，节点输送段往往是通过能力最低的输送段。此外，输送系统的故障测试也很重要，如超时、超载、超差等故障测试。

其它设备，如AGV、提升机、码垛机、分拣机等子系统的测试，虽然各有差异，但基本原理和过程是一致的。这里不一一例举。

03

软件测试

物流集成系统的软件，主要是指WMS和WCS等软件的测试。实际物流系统中的软件会很多，如电子标签软件、RF软件、包装复核软件等，它们也一样要进行测试。软件的测试过程和方法是一项专业度非常高的工作，已经有非常成熟的理论作为指导，这里不做介绍。下面仅以WMS系统为例，介绍作为应用软件验收测试的方法和过程。

一般情况下，物流系统软件在进行用户测试之前，已经经过开发商的严格测试，并安装在正式环境之中。

为了使测试高效进行，测试前，对关键用户的培训必不可少。测试的操作主要由关键用户进行。

软件测试是一个非常复杂的过程，在测试开始前，软件供应者或系统集成商应提交一份根据设计蓝图制作的软件测试指南，详细列出需要测试的科目和细节，由集成商和用户审定。并由此制定测试计划和准备测试用例。

具体测试前，软件要搭建一个测试环境，这个环境的配置与未来实际应用环境是一致的，所有测试用例也要由实际的作业流程和数据组成。物流系统测试环境应在项目验收后仍然保留，以便未来软件进一步升级时，可以先在测试环境下完成测试后才正式切换。

应用环境中，除了安装软件系统的硬件环境，如服务器、交换机、工作站、打印机、网络等，还要配置必要的数据，如货位配置、岗位设置、人员角色配置、网络配置、以及其它在系统测试前需要安装的数据，如订单数据、物料主数据等，此外，测试用的材料、工具、人员也要提前准备。

测试应按照事先准备的测试指南进行，包括用户登录与用户权限测试、订单管理测试、数据接口测试、收货环节测试、入库环节流程测试，出库拣选、包装复核、分拣、集货等环节测试，发货环节测试、盘点功能测试、退货流程测试、统计与报表功能测试、打印测试等，各个环节都有典型的用例，并且伴有大量的故障处理用例。故障处理是测试中最复杂和工作量最大的部分，故障处理测试工作量大致是正常流程测试工作量的5~10倍。

软件测试过程中。难免会出现这样或那样的问题和故障，为了不影响整个测试计划的进行，除了将这些问题和故障记录下来，及时交由软件开发商进行处理外，其它的测试应继续进行。对于有问题的模块或程序，应在修改后重新测试。

当软件在测试过程中有较为关键的修改时，所有相关的测试需要重新进行，这在软件测试过程叫做回归测试。因为与机械设备不同，软件的修改很有可能会影响到其它模块的正常运行。

04

集成系统测试

集成系统测试也称为系统联合测试或系统联机测试，相对于单机测试和子系统测试，集成系统测试项目相对要简单一些，其重点在于验证系统功能、子系统间连接以及系统综合能力等。

在集成系统测试进行前，各子系统的测试应已经完成，并确认没有影响集成测试的非常重大的问题存在。

集成测试会牵涉到各方面的人员，所以，为提高测试效率，应提前制定周密的计划和做好充分准备，要专门组织一个跨部门和跨专业的验收测试小组来完成这项工作。

集成测试的重点是验证各环节之间、各子系统之间连接的通畅性、一致性与协调性，验证系统的综合能力，其中压力测试验证系统的可靠性等，是验证系统的综合能力，而不是具体的业务细节和动作的测试，这是与单机测试和子系统测试的地方。当然，子系统测试也有子系统综合能力的问题。

集成系统测试的主要内容如下。

接口的连贯性：集成测试中，接口测试是一个非常重要的环节，由于此前的测试，接口部分可能采用的是模拟数据，因此，不可避免地会产生模拟不完整甚至错误的地方。

测试订单：订单要求从实际订单中获取，并具有一定的数量和代表性，不能仅仅测试一个或几个订单，一般情况下，需要有大量的订单。

系统综合能力：通常情况下，子系统的能力并不会在集成系统中完全发挥出来。由于存在各子系统之间能力的匹配问题，所以，集成系统表现出来的综合能力往往会低于每个子系统的能力。

系统压力测试：压力测试虽然在每个子系统中也要进行，但集成系统的压力测试更为关键。比如说处理订单的能力、最大发货能力、多用户并行压力测试等，压力测试作为一项专门的测试，需要制定专门的策略和模拟专门场景。

由于物流系统的复杂性，一项大型物流系统的集成系统测试可能要花费数日甚至更长的时间。而且，各测试环节之间还有一定的因果关系，比如入库测试形成的库存，将会作为出库作业的前提和基础，因此，测试用例的设计，既要有一定的代表性，如订单的多样性、各种问题的模拟、库存全却问题等，还要一定的关联性、继承性，使得后续的测试能够顺利进行。测试用例采用真实数据比较好，采用模拟数据将不可避免产生人为的盲区。

05

到货完整性检查

作为验收的一项具体工作，是检查到货的完整性。到货完整性是履行合同的基础，也是验收的基础。

到货完整性包括设备数量、规格、品牌与合同是否一致。如果合同有修改，则要求按照修改后的协议进行验收。

验收前，需要列出一份详细供货清单，清单的内容要求与合同内容一致，并经过用户、集成商、供货商三方签字确认。

除了设备本身外，技术资料也是到货完整性的组成部分。包括设计说明、设计图纸、软件蓝图、设备与软件的使用与维护说明、第三方的随机文件。技术资料除了纸质版外，还应提交电子版以方便储存和阅读。

培训是一项需要特别列出的验收项目，物流集成系统专业性非常强，因此对用户的培训显得非常重要，集成商和设备供应商有责任和义务对用户进行培训，使其掌握系统的使用与维护知识和技巧。

培训分为理论培训和实操培训两部分，要设置专门的课程，编制培训教材，并对培训结果进行评估。

06

系统可靠性验证

作为集成系统最后一项测试，也是最重要的一项测试，是系统的可靠性测试。可靠性的测量是通过计算系统可用度来完成的。实际测试中，因测试阶段不同，有两个可用度指标：即试运行可用度（也称为初期可用度）和正式运行可用度（也称为最终可用度）。

一般情况下，试运行可用度测量将在集成系统测试完成，符合要求后，集成系统启动试运行后才能进行。这里看似有一个矛盾，即初期可用度既然作为判断系统是否具备试运行的标准之一，又如何会在系统启动试运行后才能进行呢？在实际操作中，作为判断系统是否具备试运行的标准，实际上是根据集成测试结果而做出的。而初期可用度主要是验证系统在试运行阶段的可靠性，并为测试最终的可用度作准备。

正式运行的可用度测试一般将在试运行超过一个月后或更长时间后才能进行。具体时机一方面取决于双方预先确定的时间，更取决于系统本身的运行情况。

完成最终可用度测试后，如达到合同规定的标准，则可签署验收报告，作为系统集成工作的完结。

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