彭新玲 吳艷林 徐永偉 徐克

[摘 要]在當前信息化快速發(fā)展的背景下，國內(nèi)高端制造企業(yè)開始逐步探索從“制造”到“智造”的轉(zhuǎn)型，在企業(yè)管理、科研生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面大量運用了信息化手段，綜合梳理現(xiàn)有的業(yè)務數(shù)據(jù)，構建綜合型的科研生產(chǎn)數(shù)字化系統(tǒng)實現(xiàn)降本增效。文章以某制造企業(yè)為例整合SAP ERP系統(tǒng)、TC PDM系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)等業(yè)務數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動方式，整體提升企業(yè)的財務水平和管理能力。初步探討和分析了在制造企業(yè)信息化中的應用，為后續(xù)企業(yè)推進信息化建設，實現(xiàn)高效運轉(zhuǎn)提供參考。

[關鍵詞]制造業(yè);數(shù)據(jù)驅(qū)動;降本增效

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2021.27.067

1 引言

當前各高端制造型企業(yè)處于轉(zhuǎn)型升級的關鍵時期，正在眾多新領域進行籌劃布局，管理模式和產(chǎn)業(yè)發(fā)展都將發(fā)生深刻變革，充分發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，優(yōu)化企業(yè)科研生產(chǎn)調(diào)度管理平臺的建設與實施，在核心數(shù)據(jù)管理、業(yè)務運營精細化管控方面發(fā)揮著重要作用，是未來支撐企業(yè)經(jīng)營、業(yè)務發(fā)展的重要基石和主要抓手，為企業(yè)科研生產(chǎn)中提質(zhì)增效管理提供了有力支撐。

在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型過程中，在重視“制造”的同時，更需要重視“智造”，即使在現(xiàn)有技術水平和產(chǎn)品結構上，也需要控制、影響并拉緊整個供應鏈系統(tǒng)，優(yōu)化資源在每個環(huán)節(jié)的配置，從而獲得高價值，而不是分散、孤立地對待每個環(huán)節(jié)。當前及未來幾年，制造型企業(yè)科研生產(chǎn)任務將長期面臨任務多、協(xié)調(diào)量大、各類資源沖突等突出問題，對科研生產(chǎn)基礎管理特別是對于任務的指揮調(diào)度提出了更高要求。[1]科研生產(chǎn)調(diào)度管理采用傳統(tǒng)低效的會議模式已不能適應當前的任務要求，迫切需要借助信息化平臺提升改進指揮調(diào)度的管理模式，提升科研生產(chǎn)管控效率和效果，實時掌握任務進展，獲取任務真實情況，明確分析任務數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)任務短板，制定可行措施，統(tǒng)籌資源，加強科研生產(chǎn)全業(yè)務鏈條的精細化管理，實現(xiàn)科學計劃、精準調(diào)度、快速響應。[2]

在此背景下，企業(yè)利用現(xiàn)有的信息化基礎，優(yōu)化科研生產(chǎn)調(diào)度模式，建設數(shù)字化的科研生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)勢在必行，更好的提高決策質(zhì)量、增強信息傳遞的及時性、加強生產(chǎn)項目和實驗課題的生產(chǎn)過程管控、提升各鏈條協(xié)同作業(yè)能力。

2 科研生產(chǎn)數(shù)字化調(diào)度系統(tǒng)研究

科研生產(chǎn)數(shù)字化調(diào)度系統(tǒng)，是借鑒當今互聯(lián)網(wǎng)時代的“服務化、中臺戰(zhàn)略”等最新信息化建設理念，按照數(shù)據(jù)中臺建設四字要訣“匯管用評”，面向“智能中控、技術狀態(tài)管理、項目進度監(jiān)控、經(jīng)費執(zhí)行預警、全面質(zhì)量管理”等前臺多樣化業(yè)務場景。通過大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代IT手段，從后臺的SAP ERP系統(tǒng)、TC PDM系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、TDM系統(tǒng)、多項目管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等專業(yè)系統(tǒng)當中，自動采集獲取科研生產(chǎn)全過程關鍵信息數(shù)據(jù)，提供采集交換、資產(chǎn)管理、建模存儲、分析計算與預測預警、可視化展現(xiàn)等核心能力，打通從數(shù)據(jù)資源到數(shù)據(jù)服務的全鏈路，[3]完成從后端專業(yè)穩(wěn)定海量數(shù)據(jù)資源到前端友好易用可視化服務的流暢轉(zhuǎn)化，更好地支撐不同層次領導、不同部門對于科研生產(chǎn)業(yè)務全過程的智能指揮調(diào)度、業(yè)務優(yōu)化與管理創(chuàng)新需求。[4]

3 面向全流程的科研生產(chǎn)數(shù)字化調(diào)度系統(tǒng)設計

3.1 總體架構

圍繞從項目立項、產(chǎn)品設計、產(chǎn)品計劃與生產(chǎn)、采購與庫存管理到產(chǎn)品交付的整個科研生產(chǎn)業(yè)務運行全過程，基于多項目、質(zhì)量、主數(shù)據(jù)管理、TC、MES、TDM、SAP ERP等業(yè)務操作型系統(tǒng)，以產(chǎn)品BOM為驅(qū)動，通過SAP、TC、MES、財務共享等系統(tǒng)集成，將原先分散孤立的各類設計、工藝、生產(chǎn)、管理、成本等數(shù)據(jù)實現(xiàn)統(tǒng)一結構化管理，并在此基礎上實現(xiàn)業(yè)財一體化。

基于科研生產(chǎn)業(yè)務運行鏈條、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)關系以及當前信息系統(tǒng)建設現(xiàn)狀，科研生產(chǎn)業(yè)務運行全過程實現(xiàn)可視化、穿透式管控、智能化調(diào)度，賦能業(yè)務創(chuàng)新、助力管理優(yōu)化。

3.2 數(shù)據(jù)架構

科研生產(chǎn)數(shù)字化調(diào)度系統(tǒng)嚴格遵循國際權威組織DAMA國際數(shù)據(jù)管理協(xié)會所制定的《數(shù)據(jù)管理知識體系指南》以及相關國際標準，CCSA TC601 中國國家大數(shù)據(jù)技術標準推進委員會編撰制定的《數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理實踐白皮書》以及相關國家標準，業(yè)內(nèi)最佳實踐《數(shù)據(jù)倉庫維度建模權威指南》等專業(yè)方法論，圍繞科研生產(chǎn)業(yè)務運行全過程，根據(jù)數(shù)據(jù)來源及其用途，構建“垂直數(shù)據(jù)池，公共數(shù)據(jù)池，萃取數(shù)據(jù)池，應用數(shù)據(jù)池”。

3.3 功能架構

3.3.1 項目管理駕駛艙

項目管理駕駛艙是從項目進度、經(jīng)費、質(zhì)量、風險等多個視角切入，針對科研生產(chǎn)業(yè)務運行全過程，為高層領導提供“橫向到邊、縱向到底”的全局管控、指揮調(diào)度的有力抓手。

3.3.2 數(shù)據(jù)分析計算

集成SAS、SPC、Matlab、Hue、Zeppelin等數(shù)據(jù)分析挖掘工具。

支持批量離線計算（如MapReduce）、內(nèi)存計算（如Spark、Ignite）、在線流式計算（如Storm、Spark Streaming、S4）等。

支持人工智能技術的應用，支持機器學習與深度學習算法模型的訓練工具（如Mahout、Spark MLib、Caffe）。

支持可視化交互式數(shù)據(jù)開發(fā)界面，支持RDS、Hadoop、Greenplum、Spark、Flink等計算引擎，支持SQL計算、Python腳本計算等，支持多種任務調(diào)度模式，將數(shù)據(jù)開發(fā)與管理過程流程化、標準化，降低數(shù)據(jù)開發(fā)復雜度，提高開發(fā)效率。

3.3.3 數(shù)據(jù)建模存儲

提供“集中管理、一致性哈希、增強型一致性哈希、CRUSH算法”等多樣化方式的元數(shù)據(jù)管理方式;提供“多副本管理、EC編碼、數(shù)據(jù)一致性模型、數(shù)據(jù)訪問本地優(yōu)先、RDMA傳輸、節(jié)點數(shù)量變化導致的數(shù)據(jù)遷移再平衡”等高級功能。

支持對結構化數(shù)據(jù)進行分布式存儲，支持通過Web方式提供快速、標準的SQL查詢能力，并提供簡化的數(shù)據(jù)備份、恢復、擴展升級等日常管理功能。關系型數(shù)據(jù)庫相對于業(yè)務部門自建數(shù)據(jù)庫具有低成本、高效率、高可靠、靈活易用等優(yōu)點，可以幫助企業(yè)解決費時費力的數(shù)據(jù)庫管理任務，使各業(yè)務部門有更多的時間聚焦到自己核心業(yè)務上來。