黃海松 ，謝慶生 ，李少波

HUANG Hai-song , XIE Qing-sheng, LI Shao-bo

(貴州大學(xué) 現(xiàn)代制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽 550003)

0 引言

中藥是中華民族的瑰寶，千百年來為中華民族的繁衍昌盛和醫(yī)療保健做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。近年來，隨著全世界“回歸自然”，“回歸綠色”思潮的風(fēng)靡，我國(guó)的中藥制造業(yè)迎來了一個(gè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的全面快速發(fā)展的新時(shí)期[1]。然而, 作為典型的批流程工業(yè)，我國(guó)傳統(tǒng)的中藥制造企業(yè)普遍存在生產(chǎn)效率低、資源利用率低、生產(chǎn)管理方式粗放、缺乏科學(xué)的質(zhì)控體系等問題[2]。這在一定程度上影響了中藥的競(jìng)爭(zhēng)力，也影響了中藥的國(guó)際化進(jìn)程。

中藥生產(chǎn)向來有“以產(chǎn)定銷，以產(chǎn)促銷”的特點(diǎn)，且中藥產(chǎn)品是批量化的固定生產(chǎn)，生產(chǎn)線不便于產(chǎn)品種類的頻繁更換。因此，中藥生產(chǎn)主要靠最大限度地利用生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)資源來達(dá)到提高產(chǎn)量，降低成本，增加企業(yè)利潤(rùn)，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等目的[3]。因此迫切需要在傳統(tǒng)的中藥制造企業(yè)引入現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理技術(shù)。

本文基于企業(yè)資源建模技術(shù)對(duì)中藥制造企業(yè)的主要資源進(jìn)行建模，并在此基礎(chǔ)上研究提出了中藥制造企業(yè)資源管理平臺(tái)，把所建立的各類資源模型與生產(chǎn)過程關(guān)聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的解耦，從而大大提高企業(yè)資源管理水平和資源利用率。

1 中藥制造企業(yè)生產(chǎn)資源建模需求分析

資源不僅僅是中藥制造企業(yè)經(jīng)營(yíng)過程和企業(yè)活功的載體，也不僅僅是企業(yè)組織的從屬物，它是企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)的最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。目前針對(duì)中藥制造企業(yè)資源管理的研究普遍存在以下三個(gè)問題：

1)忽視了企業(yè)內(nèi)部資源之間的聯(lián)系，缺乏對(duì)不同資源之間關(guān)系的語義描述，資源的調(diào)度準(zhǔn)確性不強(qiáng)。

2)部分研究只針對(duì)資源本身進(jìn)行建模，缺乏對(duì)業(yè)務(wù)功能和資源之間聯(lián)系的描述，模型不支持業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)匹配和組合。

3)部分制造資源模型主要是根據(jù)中藥生產(chǎn)的各個(gè)階段、各個(gè)部門和各個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用子系統(tǒng)對(duì)制造資源信息的需求而制定的，為各個(gè)子系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的制造資源數(shù)據(jù)庫(kù)相互獨(dú)立。其主要缺點(diǎn)表現(xiàn)在：(1)缺乏統(tǒng)一、完整的制造資源定義和表達(dá)，造成大量數(shù)據(jù)冗余；(2)數(shù)據(jù)表示的不一致性導(dǎo)致系統(tǒng)之間無法進(jìn)行信息交換;(3)制造數(shù)據(jù)多處存儲(chǔ)，很費(fèi)大量存儲(chǔ)資源，且導(dǎo)致數(shù)據(jù)維護(hù)與更新的困難[4]。

因此要實(shí)現(xiàn)中藥制造企業(yè)資源的有效管理與高效利用，就必須：1）建立企業(yè)資源真實(shí)的信息化映像，并使之成為各應(yīng)用依賴的基礎(chǔ)信息來源，減少多源數(shù)據(jù)帶來的維護(hù)難度與同步難度;2）建立起面向生產(chǎn)全過程的集成化動(dòng)態(tài)制造資源數(shù)據(jù)模型，從而精確描述企業(yè)資源的屬性，并掌握企業(yè)資源的布局和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，理清企業(yè)資源之間的關(guān)系，更好地控制和評(píng)估企業(yè)生產(chǎn)的執(zhí)行情況，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配量和動(dòng)態(tài)調(diào)度。從而為企業(yè)經(jīng)營(yíng)過程的仿真、分析、優(yōu)化和企業(yè)資源的優(yōu)化組合提供支持[5]。

2 中藥制造企業(yè)生產(chǎn)資源建模與管理

2.1 中藥制造企業(yè)生產(chǎn)資源

中藥制造企業(yè)的生產(chǎn)資源是指為完成中藥產(chǎn)品的生產(chǎn)的所有活動(dòng)的物理元素的總稱。主要包括：人力資源、設(shè)備資源、物料，生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)工藝手冊(cè)、作業(yè)指導(dǎo)書、測(cè)試規(guī)范、工藝過程定義、生產(chǎn)方案定義、業(yè)務(wù)活動(dòng)流程定義等各種分布式數(shù)據(jù)資源與各種知識(shí)資源。中藥制造企業(yè)制造資源如圖1所示。它貫穿了中藥產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程，制造資源的組織、管理、計(jì)劃和控制以及制造資源自身的約束等，都影響著企業(yè)的計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)控制、產(chǎn)品成本、生產(chǎn)能力等。

圖1 中藥制造企業(yè)生產(chǎn)資源

2.2 中藥制造企業(yè)生產(chǎn)資源模型

企業(yè)資源建模技術(shù)就是通過定義企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中所涉及的關(guān)鍵資源之間的邏輯關(guān)系和資源的具體屬性，從而描述企業(yè)制造資源信息模型的方法和技術(shù)，它通過定義資源實(shí)體及其相互關(guān)系來描述資源結(jié)構(gòu)和資源構(gòu)成[6]。下面利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，依照IEC-622264標(biāo)準(zhǔn)中的資源定義方式。對(duì)中藥制造企業(yè)的主要關(guān)鍵資源設(shè)備、人、物料進(jìn)行建模，從而具體描述相應(yīng)資源的屬性，如資源類別、資源的性質(zhì)和性能、資源的能力等。中藥制造企業(yè)設(shè)備、人、物料的模型定義分別如圖2、3、4所示。

在以上資源建模的過程中，本文利用弱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)資源進(jìn)行定義，利用系統(tǒng)ID作為資源唯一ID，資源特性可以根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行增刪改。根據(jù)這種資源定義方式，企業(yè)中的資源對(duì)象都能產(chǎn)生相應(yīng)的弱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鍵值對(duì)，若將每個(gè)資源的特性值的取值規(guī)則都進(jìn)行指定，則通過底層企業(yè)資源數(shù)據(jù)接口所提供的方法，能實(shí)現(xiàn)資源特性的數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)化。

圖2 中藥制造企業(yè)人員模型

圖3 中藥制造企業(yè)設(shè)備模型

圖4 中藥制造企業(yè)物料模型

2.3 中藥制造企業(yè)生產(chǎn)資源管理平臺(tái)

要實(shí)現(xiàn)資源的有效管理及最大化利用，不僅要建立企業(yè)資源模型，描述企業(yè)資源結(jié)構(gòu)，更重要的是要把所建立的各類資源模型與生產(chǎn)過程關(guān)聯(lián)起來，支持企業(yè)業(yè)務(wù)過程的管理、執(zhí)行、仿真、診斷和優(yōu)化，即需要在資源和過程中間建立更加合理的關(guān)聯(lián)關(guān)系和解耦關(guān)系。為此本文研究提出了企業(yè)資源管理平臺(tái)，該平臺(tái)由資源定義和系統(tǒng)運(yùn)行兩大部分組成。

資源定義部分按照規(guī)則定義企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作所需的資源定義、能力定義、產(chǎn)品定義。資源定義部分處理流程示意圖如圖5所示。

圖5 資源定義器

系統(tǒng)運(yùn)行部分處理流程示意圖見圖6所示，該部分通過對(duì)象解析器將資源定義、能力定義、產(chǎn)品定義進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，產(chǎn)生對(duì)象結(jié)構(gòu)傳遞給對(duì)象管理器。對(duì)象管理器根據(jù)對(duì)象結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)源定義進(jìn)行數(shù)據(jù)加載，通過數(shù)據(jù)獲取接口從數(shù)據(jù)源進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取。對(duì)象管理器為系統(tǒng)中應(yīng)用提供最新最全的企業(yè)資源對(duì)象數(shù)據(jù)，對(duì)象管理器通過對(duì)象初始化、定期刷新、接受反饋信息更新緩存對(duì)象。在應(yīng)用層面存在計(jì)劃處理模塊、調(diào)度處理模塊、響應(yīng)處理模塊常駐系統(tǒng)，快速處理從應(yīng)用發(fā)出的計(jì)劃、調(diào)度類任務(wù)。另外業(yè)務(wù)流程由業(yè)務(wù)管理器完成應(yīng)用管理、業(yè)務(wù)流定義與業(yè)務(wù)流程控制。

圖6 系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)

該企業(yè)資源管理平臺(tái)通過對(duì)外開放數(shù)據(jù)訪問接口的方式，通過注冊(cè)業(yè)務(wù)功能配置接口約定就可以取得工廠資源的信息數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)訂閱的方式與特定應(yīng)用建立數(shù)據(jù)契約，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)按需供給。它依托綜合信息集成平臺(tái)的集成服務(wù)，可以將數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)解耦，使所有的資源應(yīng)用都可以在同一個(gè)數(shù)據(jù)源中進(jìn)行操作。這樣，一方面減少了冗余數(shù)據(jù)的傳輸和處理，另一方面提供了資源特性的關(guān)聯(lián)變化。它是第一個(gè)嘗試采用資源數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)解耦的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)束語

中藥制造企業(yè)是一個(gè)非常復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)變化的物流、信息流、能量流系統(tǒng)。因此，為了更好地理解企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)過，理清企業(yè)資源結(jié)構(gòu)、布局，控制企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程，實(shí)現(xiàn)企業(yè)集成和優(yōu)化，提高企業(yè)資源利用率等，都對(duì)中藥制造企業(yè)的資源建模和資源管理提出了迫切的需求。

本文在對(duì)中藥制造企業(yè)資源管理現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，對(duì)中藥企業(yè)的關(guān)鍵生產(chǎn)資源進(jìn)行了建模，并在此基礎(chǔ)上，研究提出了中藥制造企業(yè)資源管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了中藥制造資源模型與業(yè)務(wù)過程模型的解耦，該建模思想及解耦架構(gòu)已在貴州某中藥廠制造執(zhí)行系統(tǒng)建立中進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證，取得了很好的應(yīng)用的效果。

[1]H.S.Huang, Q.S.Xie. An Operation Mode of Manufacturing System for Traditional Chinese Medicine Based on Equipment Integration[C]//2010 second pacific-Asia conference on circuits, communications and system:P165-169.

[2]李謙.中藥企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)集成建模與優(yōu)化研究[D].華南理工大學(xué),2004.

[3]李萍,華賁.基于并行工程的中藥制造企業(yè)業(yè)務(wù)過程建模[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2006,1:48-52

[4]夏晴.制造企業(yè)資源建模技術(shù)與共享平臺(tái)的研究[D].四川大學(xué),2005.

[5]高琛顥,張洵,范玉順.企業(yè)建模中資源模型與過程模型解耦問題研究[J].信息與控制,2004,4:394-398.

[6]李向?qū)?郝克剛.一種面向業(yè)務(wù)過程管理的企業(yè)資源模型[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2007,5:739-742.