蘇 萍,王 凱,江涌濤

(江蘇自動化研究所,江蘇 連云港 222006)

0 引言

近年來,大多數(shù)制造企業(yè)都已先后完成項目管理(Project Managment,PM)系統(tǒng)、企業(yè)資源管理(Enterprise Resource Planning,ERP)系統(tǒng)、產(chǎn)品全壽命周期產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management,PDM)系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System,MES)等信息系統(tǒng)建設(shè),打造了貫穿立項、策劃、設(shè)計、制造等環(huán)節(jié)的計劃管理體系,實現(xiàn)采購、生產(chǎn)、計劃、成本、質(zhì)量等要素業(yè)務(wù)流程規(guī)范化、信息透明化和管理精益化,為制造生產(chǎn)任務(wù)的高質(zhì)量交付提供先進的技術(shù)支撐[1]。隨著信息系統(tǒng)的推廣使用,企業(yè)已經(jīng)積累了大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),如何對這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)進行充分利用已經(jīng)成為目前信息化建設(shè)發(fā)展面臨的重要問題,具體表現(xiàn)為以下幾個方面:(1)數(shù)據(jù)分散在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)存在冗余、不一致等問題,難以滿足數(shù)據(jù)資產(chǎn)分析利用需求;(2)來自外部和內(nèi)部數(shù)據(jù)集成需求越來越多,目前點對點的集成方式存在重復(fù)工作現(xiàn)象,耗費大量人力;(3)缺乏運營管控的可視化手段,無法及時全面地進行管控分析,導(dǎo)致決策難。

因此,亟需構(gòu)建數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺,通過與現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成,制定統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),打造與未來業(yè)務(wù)發(fā)展緊密融合的數(shù)據(jù)資產(chǎn)目錄,實現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)集中管控和數(shù)據(jù)資源高度共享,同時構(gòu)建符合業(yè)務(wù)管控需求的指標(biāo)模型庫,滿足越來越多的外部系統(tǒng)集成需求和各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報表及管理運營數(shù)據(jù)可視化分析需求[2-3]。

1 總體架構(gòu)設(shè)計

1.1 技術(shù)架構(gòu)

數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺建設(shè)采用“資源層+服務(wù)層+應(yīng)用層”的3層架構(gòu)設(shè)計體制,基于微服務(wù)思想,結(jié)合制造型企業(yè)的信息化建設(shè)現(xiàn)狀,集成已有功能,進行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和定制化的設(shè)計。鑒于本單位業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量不多且都為關(guān)系型數(shù)據(jù),因此平臺存儲采用關(guān)系庫即可,后續(xù)有需求再擴展至當(dāng)前主流的關(guān)系庫與大數(shù)據(jù)庫的混合架構(gòu)。平臺采用的技術(shù)路線為基于微服務(wù)架構(gòu),后端使用Java語言,前端使用VUE語言,使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進行系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)存儲,技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺技術(shù)架構(gòu)

1.1.1 資源層

資源層主要為數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺提供軟硬件資源支撐,包括存儲資源、計算資源、網(wǎng)絡(luò)資源等。本平臺可基于基礎(chǔ)資源部署應(yīng)用,且能滿足國產(chǎn)自主可控要求,其中,存儲資源采用國產(chǎn)化達夢數(shù)據(jù)庫,承載全部數(shù)據(jù)資產(chǎn)的存儲;計算資源采用中標(biāo)麒麟國產(chǎn)服務(wù)器,主要用于平臺本身的計算、查詢、分析及應(yīng)用。

1.1.2 服務(wù)層

服務(wù)層依托于微服務(wù)框架SpringCloud,按照統(tǒng)一規(guī)劃的技術(shù)體制和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,根據(jù)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺的計算存儲需求以及平臺通用組件定制共性支撐類微服務(wù),并根據(jù)業(yè)務(wù)需求定制業(yè)務(wù)管理類微服務(wù),實現(xiàn)集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)為一體的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺建設(shè)。

共性支撐類微服務(wù)提供平臺通用組件服務(wù)和數(shù)據(jù)計算與存儲組件服務(wù),為上層應(yīng)用開發(fā)提供通用業(yè)務(wù)組件支持。在平臺基礎(chǔ)組件中,提供鑒權(quán)、權(quán)限、組織機構(gòu)、角色、日志、運維、工作流等平臺管理功能;在通用功能組件中,提供元數(shù)據(jù)、任務(wù)調(diào)度、血緣分析、標(biāo)簽、搜索等業(yè)務(wù)功能。業(yè)務(wù)管理類微服務(wù)為應(yīng)用層功能提供可直接調(diào)用的服務(wù),按業(yè)務(wù)類型分為數(shù)據(jù)集成管理微服務(wù)、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理微服務(wù)、數(shù)據(jù)共享管理微服務(wù)。

1.1.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層在服務(wù)層構(gòu)建的基礎(chǔ)之上,通過服務(wù)的定制,基于通用功能,建設(shè)實現(xiàn)集數(shù)據(jù)集成管理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)共享管理、系統(tǒng)管理為一體的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺。實現(xiàn)PM、ERP、PDM等各類數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)匯聚,形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)地圖,并為上層智能應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換共享接口。

1.2 數(shù)據(jù)架構(gòu)

數(shù)據(jù)架構(gòu)自下而上可分為數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用3層以及一個數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系,其數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)

在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范指導(dǎo)下,以各類數(shù)據(jù)源為基礎(chǔ),構(gòu)建數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺的數(shù)據(jù)體系。

首先,運用ETL技術(shù)抽取數(shù)據(jù)源層的企業(yè)經(jīng)營所需的流程數(shù)據(jù),即從PM、ERP、PDM等系統(tǒng)中抽取合同信息、項目信息、財務(wù)信息、生產(chǎn)信息、質(zhì)量信息等結(jié)構(gòu)化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),也支持抽取XML、EXCEL等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),存儲在數(shù)據(jù)存儲層的ODS中[4]。其次,按照業(yè)務(wù)主題進行整合、計算,得到合同、項目、財務(wù)、生產(chǎn)、質(zhì)量等主題域模型,為上層數(shù)據(jù)集市提供整合后的、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。最后,結(jié)合資產(chǎn)目錄創(chuàng)建粒度、統(tǒng)計分析結(jié)果以及明確的上層需求建立數(shù)據(jù)集市,定期對DW進行加工、匯總、更新,為各類數(shù)據(jù)分析場景提供數(shù)據(jù)支撐。

2 平臺功能實現(xiàn)

數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺采用B/S架構(gòu)開發(fā)系統(tǒng),主要功能包括數(shù)據(jù)集成管理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)共享管理、系統(tǒng)管理等。

2.1 數(shù)據(jù)集成管理

數(shù)據(jù)集成管理功能負責(zé)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中抽取合同、項目、計劃、生產(chǎn)、采購、質(zhì)量、財務(wù)、人力等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),經(jīng)過簡單的清洗、轉(zhuǎn)換后存儲到數(shù)據(jù)倉庫。對于一些無系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),也支持通過Excel、XML等文件格式進行定時導(dǎo)入。對于一些實時性要求較高的數(shù)據(jù),可通過適配改造源業(yè)務(wù)系統(tǒng),以接口服務(wù)的形式將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送給資產(chǎn)管理平臺。數(shù)據(jù)采集功能主要包括數(shù)據(jù)源管理、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)采集與調(diào)度管理等。

2.2 數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理

數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理即參照前期數(shù)據(jù)資產(chǎn)梳理結(jié)果,按照合同、項目、生產(chǎn)、采購、財務(wù)、質(zhì)量、人力等業(yè)務(wù)域?qū)⑵湎嚓P(guān)的業(yè)務(wù)模型和數(shù)據(jù)進行集中管理,建立清晰合理的數(shù)據(jù)資產(chǎn)目錄,提供數(shù)據(jù)檢索、查閱、數(shù)據(jù)血緣分析等功能,同時支持可視化的模型構(gòu)建,輔助業(yè)務(wù)人員快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的整合利用。數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理主要包括數(shù)據(jù)目錄管理、數(shù)據(jù)建模管理、血緣分析等功能。

2.3 數(shù)據(jù)共享管理

數(shù)據(jù)共享管理可實現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用的自助、高效、復(fù)用特性,更好地支撐數(shù)據(jù)消費,確保數(shù)據(jù)消費者更便捷、更安全地獲取數(shù)據(jù)。該功能支持可視化、零代碼快速生成API服務(wù),且支持服務(wù)調(diào)度、預(yù)警統(tǒng)計等數(shù)據(jù)應(yīng)用的全生命周期管理。數(shù)據(jù)共享管理主要包括服務(wù)概覽、服務(wù)管理和服務(wù)日志3個子模塊。

2.4 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理功能包括菜單管理、角色管理、用戶管理、日志管理4個子模塊,實現(xiàn)用戶角色管理、登錄鑒權(quán)、菜單配置、審批流配置、日志監(jiān)測、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。系統(tǒng)管理功能模塊主要為平臺提供菜單管理、組織管理、角色管理、用戶管理、日志管理等平臺基礎(chǔ)功能,從而實現(xiàn)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理,包括用戶登錄、功能權(quán)限、資源權(quán)限等。

3 結(jié)語

本文在技術(shù)層面實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)共享和可視化分析的全流程信息貫通,通過項目實施實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資產(chǎn)集中管控和對外服務(wù)能力,實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的綜合展示,提升決策支撐能力。

本文的研究成果彌補了制造行業(yè)在數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理和可視化看板展示方面的不足,同時也為全面推動企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級奠定基礎(chǔ),進而實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析算法在科研管理各個領(lǐng)域的應(yīng)用,推動智能化決策模式落地應(yīng)用。