楊翔宇 康小立 劉洋

（四川航天中天動(dòng)力裝備有限責(zé)任公司 四川省成都市 610100）

當(dāng)前隨著制造行業(yè)的信息化技術(shù)推進(jìn)，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始應(yīng)用各類辦公管理系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中積累了企業(yè)海量的原始數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)經(jīng)過(guò)加工提取，可以轉(zhuǎn)換為高價(jià)值的信息，支持企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)決策，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品客戶的滿意度，并為企業(yè)內(nèi)部流程優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 制造企業(yè)數(shù)據(jù)信息化現(xiàn)狀分析

以制造企業(yè)為例，在信息化建設(shè)中需要投入大量的精力在業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，其包括OA、EPR 和CRM 等，這些系統(tǒng)通常為分期建設(shè)，主要是服務(wù)企業(yè)不同部門，以此來(lái)滿足不同的應(yīng)用需求，這類系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)，獨(dú)立運(yùn)行，未能有統(tǒng)一規(guī)劃，系統(tǒng)間缺乏數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致集成效率降低，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問(wèn)題，這為企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)不便。具體表現(xiàn)為：

（1）信息孤島，多數(shù)企業(yè)在數(shù)據(jù)管理方面較為分散，不同業(yè)務(wù)部門系統(tǒng)相互獨(dú)立，各自運(yùn)行，不同數(shù)據(jù)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不同，系統(tǒng)間無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息交互，導(dǎo)致數(shù)據(jù)僅能在部門內(nèi)部使用，這嚴(yán)重降低了數(shù)據(jù)的價(jià)值，尤其是對(duì)于制造企業(yè)來(lái)說(shuō)需要打破數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)，以此來(lái)產(chǎn)生更大的價(jià)值。

（2）數(shù)據(jù)質(zhì)量差，當(dāng)前在各部門系統(tǒng)運(yùn)行中因大量數(shù)據(jù)累計(jì)和數(shù)據(jù)更改導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)冗余、數(shù)據(jù)不一致以及數(shù)據(jù)缺失等問(wèn)題，最常見(jiàn)的包括計(jì)量單位不統(tǒng)一，這些問(wèn)題若是沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行處理，將會(huì)直接影響到業(yè)務(wù)的開(kāi)展，阻礙企業(yè)政策運(yùn)營(yíng)。對(duì)于制造企業(yè)來(lái)說(shuō)后續(xù)的數(shù)據(jù)分析也會(huì)被這些有問(wèn)題的數(shù)據(jù)所干擾，為此需要定期的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，確?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)的治療。

在本文中緊跟制造行業(yè)潮流，對(duì)標(biāo)先進(jìn)企業(yè)，通過(guò)詳細(xì)的調(diào)研，決定啟動(dòng)信息化治理方式來(lái)打破現(xiàn)在企業(yè)信息化困局，解決數(shù)據(jù)資產(chǎn)危急，更好的帶動(dòng)企業(yè)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 主數(shù)據(jù)概念界定

2.1 主數(shù)據(jù)概念

主數(shù)據(jù)的概念源于制造企業(yè)信息化發(fā)展過(guò)程，在信息化初期，系統(tǒng)之間的信息是沒(méi)有關(guān)聯(lián)的，后在信息化過(guò)程中部分企業(yè)希望數(shù)系統(tǒng)集成，各系統(tǒng)間信息可以互相調(diào)用，但因管理缺乏，雖然無(wú)法從根源上提升管理效率，還導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)出現(xiàn)混亂。隨著信息化技術(shù)提升，數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題就顯得非常重要，主數(shù)據(jù)概念也得到進(jìn)一步完善，最常見(jiàn)的有主數(shù)據(jù)是致企業(yè)展開(kāi)業(yè)務(wù)和分析的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，這是因?yàn)橹鲾?shù)據(jù)可以有效的定位核心業(yè)務(wù)對(duì)象，與交易流水不同，主數(shù)據(jù)一旦被記錄就需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。

2.2 主數(shù)據(jù)管理

主數(shù)據(jù)管理通常是指采用約束的方法用于保證企業(yè)內(nèi)主題域和系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)以及跨主題域系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性以及質(zhì)量，其本質(zhì)是就是采用系列的規(guī)程、技術(shù)來(lái)保證當(dāng)前企業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在信息系統(tǒng)角度主數(shù)據(jù)與一般數(shù)據(jù)系統(tǒng)并沒(méi)有太大差異，但在主數(shù)據(jù)管理中需要參考企業(yè)當(dāng)前的現(xiàn)狀制定合適的機(jī)制結(jié)構(gòu)，從全局的角度，基于IT技術(shù)整合，協(xié)調(diào)企業(yè)各部門業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理訴求，將業(yè)務(wù)管理人員一并納入到管理組織中確保業(yè)務(wù)進(jìn)行的連貫性。

3 主數(shù)據(jù)平臺(tái)需求分析

在本文的研究中選擇時(shí)制造領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，該企業(yè)主要從事航天機(jī)械設(shè)備的研發(fā)和制造。目前公司主要是采用PLM 生命周期管理系統(tǒng)、CRM 客戶管理系統(tǒng)和OA 自動(dòng)辦公系統(tǒng)等軟件，在運(yùn)行一段期間后，發(fā)現(xiàn)有大量的冗余數(shù)據(jù)，原因在于部分?jǐn)?shù)據(jù)信息會(huì)在多部門使用，影響到數(shù)據(jù)權(quán)威性。

對(duì)于制造企業(yè)來(lái)說(shuō)業(yè)務(wù)部門較多，業(yè)務(wù)復(fù)雜度遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)部門，因構(gòu)件的生產(chǎn)需要經(jīng)歷設(shè)計(jì)→工藝→生產(chǎn)等多部門信息傳遞，若是信息在傳遞過(guò)程中一致性受阻，不僅導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸滯后，還會(huì)影響到數(shù)據(jù)的有效性，其后不堪想象。根據(jù)上述問(wèn)題著手，分析如何對(duì)規(guī)避這些問(wèn)題的發(fā)生，對(duì)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)展開(kāi)討論，后從主數(shù)據(jù)平臺(tái)功能需求方面提出設(shè)計(jì)內(nèi)容。

3.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求

基于數(shù)據(jù)生產(chǎn)周期，在宏觀層面以系統(tǒng)創(chuàng)建過(guò)程和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)變更流程作為支持，創(chuàng)建過(guò)程主要是由制造企業(yè)來(lái)說(shuō)是設(shè)計(jì)部門人員對(duì)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建，通過(guò)工具將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到主數(shù)據(jù)平臺(tái)，后進(jìn)行數(shù)據(jù)審批，形成正式數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分發(fā)；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)變更是相關(guān)人員遵循修改流程對(duì)修改內(nèi)容進(jìn)行審批，待審核通過(guò)后，數(shù)據(jù)完成變更，將變更后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)，并在部門內(nèi)進(jìn)行更改信息告知。根據(jù)當(dāng)前企業(yè)現(xiàn)狀，為了保證數(shù)據(jù)的一致性、完整性和正確性，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)創(chuàng)建和修改方面提供了兩大入口，分別是人工錄入與系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互，為了便于管理，各個(gè)推送數(shù)據(jù)都要進(jìn)行人工審核，具體的數(shù)據(jù)申請(qǐng)流程如圖1 所示。

圖1：申請(qǐng)正式數(shù)據(jù)

在MDM 項(xiàng)目單中，對(duì)流程展開(kāi)設(shè)計(jì)主要是考慮到主數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的落實(shí)，這也是MDM 設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，綜合企業(yè)現(xiàn)狀，需要把握好數(shù)據(jù)創(chuàng)建與修改的入口，以此來(lái)確保數(shù)據(jù)最終的一致性和準(zhǔn)確性，通常數(shù)據(jù)創(chuàng)建與修改的主要入口是人工錄入和系統(tǒng)間的交互，為了提升管理的便捷性，需要遵循上述的申請(qǐng)流程。

3.2 系統(tǒng)功能需求

主數(shù)據(jù)平臺(tái)需要向使用者提供基本的檢索、查詢以及瀏覽等還需要考慮其他的接口處理，在本次開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中需要對(duì)原有的PLM 系統(tǒng)與ERP 系統(tǒng)進(jìn)行集成，通過(guò)與企業(yè)下屬的部門進(jìn)行溝通，保證主數(shù)據(jù)平臺(tái)管理數(shù)據(jù)滿足部門需求，如原材料、標(biāo)準(zhǔn)件以及工具或者是物資設(shè)備等，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)，上述數(shù)據(jù)在本文中作為企業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)的功能要包括兩個(gè)部分即普通用戶前臺(tái)使用和管理員后臺(tái)使用。根據(jù)不同業(yè)務(wù)范疇以及使用對(duì)象的不同，可以將其分為管理員、普通用戶的角色，管理員的權(quán)限針對(duì)的是全用戶，其功能是對(duì)系統(tǒng)各模塊進(jìn)行管理，以及客戶化資源配置。

普通用戶則是需要通過(guò)管理員來(lái)獲取用戶名和密碼進(jìn)行賬號(hào)登陸，在系統(tǒng)中對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、查看，或者是對(duì)自己賬戶和密碼進(jìn)行更改等操作，若是在查閱期間發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤可以提出數(shù)據(jù)修改的申請(qǐng)，如圖所示。

3.3 性能需求

系統(tǒng)的性能需求是與Web 服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器在內(nèi)的硬件配置有關(guān)，在本文設(shè)計(jì)中使用到了分布式結(jié)構(gòu)，以主數(shù)據(jù)平臺(tái)作為中心，其他部門分布于多個(gè)Web 服務(wù)器與數(shù)據(jù)同步器，以此來(lái)滿足多用戶業(yè)務(wù)需求，確保最終平臺(tái)性能可以滿足實(shí)用性、實(shí)時(shí)性、易拓展性等要求。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)

4.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在本次設(shè)計(jì)中會(huì)涉及到設(shè)計(jì)、采購(gòu)和生產(chǎn)等多個(gè)部門，考慮到企業(yè)具體情況，設(shè)計(jì)部門與生產(chǎn)不同是在不同的網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境下，企業(yè)的核心服務(wù)器作為信息的中心，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2：系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)主要用于服務(wù)數(shù)據(jù)管理與運(yùn)維，核心載體是制造企業(yè)的各類數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)信息展開(kāi)長(zhǎng)期的管理和運(yùn)維，將主數(shù)據(jù)平臺(tái)逐漸演變企業(yè)的核心數(shù)據(jù)平臺(tái)，將所有業(yè)務(wù)當(dāng)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)都可以通過(guò)主數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，如圖3 所示主數(shù)據(jù)模塊。

圖3：主數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)模塊功能劃分

為了在系統(tǒng)中可以更好的實(shí)現(xiàn)模塊功能，保障系統(tǒng)兼具松耦合和高內(nèi)聚性，在本文中使用到了MVC 的設(shè)計(jì)方式，系統(tǒng)會(huì)被劃分為持久層、業(yè)務(wù)層、控制層與表現(xiàn)層。

4.3 主要功能模塊設(shè)計(jì)就及功能實(shí)現(xiàn)

4.3.1 數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在主數(shù)據(jù)平臺(tái)中模型管理起到了關(guān)鍵性的作用，這既是主數(shù)據(jù)平臺(tái)功能應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是其他模塊功能拓展的媒介，為了確保主數(shù)據(jù)平臺(tái)在實(shí)際應(yīng)用中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一致性和完整性，在模塊的設(shè)計(jì)中模型被分為三類，它們分別為公共基類、管理類和普通業(yè)務(wù)類。

管理人員可以通過(guò)使用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)新業(yè)務(wù)對(duì)象模型的創(chuàng)建工作，包括數(shù)據(jù)表和關(guān)連字符以及索引等；管理并維護(hù)目前已有業(yè)務(wù)對(duì)象模型，增減數(shù)據(jù)表字段和位長(zhǎng)更改等。

在功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程中需要將用戶在頁(yè)面表單中進(jìn)行數(shù)據(jù)的填寫，基于Mybatis 機(jī)制，生成對(duì)應(yīng)的SQL 語(yǔ)句，后臺(tái)的服務(wù)端將會(huì)按照語(yǔ)句執(zhí)行，并生成相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表和字段信息，在已有的模型中生產(chǎn)與之對(duì)應(yīng)的XML 文件。

在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中所涉及到的內(nèi)容有標(biāo)準(zhǔn)件、零部件和原材料等標(biāo)識(shí)類目，通常每個(gè)標(biāo)識(shí)類屬性情況大致相同，需要繼承父類再增加各自的屬性即可，考慮到編碼的便捷性，在應(yīng)用中將屬性的名稱設(shè)置為標(biāo)識(shí)類拼音縮寫+屬性標(biāo)識(shí)的方法，并對(duì)其進(jìn)行排序。

4.3.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

需要賢弟基礎(chǔ)數(shù)據(jù)展開(kāi)抽象處理，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的信息包括分類和關(guān)鍵屬性，在本文將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)抽象為IBaseObj，包括屬性是String typle，后再對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)操作。

上述的操作過(guò)程都是針對(duì)業(yè)務(wù)類數(shù)據(jù)進(jìn)行，將這部分功能用于進(jìn)行區(qū)分，創(chuàng)建包→創(chuàng)建業(yè)務(wù)層包→創(chuàng)建接口。在此次設(shè)計(jì)中重點(diǎn)功能之一 就是按照不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的維護(hù)和管理，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理可以從創(chuàng)建、查詢和修改以及賦碼等全方位進(jìn)行操作，由于刪減是最基礎(chǔ)和頻繁的操作，還特別定義了四種方法對(duì)各數(shù)據(jù)類進(jìn)行傳參調(diào)用。

4.3.3 數(shù)據(jù)篩選設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)

ETL 主要是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和加載，并完成聯(lián)機(jī)分析處理，在主數(shù)據(jù)管理中最關(guān)鍵的操作就是對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別和消除現(xiàn)有數(shù)據(jù)中重復(fù)項(xiàng)，在本文中數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)不僅可以完成識(shí)別與消除重復(fù)項(xiàng)，還針對(duì)業(yè)務(wù)需求設(shè)置上了詳細(xì)匹配度查重。下拉菜單，使用jQuery 的ajax 會(huì)在后臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)抓取，實(shí)現(xiàn)的方式為在document.ready 中增加jQuery 的ajax 的方法，在封裝過(guò)程中需要指定后臺(tái)url 地址，再進(jìn)行參數(shù)的調(diào)用，對(duì)加載完成后的數(shù)據(jù)進(jìn)行回調(diào)。

4.3.4 數(shù)據(jù)編碼設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

編碼器管理通常是由用戶創(chuàng)建或者是對(duì)企業(yè)實(shí)際進(jìn)行維護(hù)時(shí)才會(huì)用到，因企業(yè)主數(shù)據(jù)平臺(tái)中需要管理的資料比較繁多，不同的物資類型都要有對(duì)應(yīng)的編碼規(guī)則，這就需要通過(guò)創(chuàng)設(shè)多個(gè)編碼器來(lái)滿足維護(hù)需要。

編碼器采用屬性拼接方式來(lái)滿足企業(yè)各編碼規(guī)則要求，常規(guī)拼接屬性分為字段屬性、流水碼等，在完成拼接后，將生成的編碼數(shù)值記錄于數(shù)據(jù)庫(kù)，并反饋給前端用戶。

4.4 企業(yè)實(shí)際應(yīng)用效果分析

按照上述功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程，需要將已設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)完整的應(yīng)用到主數(shù)據(jù)管理中，對(duì)平臺(tái)應(yīng)用效果進(jìn)行演示。宏觀層面上該平臺(tái)主要集中數(shù)據(jù)采集、處理和分發(fā)，由于本平臺(tái)設(shè)計(jì)的針對(duì)對(duì)象為航天設(shè)備制造企業(yè)，與普通企業(yè)相比，主要數(shù)據(jù)來(lái)源于設(shè)計(jì)部門，目前公司設(shè)計(jì)部門使用的是西門子TEAM CENTER 產(chǎn)品生命周期軟件。

數(shù)據(jù)的分發(fā)是在主數(shù)據(jù)系統(tǒng)中完成，其包括數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、編碼，數(shù)據(jù)修改等，上述數(shù)據(jù)功能實(shí)現(xiàn)均是按照平臺(tái)流程來(lái)實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)分發(fā)是由主數(shù)據(jù)系統(tǒng)調(diào)用PLM 系統(tǒng)與ERP 系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)。

本文主要是針對(duì)制造企業(yè)常用的EPR 系統(tǒng)為友的NC，根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的順序，具體的操作流程為：

（1）設(shè)計(jì)部門人員需要從PLM 軟件中PSE 結(jié)構(gòu)管理器選中主數(shù)據(jù)菜單，點(diǎn)擊數(shù)據(jù)導(dǎo)入；

（2）在數(shù)據(jù)的二級(jí)分類當(dāng)中填寫并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查重，將數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入到主數(shù)據(jù)平臺(tái)；

（3）在主數(shù)據(jù)當(dāng)中，將推送到主數(shù)據(jù)平臺(tái)非正式數(shù)據(jù)按照流程進(jìn)行申請(qǐng)?zhí)峤唬?/p>

（4）審核人員會(huì)在接收到待處理事件后按照審批流程完成審批工序。

當(dāng)審批流程通過(guò)以后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)推動(dòng)到PLM 系統(tǒng)，并將部分傳遞給EPR 系統(tǒng)，用戶可以查詢集成日志，了解當(dāng)前主數(shù)據(jù)獲取以及分發(fā)情況。

5 系統(tǒng)測(cè)試與檢驗(yàn)

5.1 測(cè)試環(huán)境

在對(duì)主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，其包括硬件設(shè)備測(cè)試以及軟件應(yīng)用效果測(cè)試，如表1 所示。

表1：平臺(tái)硬件部署環(huán)境要求

5.2 系統(tǒng)測(cè)試方法

由于當(dāng)前測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，測(cè)試發(fā)方法種類多樣化，綜合考慮此次項(xiàng)目規(guī)模以及 應(yīng)用方向，最終決定使用黑盒測(cè)試和性能測(cè)試，在性能測(cè)試中選擇到自己開(kāi)發(fā)的測(cè)試程序完成對(duì)系統(tǒng)負(fù)載壓力和性能的測(cè)試，并生成對(duì)應(yīng)的報(bào)告。

（1）在此次主數(shù)據(jù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)公司業(yè)務(wù)系統(tǒng)中收集到的20 多萬(wàn)條數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，后剩余數(shù)據(jù)10 萬(wàn)多條，有效的降低了公司的數(shù)據(jù)冗余度，提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性；

（2）搭建PLM 與EPR 系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通道，延長(zhǎng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，盡可能保障數(shù)據(jù)一致性的目標(biāo)，從而提升了數(shù)據(jù)的權(quán)威性和有效性。

6 結(jié)束語(yǔ)

本次平臺(tái)設(shè)計(jì)達(dá)到了企業(yè)最初的管理建設(shè)目標(biāo)要求，為企業(yè)從規(guī)程、技術(shù)和解決方案三個(gè)方面建立了一套主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，確保企業(yè)主數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性，以此來(lái)提升當(dāng)前企業(yè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，提高企業(yè)的在同領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力。