基于企業(yè)模型和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)的機(jī)械制造業(yè)信息集成方法研究

馬秋菊，孫慶群

（承德石油高等專(zhuān)科學(xué)校 計(jì)算機(jī)與信息工程系，承德 067000）

0 引言

機(jī)械制造業(yè)由于物料品種規(guī)格多，生產(chǎn)制造過(guò)程復(fù)雜，勢(shì)必造成管理也是最復(fù)雜的，面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的機(jī)械制造業(yè)市場(chǎng)，利用信息化技術(shù)的和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和決策，可使企業(yè)更快的響應(yīng)市場(chǎng)需求，做出迅速、準(zhǔn)確的決策分析，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。本文以典型的機(jī)械制造企業(yè)為例，對(duì)企業(yè)信息集成、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型進(jìn)行研究。

1 機(jī)械制造業(yè)管理的特點(diǎn)

我國(guó)機(jī)械制造業(yè)是發(fā)展較早的企業(yè)，大、中、小規(guī)模并存，且遍及各地，在生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)積累了大量的成功技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，其管理的特點(diǎn)主要是生產(chǎn)、供銷(xiāo)、資產(chǎn)、人事、財(cái)務(wù)等各部門(mén)組成一個(gè)有機(jī)的整體，企業(yè)運(yùn)行時(shí)各部門(mén)之間存在大量信息交換。如果這些信息交換用傳統(tǒng)的人工方法管理，則可能出現(xiàn)下列情況：1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不完善，信息分散、不及時(shí)、不準(zhǔn)確、不共享等情況，這會(huì)大大影響管理決策的科學(xué)性。2）缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化、程式化的管理，管理的優(yōu)劣因人而異。3）管理工具落后，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)信息的共享和資源的優(yōu)化配置。

隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化的形成，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，要求企業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代快、產(chǎn)品質(zhì)量高、價(jià)格低、交貨及時(shí)、服務(wù)好，這就要借助于信息現(xiàn)代化技術(shù)改善企業(yè)管理的模式、管理方法、管理手段、組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程等，增強(qiáng)決策和競(jìng)爭(zhēng)能力。

2 機(jī)械制造企業(yè)信息集成過(guò)程

2.1 機(jī)械制造企業(yè)信息集成過(guò)程分析

機(jī)械制造企業(yè)信息系統(tǒng)包含IT資源和業(yè)務(wù)應(yīng)用兩部分，IT資源主要由各種業(yè)務(wù)信息及其相應(yīng)的基礎(chǔ)IT構(gòu)架組成?；A(chǔ)IT構(gòu)架包含網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)及存儲(chǔ)、輸入、輸出、安全備份等設(shè)備，用來(lái)完成業(yè)務(wù)信息的獲取、加工和使用主要由業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)完成以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理、分析和決策功能和過(guò)程。

圖1 機(jī)械制造企業(yè)系統(tǒng)集成過(guò)程

一個(gè)機(jī)械制造企業(yè)中有戰(zhàn)略管理、人力資源管理、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品制造、采購(gòu)、銷(xiāo)售和客戶(hù)管理及決策服務(wù)等過(guò)程。業(yè)務(wù)過(guò)程的組織與協(xié)調(diào)運(yùn)行水平?jīng)Q定了企業(yè)的工作效率，也就決定了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。由組織結(jié)構(gòu)、人員、業(yè)務(wù)過(guò)程及相應(yīng)的資源共同組成機(jī)械制造企業(yè)系統(tǒng)如圖1所示，業(yè)務(wù)活動(dòng)和業(yè)務(wù)過(guò)程的執(zhí)行需要業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的支持，而IT資源負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)信息的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換和傳遞工作。

2.2 從機(jī)械制造企業(yè)模型到信息系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程

以機(jī)械制造企業(yè)模型為基礎(chǔ)，以企業(yè)戰(zhàn)略、信息系統(tǒng)戰(zhàn)略和信息系統(tǒng)的實(shí)施及運(yùn)行維護(hù)之間的正確信息影射和同步互動(dòng)作為企業(yè)業(yè)務(wù)體系到信息系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程的核心，強(qiáng)調(diào)信息的一致性、系統(tǒng)的柔性和可配置性。通過(guò)實(shí)施一體化的企業(yè)信息系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的集成，企業(yè)模型為企業(yè)信息和業(yè)務(wù)信息提供了模型化的表示方式，它為企業(yè)決策層、IT部門(mén)以及系統(tǒng)提供商等不同參與者提供對(duì)企業(yè)和信息系統(tǒng)共同理解的平臺(tái)和交流媒介。其信息轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖2所示。

2.2.1 業(yè)務(wù)策略及業(yè)務(wù)體系規(guī)劃

首先根據(jù)機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)狀建立面向產(chǎn)品全生命周期的需求層企業(yè)模型，其核心內(nèi)容是機(jī)械制造企業(yè)宏觀的業(yè)務(wù)模型，它以企業(yè)業(yè)務(wù)過(guò)程為核心，并集成企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容，目的是通過(guò)該模型對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和診斷，來(lái)發(fā)現(xiàn)企業(yè)存在的問(wèn)題，對(duì)相應(yīng)的業(yè)務(wù)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。

企業(yè)核心業(yè)務(wù)過(guò)程的確定為實(shí)施信息化的方式、時(shí)間、風(fēng)險(xiǎn)等因素的決策和分析提供了依據(jù)。

2.2.2 信息系統(tǒng)規(guī)劃

信息系統(tǒng)規(guī)劃包括系統(tǒng)戰(zhàn)略規(guī)劃和信息資源規(guī)劃，需要完成的是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)框架到信息系統(tǒng)框架的轉(zhuǎn)化。信息系統(tǒng)框架包含的內(nèi)容主要有企業(yè)整體信息的功能結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、集成框架以及信息系統(tǒng)實(shí)施策略、實(shí)施方法、實(shí)施計(jì)劃。

根據(jù)優(yōu)化后的業(yè)務(wù)核心模型的功能需求，從中抽取得到信息系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能單元和功能結(jié)構(gòu)，并且將過(guò)程中涉及到的活動(dòng)、活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系和活動(dòng)之間的數(shù)據(jù)流影射為這些功能單元所需要執(zhí)行的功能操作、功能單元之間的交互關(guān)系以及不同功能單元之間的數(shù)據(jù)流。然后將所得到的功能單元配置成的信息系統(tǒng)中的子系統(tǒng)或者系統(tǒng)組件，再將所有功能單元使用和傳遞的各種可以結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)抽取整理成為信息模型，最后再根據(jù)業(yè)務(wù)核心模型中描述的業(yè)務(wù)過(guò)程所關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品信息、組織信息和資源信息，確定未來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)分布結(jié)構(gòu)、信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上建立信息系統(tǒng)的集成框架。

2.2.3 信息系統(tǒng)實(shí)施

在一般情況下，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和集成框架在設(shè)計(jì)和實(shí)施上都采用基于組件的方式，那么在企業(yè)業(yè)務(wù)功能和組件之間建立影射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)模型到組件之間的一對(duì)一的影射，由此可以建立功能參考模型和系統(tǒng)摸板之間的影射信息系統(tǒng)的實(shí)施。

將宏觀業(yè)務(wù)過(guò)程細(xì)化到由若干具體的功能操作組成的業(yè)務(wù)操作過(guò)程模型，可以用偽碼的形式表達(dá)，以方便地實(shí)現(xiàn)與程序代碼的轉(zhuǎn)換，然后轉(zhuǎn)換為UML模型，由CASE或ROSE來(lái)完成組件代碼的自動(dòng)生成，并將其存儲(chǔ)到組件庫(kù)中，并與功能單元建立影射關(guān)系。

2.2.4 信息系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)

圖2 從機(jī)械制造企業(yè)模型到信息系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程

基于工作流模型的信息系統(tǒng)運(yùn)行管理和控制系統(tǒng)可以自動(dòng)完成信息系統(tǒng)的運(yùn)行和管理功能，通過(guò)工作流管理系統(tǒng)提供的運(yùn)行維護(hù)功能建立有效的系統(tǒng)日志和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以對(duì)日志數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，來(lái)評(píng)價(jià)信息系統(tǒng)的運(yùn)行性能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)新鮮系統(tǒng)存在的錯(cuò)誤和潛在的問(wèn)題，及時(shí)完成系統(tǒng)的維護(hù)工作。

3 機(jī)械制造業(yè)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)

機(jī)械制造業(yè)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)采用“自底向上”的模式建立。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的實(shí)施步驟為:分析企業(yè)的信息結(jié)構(gòu)，建立各個(gè)部門(mén)和分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集市，在數(shù)據(jù)集市的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。

機(jī)械制造業(yè)信息系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)分為戰(zhàn)略決策層、管理控制層和作業(yè)處理層。戰(zhàn)略決策層對(duì)應(yīng)廠級(jí)管理層，這一層的信息來(lái)源和輸出數(shù)據(jù)庫(kù)是企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和部分?jǐn)?shù)據(jù)集市。管理控制層對(duì)應(yīng)各職能科室管理業(yè)務(wù)，各職能部門(mén)用相應(yīng)的子系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品銷(xiāo)售進(jìn)行全面計(jì)劃與控制。信息來(lái)源與輸出是部門(mén)級(jí)分?jǐn)?shù)據(jù)集市和操作性數(shù)據(jù)庫(kù)。作業(yè)處理層對(duì)應(yīng)車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)等發(fā)生大量作業(yè)數(shù)據(jù)，信息來(lái)源與輸出是操作性數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.1 數(shù)據(jù)集市的開(kāi)發(fā)

機(jī)械制造業(yè)的信息包括銷(xiāo)售信息、產(chǎn)品信息、技術(shù)信息、工藝信息以及生產(chǎn)狀態(tài)信息等幾類(lèi)，將這些信息分類(lèi)映射到信息系統(tǒng)不同的分系統(tǒng)中，這種映射是多維的。

對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的信息系統(tǒng)需要建立的數(shù)據(jù)集市有對(duì)應(yīng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線管理與自動(dòng)化和質(zhì)量管理四個(gè)分系統(tǒng)。建立面向信息訪問(wèn)和決策分析的部門(mén)級(jí)數(shù)據(jù)集市，將少量部門(mén)的數(shù)據(jù)集市綜合成真正分系統(tǒng)級(jí)的數(shù)據(jù)集市。

3.2 建立企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

在各個(gè)分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集市和企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，建立全企業(yè)范圍的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。對(duì)于面向主題的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)，可以用信息包圖設(shè)計(jì)、星形圖或雪花模型圖設(shè)計(jì)和物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

采用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)，可解決企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理中存在的一些問(wèn)題，提高了企業(yè)的信息共享度和集成度，提高企業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

利用先進(jìn)的企業(yè)集成技術(shù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)對(duì)機(jī)械制造企業(yè)進(jìn)行企業(yè)集成、數(shù)據(jù)分析和決策，可使機(jī)械制造企業(yè)提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，更快的響應(yīng)市場(chǎng)需求，做出迅速、準(zhǔn)確的決策，提高競(jìng)爭(zhēng)能力。

[1] 蔣明煒.機(jī)械制造業(yè)信息化探討[J].洞察,2008,(3):60-62.

[2] 范玉順,李建強(qiáng).企業(yè)集成與集成平臺(tái)技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社2004,9.