楊翔宇 康小立 劉洋

（四川航天中天動力裝備有限責任公司 四川省成都市 610100）

當前隨著制造行業(yè)的信息化技術推進，越來越多的企業(yè)開始應用各類辦公管理系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在應用過程中積累了企業(yè)海量的原始數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)經(jīng)過加工提取，可以轉換為高價值的信息，支持企業(yè)領導決策，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)內部流程優(yōu)化奠定堅實基礎。

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，在信息化建設中需要投入大量的精力在業(yè)務系統(tǒng)建設，其包括OA、EPR 和CRM 等，這些系統(tǒng)通常為分期建設，主要是服務企業(yè)不同部門，以此來滿足不同的應用需求，這類系統(tǒng)獨立建設，獨立運行，未能有統(tǒng)一規(guī)劃，系統(tǒng)間缺乏數(shù)據(jù)標準，導致集成效率降低，難以及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，這為企業(yè)的發(fā)展帶來不便。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)務部門系統(tǒng)相互獨立，各自運行，不同數(shù)據(jù)系統(tǒng)標準不同，系統(tǒng)間無法實現(xiàn)信息交互，導致數(shù)據(jù)僅能在部門內部使用，這嚴重降低了數(shù)據(jù)的價值，尤其是對于制造企業(yè)來說需要打破數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)，以此來產(chǎn)生更大的價值。

（2）數(shù)據(jù)質量差，當前在各部門系統(tǒng)運行中因大量數(shù)據(jù)累計和數(shù)據(jù)更改導致數(shù)據(jù)出現(xiàn)冗余、數(shù)據(jù)不一致以及數(shù)據(jù)缺失等問題，最常見的包括計量單位不統(tǒng)一，這些問題若是沒有被及時發(fā)現(xiàn)進行處理，將會直接影響到業(yè)務的開展，阻礙企業(yè)政策運營。對于制造企業(yè)來說后續(xù)的數(shù)據(jù)分析也會被這些有問題的數(shù)據(jù)所干擾，為此需要定期的對數(shù)據(jù)進行清洗，確?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)的治療。

在本文中緊跟制造行業(yè)潮流，對標先進企業(yè)，通過詳細的調研，決定啟動信息化治理方式來打破現(xiàn)在企業(yè)信息化困局，解決數(shù)據(jù)資產(chǎn)危急，更好的帶動企業(yè)未來經(jīng)濟發(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)展過程，在信息化初期，系統(tǒng)之間的信息是沒有關聯(lián)的，后在信息化過程中部分企業(yè)希望數(shù)系統(tǒng)集成，各系統(tǒng)間信息可以互相調用，但因管理缺乏，雖然無法從根源上提升管理效率，還導致信息數(shù)據(jù)出現(xiàn)混亂。隨著信息化技術提升，數(shù)據(jù)質量問題就顯得非常重要，主數(shù)據(jù)概念也得到進一步完善，最常見的有主數(shù)據(jù)是致企業(yè)展開業(yè)務和分析的關鍵數(shù)據(jù)，這是因為主數(shù)據(jù)可以有效的定位核心業(yè)務對象，與交易流水不同，主數(shù)據(jù)一旦被記錄就需要對其進行維護。

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)內主題域和系統(tǒng)內相關數(shù)據(jù)以及跨主題域系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)的實時性以及質量，其本質是就是采用系列的規(guī)程、技術來保證當前企業(yè)業(yè)務數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的準確性，在信息系統(tǒng)角度主數(shù)據(jù)與一般數(shù)據(jù)系統(tǒng)并沒有太大差異，但在主數(shù)據(jù)管理中需要參考企業(yè)當前的現(xiàn)狀制定合適的機制結構，從全局的角度，基于IT技術整合，協(xié)調企業(yè)各部門業(yè)務數(shù)據(jù)管理訴求，將業(yè)務管理人員一并納入到管理組織中確保業(yè)務進行的連貫性。

3 主數(shù)據(jù)平臺需求分析

在本文的研究中選擇時制造領域的領軍企業(yè)，該企業(yè)主要從事航天機械設備的研發(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 自動辦公系統(tǒng)等軟件，在運行一段期間后，發(fā)現(xiàn)有大量的冗余數(shù)據(jù)，原因在于部分數(shù)據(jù)信息會在多部門使用，影響到數(shù)據(jù)權威性。

對于制造企業(yè)來說業(yè)務部門較多，業(yè)務復雜度遠超于傳統(tǒng)部門，因構件的生產(chǎn)需要經(jīng)歷設計→工藝→生產(chǎn)等多部門信息傳遞，若是信息在傳遞過程中一致性受阻，不僅導致數(shù)據(jù)傳輸滯后，還會影響到數(shù)據(jù)的有效性，其后不堪想象。根據(jù)上述問題著手，分析如何對規(guī)避這些問題的發(fā)生，對數(shù)據(jù)流轉業(yè)務展開討論，后從主數(shù)據(jù)平臺功能需求方面提出設計內容。

3.1 系統(tǒng)業(yè)務需求

基于數(shù)據(jù)生產(chǎn)周期，在宏觀層面以系統(tǒng)創(chuàng)建過程和基礎數(shù)據(jù)變更流程作為支持，創(chuàng)建過程主要是由制造企業(yè)來說是設計部門人員對數(shù)據(jù)的創(chuàng)建，通過工具將數(shù)據(jù)導入到主數(shù)據(jù)平臺，后進行數(shù)據(jù)審批，形成正式數(shù)據(jù)，并進行分發(fā)；基礎數(shù)據(jù)變更是相關人員遵循修改流程對修改內容進行審批，待審核通過后，數(shù)據(jù)完成變更，將變更后的數(shù)據(jù)進行分發(fā)，并在部門內進行更改信息告知。根據(jù)當前企業(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，各個推送數(shù)據(jù)都要進行人工審核，具體的數(shù)據(jù)申請流程如圖1 所示。

圖1：申請正式數(shù)據(jù)

在MDM 項目單中，對流程展開設計主要是考慮到主數(shù)據(jù)標準和規(guī)范的落實，這也是MDM 設計的出發(fā)點，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，以此來確保數(shù)據(jù)最終的一致性和準確性，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流程。

3.2 系統(tǒng)功能需求

主數(shù)據(jù)平臺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，在本次開發(fā)設計中需要對原有的PLM 系統(tǒng)與ERP 系統(tǒng)進行集成，通過與企業(yè)下屬的部門進行溝通，保證主數(shù)據(jù)平臺管理數(shù)據(jù)滿足部門需求，如原材料、標準件以及工具或者是物資設備等，對數(shù)據(jù)進行分區(qū)，上述數(shù)據(jù)在本文中作為企業(yè)的基礎數(shù)據(jù)。

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

普通用戶則是需要通過管理員來獲取用戶名和密碼進行賬號登陸，在系統(tǒng)中對基礎數(shù)據(jù)進行查詢、查看，或者是對自己賬戶和密碼進行更改等操作，若是在查閱期間發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤可以提出數(shù)據(jù)修改的申請，如圖所示。

3.3 性能需求

系統(tǒng)的性能需求是與Web 服務器和數(shù)據(jù)庫服務器在內的硬件配置有關，在本文設計中使用到了分布式結構，以主數(shù)據(jù)平臺作為中心，其他部門分布于多個Web 服務器與數(shù)據(jù)同步器，以此來滿足多用戶業(yè)務需求，確保最終平臺性能可以滿足實用性、實時性、易拓展性等要求。

4 系統(tǒng)設計與功能實現(xiàn)

4.1 網(wǎng)絡拓撲結構設計

在本次設計中會涉及到設計、采購和生產(chǎn)等多個部門，考慮到企業(yè)具體情況，設計部門與生產(chǎn)不同是在不同的網(wǎng)絡工作環(huán)境下，企業(yè)的核心服務器作為信息的中心，整個網(wǎng)絡拓撲結構如圖2 所示。

圖2：系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

4.2 系統(tǒng)總體設計

主數(shù)據(jù)管理平臺的設計主要用于服務數(shù)據(jù)管理與運維，核心載體是制造企業(yè)的各類數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)信息展開長期的管理和運維，將主數(shù)據(jù)平臺逐漸演變企業(yè)的核心數(shù)據(jù)平臺，將所有業(yè)務當中的關鍵數(shù)據(jù)都可以通過主數(shù)據(jù)對其進行維護，如圖3 所示主數(shù)據(jù)模塊。

圖3：主數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)模塊功能劃分

為了在系統(tǒng)中可以更好的實現(xiàn)模塊功能，保障系統(tǒng)兼具松耦合和高內聚性，在本文中使用到了MVC 的設計方式，系統(tǒng)會被劃分為持久層、業(yè)務層、控制層與表現(xiàn)層。

4.3 主要功能模塊設計就及功能實現(xiàn)

4.3.1 數(shù)據(jù)模型設計與實現(xiàn)

在主數(shù)據(jù)平臺中模型管理起到了關鍵性的作用，這既是主數(shù)據(jù)平臺功能應用的基礎，也是其他模塊功能拓展的媒介，為了確保主數(shù)據(jù)平臺在實際應用中業(yè)務數(shù)據(jù)的一致性和完整性，在模塊的設計中模型被分為三類，它們分別為公共基類、管理類和普通業(yè)務類。

管理人員可以通過使用平臺實現(xiàn)對新業(yè)務對象模型的創(chuàng)建工作，包括數(shù)據(jù)表和關連字符以及索引等；管理并維護目前已有業(yè)務對象模型，增減數(shù)據(jù)表字段和位長更改等。

在功能實現(xiàn)過程中需要將用戶在頁面表單中進行數(shù)據(jù)的填寫，基于Mybatis 機制，生成對應的SQL 語句，后臺的服務端將會按照語句執(zhí)行，并生成相對應的數(shù)據(jù)表和字段信息，在已有的模型中生產(chǎn)與之對應的XML 文件。

在本次設計當中所涉及到的內容有標準件、零部件和原材料等標識類目，通常每個標識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，在應用中將屬性的名稱設置為標識類拼音縮寫+屬性標識的方法，并對其進行排序。

4.3.2 基礎數(shù)據(jù)設計與實現(xiàn)

需要賢弟基礎數(shù)據(jù)展開抽象處理，基礎數(shù)據(jù)的信息包括分類和關鍵屬性，在本文將基礎數(shù)據(jù)結構抽象為IBaseObj，包括屬性是String typle，后再對基礎數(shù)據(jù)進行基礎操作。

上述的操作過程都是針對業(yè)務類數(shù)據(jù)進行，將這部分功能用于進行區(qū)分，創(chuàng)建包→創(chuàng)建業(yè)務層包→創(chuàng)建接口。在此次設計中重點功能之一 就是按照不同的數(shù)據(jù)進行分類，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的維護和管理，基礎數(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行操作，由于刪減是最基礎和頻繁的操作，還特別定義了四種方法對各數(shù)據(jù)類進行傳參調用。

4.3.3 數(shù)據(jù)篩選設計與功能實現(xiàn)

ETL 主要是負責數(shù)據(jù)抽取、轉換和加載，并完成聯(lián)機分析處理，在主數(shù)據(jù)管理中最關鍵的操作就是對信息進行識別和消除現(xiàn)有數(shù)據(jù)中重復項，在本文中數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)不僅可以完成識別與消除重復項，還針對業(yè)務需求設置上了詳細匹配度查重。下拉菜單，使用jQuery 的ajax 會在后臺實現(xiàn)實時抓取，實現(xiàn)的方式為在document.ready 中增加jQuery 的ajax 的方法，在封裝過程中需要指定后臺url 地址，再進行參數(shù)的調用，對加載完成后的數(shù)據(jù)進行回調。

4.3.4 數(shù)據(jù)編碼設計與實現(xiàn)

編碼器管理通常是由用戶創(chuàng)建或者是對企業(yè)實際進行維護時才會用到，因企業(yè)主數(shù)據(jù)平臺中需要管理的資料比較繁多，不同的物資類型都要有對應的編碼規(guī)則，這就需要通過創(chuàng)設多個編碼器來滿足維護需要。

編碼器采用屬性拼接方式來滿足企業(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，并反饋給前端用戶。

4.4 企業(yè)實際應用效果分析

按照上述功能實現(xiàn)過程，需要將已設計好的系統(tǒng)完整的應用到主數(shù)據(jù)管理中，對平臺應用效果進行演示。宏觀層面上該平臺主要集中數(shù)據(jù)采集、處理和分發(fā)，由于本平臺設計的針對對象為航天設備制造企業(yè)，與普通企業(yè)相比，主要數(shù)據(jù)來源于設計部門，目前公司設計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)功能實現(xiàn)均是按照平臺流程來實現(xiàn)，數(shù)據(jù)分發(fā)是由主數(shù)據(jù)系統(tǒng)調用PLM 系統(tǒng)與ERP 系統(tǒng)接口實現(xiàn)。

本文主要是針對制造企業(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）設計部門人員需要從PLM 軟件中PSE 結構管理器選中主數(shù)據(jù)菜單，點擊數(shù)據(jù)導入；

（2）在數(shù)據(jù)的二級分類當中填寫并對數(shù)據(jù)進行查重，將數(shù)據(jù)批量導入到主數(shù)據(jù)平臺；

（3）在主數(shù)據(jù)當中，將推送到主數(shù)據(jù)平臺非正式數(shù)據(jù)按照流程進行申請?zhí)峤唬?/p>

（4）審核人員會在接收到待處理事件后按照審批流程完成審批工序。

當審批流程通過以后系統(tǒng)會自動將數(shù)據(jù)推動到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，了解當前主數(shù)據(jù)獲取以及分發(fā)情況。

5 系統(tǒng)測試與檢驗

5.1 測試環(huán)境

在對主數(shù)據(jù)管理平臺進行測試，其包括硬件設備測試以及軟件應用效果測試，如表1 所示。

表1：平臺硬件部署環(huán)境要求

5.2 系統(tǒng)測試方法

由于當前測試技術的發(fā)展，測試發(fā)方法種類多樣化，綜合考慮此次項目規(guī)模以及 應用方向，最終決定使用黑盒測試和性能測試，在性能測試中選擇到自己開發(fā)的測試程序完成對系統(tǒng)負載壓力和性能的測試，并生成對應的報告。

（1）在此次主數(shù)據(jù)平臺的設計中通過對公司業(yè)務系統(tǒng)中收集到的20 多萬條數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗，后剩余數(shù)據(jù)10 萬多條，有效的降低了公司的數(shù)據(jù)冗余度，提升數(shù)據(jù)的精準性；

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

6 結束語

本次平臺設計達到了企業(yè)最初的管理建設目標要求，為企業(yè)從規(guī)程、技術和解決方案三個方面建立了一套主數(shù)據(jù)管理平臺，確保企業(yè)主數(shù)據(jù)的一致性和準確性，以此來提升當前企業(yè)的數(shù)據(jù)質量，提高企業(yè)的在同領域的核心競爭力。