協(xié)同設(shè)計工作流與知識庫集成系統(tǒng)的研究

師 磊

(華北電力設(shè)計院有限公司，北京 100120)

1 概述

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得我們的工作方式發(fā)生了巨大的變化，組織機構(gòu)的龐大，工作方式的多樣化，使得企業(yè)需要一種更高效的“業(yè)務(wù)協(xié)作”系統(tǒng)，來提高整體團隊的工作能力。在工程設(shè)計企業(yè)中伴隨著業(yè)務(wù)流程的推進將產(chǎn)生出工程圖紙、原始資料、規(guī)范書、設(shè)備文檔、變更文檔等一系列資料，其重要性不言而喻。通過信息技術(shù)可將資料進行有效的歸納與提煉，為企業(yè)提供搜索、獲取和組織真正有價值信息與知識的平臺。企業(yè)知識收集、共享、復(fù)用的過程與企業(yè)實際的工作業(yè)務(wù)協(xié)同流程是息息相關(guān)的，協(xié)同設(shè)計工作流系統(tǒng)可以為知識庫提供實際層面的支持，它是一種基于工作流引擎的協(xié)同工作平臺，確保企業(yè)各個業(yè)務(wù)部門、設(shè)計資料、設(shè)計工具一體化地協(xié)同工作。

2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能分析

2.1 整體系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程分析

電力設(shè)計企業(yè)的設(shè)計工作是以項目為導(dǎo)向進行的。從項目任務(wù)的制定到分配，從單個任務(wù)的設(shè)計到協(xié)同辦公，最后形成設(shè)計成品歸檔到知識庫中。整體業(yè)務(wù)流程見圖1。

圖1 整體業(yè)務(wù)流程圖

電力設(shè)計項目的執(zhí)行流程應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的，就如同工廠車間流水化作業(yè)一樣，任務(wù)明確、工序清晰。工作流是貫徹整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是知識庫獲取知識的途徑。在圖1的業(yè)務(wù)流程圖中的“選擇執(zhí)行的具體協(xié)同工作流”是指根據(jù)圖紙具體所處的任務(wù)階段(初設(shè)階段、施工圖階段等)，來選擇其所需執(zhí)行的流程業(yè)務(wù)，例如：在初步設(shè)計階段設(shè)計人員設(shè)計好一張圖紙，需要將此圖紙發(fā)布，則需選擇圖紙的“設(shè)校審批流程”，經(jīng)過審核后才能執(zhí)行發(fā)布。在施工圖制作階段，專業(yè)設(shè)計人員選擇“提資流程”將其分發(fā)到其他專業(yè)科室。

2.2 知識庫管理

設(shè)計企業(yè)的知識資源最主要的是圖紙資源，而圖紙資源不能像一般結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)資源可以很方便的進行數(shù)據(jù)整合和挖掘，所以在設(shè)計企業(yè)中如何對知識資源進行有效的組織是一個關(guān)鍵的問題。

知識庫存儲結(jié)構(gòu)是協(xié)同設(shè)計工作流與知識庫集成系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，知識庫中是以項目為單位進行劃分的，在具體項目中又是以項目階段(招標(biāo)、初設(shè)、施工、竣工)再劃分，每個階段中按照不同專業(yè)進行區(qū)分，再往下則是按照專業(yè)卷、冊進行設(shè)置，冊下是具體的設(shè)計圖紙單元。

圖紙類型信息不同于其他一般結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，需要通過元數(shù)據(jù)的形式進行描述，元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，將圖紙等信息進行具體化描述，其中包括圖紙基本信息、圖紙版本信息、圖紙項目屬性信息、圖紙專業(yè)屬性信息、圖紙關(guān)鍵字屬性等。以上信息存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表中，而實際文檔則存儲在BLOB字段中或者存儲在內(nèi)容服務(wù)器(Content Server)中。

文檔中的元數(shù)據(jù)的屬性信息是知識庫進行查詢搜索的基礎(chǔ)信息，單一的文檔是無法進行多維度的查詢的。在本系統(tǒng)中我們對每個項目中各個層級的文件夾中設(shè)置基本的屬性元素，此屬性值標(biāo)志著在這個文件夾中內(nèi)容的特性，當(dāng)我們在某層文件夾中上傳圖紙文件，則該圖紙的元數(shù)據(jù)中將繼承此文件夾及此文件夾以上所有層級文件夾中的相關(guān)屬性信息。例如脫硫EPC項目中的《吸收塔安裝圖》中將繼承第一層(項目)中的屬性：脫硫、300 W機組容量、EPC等屬性，繼承第二層(設(shè)計階段)中的屬性：初設(shè)。繼承第三層(專業(yè))中的屬性：工藝。同時擁有自身的關(guān)鍵字屬性：吸收塔、安裝、加藥系統(tǒng)等。此時對于查詢系統(tǒng)來說，便可以通過多種維度來對此張圖紙進行搜索、分類和歸納，將知識進行價值提升。

2.3 屬性分類查詢

設(shè)計環(huán)節(jié)中如何讓設(shè)計人員快速的獲取相關(guān)設(shè)計輔助資料是提升工作效率的關(guān)鍵，于是在工作流程節(jié)點中集成屬性分類查詢工具。

2.3.1 功能描述

工作流節(jié)點主要是設(shè)計人員具體工作的區(qū)域，在此區(qū)域主要是用來執(zhí)行具體設(shè)計任務(wù)。根據(jù)上節(jié)所述的圖紙數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，我們可以很便捷地獲取圖紙所處的項目類型、項目階段、專業(yè)等屬性在數(shù)據(jù)建立之初一并存儲在圖紙數(shù)據(jù)對象中，這樣在工作流環(huán)節(jié)中我們就可直接使用屬性分類查找：按項目、階段、編號、關(guān)鍵詞等進行多維度的查詢，將相關(guān)知識資源反饋到工作流節(jié)點中指導(dǎo)設(shè)計人員進行設(shè)計，體現(xiàn)了工作流與知識庫的集成概念。

2.3.2 功能原理

屬性分類查詢工作原理主要是將查詢界面中的查詢屬性及其值傳遞給特定類方法經(jīng)過解析組合形成DQL數(shù)據(jù)查詢語句，并傳遞給Documentum Foundation services服務(wù)，通過服務(wù)對數(shù)據(jù)庫進行比對，將符合條件的圖紙信息抽取出來傳遞回搜索頁面。

2.3.3 功能目標(biāo)

(1)實現(xiàn)知識資源的共享。

(2)實現(xiàn)知識資源的多維度查詢。

(3)實現(xiàn)歷史知識的復(fù)用。

(4)實現(xiàn)圖紙知識資源的方便可查詢。

2.4 工作流節(jié)點用戶視圖

用戶視圖就是在所處的環(huán)節(jié)點獲取到相關(guān)且準(zhǔn)確的知識信息，并將此類信息集中展現(xiàn)給設(shè)計者。屬性分類查詢是知識的被動查找，而用戶視圖則是知識的主動推送。

2.4.1 功能描述

圖紙屬性信息包括：項目類型、項目階段、專業(yè)、文檔類型等，流程環(huán)節(jié)是指此環(huán)節(jié)具體所做的工作內(nèi)容，例如：計算書的編寫、設(shè)計圖紙、審核、校核、招標(biāo)書編寫等。根據(jù)任務(wù)自身所處的項目類型、項目階段、項目專業(yè)、流程環(huán)節(jié)關(guān)鍵字等信息與知識庫進行集成，從中挖掘相關(guān)數(shù)據(jù)信息直接推送到當(dāng)前工作流節(jié)點中，指導(dǎo)其進行設(shè)計工作，體現(xiàn)了工作流與知識庫的集成概念。

2.4.2 功能原理

用戶視圖的意義在于合適的時間推送準(zhǔn)確需要的信息，例如：流程開始上傳一份脫硫項目施工圖階段的工藝圖紙，并且實際執(zhí)行到審核環(huán)節(jié)，此審核人最需要的文檔資料就是脫硫項目施工圖階段的工藝圖紙的審核信息，可能從別人的審核意見中發(fā)掘?qū)徍说募记珊头椒?，從而指?dǎo)其完成當(dāng)前任務(wù)。

2.4.3 功能目標(biāo)

(1)實現(xiàn)知識資源在適當(dāng)?shù)墓?jié)點推送適當(dāng)?shù)男畔ⅰ?/p>

(2)實現(xiàn)將準(zhǔn)確的知識資源推送給設(shè)計人員。

(3)實現(xiàn)知識資源對設(shè)計人員的指導(dǎo)。

(4)實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性查詢。

2.5 設(shè)計過程版本管理

在工作流協(xié)同過程中，設(shè)計者往往是被動的接受設(shè)計鏈條中上游傳遞下來的任務(wù)，由于設(shè)計缺乏溝通，對于上一環(huán)節(jié)的圖紙設(shè)計意圖了解不清，往往會產(chǎn)生設(shè)計錯誤和歧義。為此建立設(shè)計過程版本記錄和設(shè)計過程注釋功能。

2.4.4 功能描述

圖紙過程版本管理是區(qū)別內(nèi)容管理體現(xiàn)知識庫管理的重要標(biāo)志，在設(shè)計過程中隱性的過程知識往往是設(shè)計思路的體現(xiàn)、進行創(chuàng)新的關(guān)鍵。設(shè)計是個逐步完善的過程，其中會有很多調(diào)整和中間版本，它體現(xiàn)了整體的設(shè)計過程，系統(tǒng)要求設(shè)計人員上傳過程版本并對每個版本進行注釋，表明此次調(diào)整的意圖、原因、對其它設(shè)計的影響。這樣在后續(xù)相關(guān)設(shè)計人員進行關(guān)聯(lián)部件設(shè)計的時候就可提取過程版本資料進行參考。

2.4.5 功能原理

對于局部小調(diào)整我們在版本號中體現(xiàn)為小號的調(diào)整，對于重大設(shè)計變更或者對其他部件有較大影響的調(diào)整定位于大版本號的改變。

2.4.6 功能目標(biāo)

(1)將知識管理中重要的過程資源進行管理。

(2)設(shè)計人員通過對上游設(shè)計過程資料的獲取，了解其設(shè)計意圖。

(3)通過對過程資料的收集，獲取隱性設(shè)計知識。

(4)方便歷史資料的查詢，可快速定位設(shè)計問題，做到可追溯。

3 系統(tǒng)集成框架總體設(shè)計

3.1 工作流管理與知識庫集成的切合點

知識管理包括5個方面的內(nèi)容：

知識選取、知識收集、知識審核、知識歸檔、知識共享。

要實現(xiàn)知識庫與工作流程的結(jié)合，關(guān)鍵是知識管理5方面的內(nèi)容在流程橫向運轉(zhuǎn)的過程中找到有效的切合點，見圖2。

圖2 工作流與知識庫集成切合點示意

(1)設(shè)計人員獲取具體設(shè)計任務(wù)。

(2) 設(shè)計人員上傳文檔資料和資料的過程版本。

(3) 根據(jù)實際任務(wù)選擇文件需走的流程(設(shè)校審批流程)。

(4) 流程結(jié)束文件歸檔。。

(5) 根據(jù)實際任務(wù)選擇文件需走的流程(提資流程)。

(6) 設(shè)計人員根據(jù)屬性查詢已有知識。

(7) 推送到設(shè)計人員相關(guān)準(zhǔn)確的知識。

(8) 過程知識資料傳遞給設(shè)計人員。

3.2 系統(tǒng)集成體系框架

協(xié)同設(shè)計工作流與知識庫集成的框架，見圖3。

在工作流程環(huán)節(jié)中設(shè)計人員利用“屬性分類查詢”工具進行知識收集，進而指導(dǎo)設(shè)計人員進行設(shè)計；同時設(shè)計人員根據(jù)工作流程節(jié)點的不同(設(shè)計、校核、審核等)形成特定“用戶視圖”，將知識庫中相關(guān)聯(lián)的知識主動推送到設(shè)計人員，輔助其工作；設(shè)計過程中可對圖紙過程版本進行查閱，并可根據(jù)注釋和修改說明對其設(shè)計意圖和設(shè)計過程有個全面的了解；

協(xié)同工作流：在協(xié)同設(shè)計中存在多種協(xié)同流程，例如設(shè)校審批、各專業(yè)提資、變更流程等，這些流程實際是知識收集(圖紙、資料)的一個過程。參與流程中有不同專業(yè)的人員，所以也是打破部門、地域邊界的協(xié)同辦公過程，同時也是知識參與審核保證知識庫資源質(zhì)量的驗證過程。

圖3 工作流與知識庫集成示意圖

知識庫：知識庫是是圖紙、規(guī)范、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、原始資料等信息的歸檔，是知識共享和傳遞的基礎(chǔ)，是支持工作流程執(zhí)行的資源庫，是提升知識價值的方法。

圖3以設(shè)校審批流程為例說明了屬性分類查詢、工作流用戶視圖和過程版本管理與工作流進行集成整合的方式，以及它們與知識庫之間的數(shù)據(jù)交互過程。

4 結(jié)語

提高工作效和積累挖掘知識價值已經(jīng)成為每個企業(yè)必須面對和解決的問題，隨之而來的就是協(xié)同設(shè)計工作流與知識庫集成系統(tǒng)在設(shè)計行業(yè)中的廣泛實施和應(yīng)用，因此，如何規(guī)劃建立一個協(xié)同設(shè)計與知識庫相互支持，相互補充良性循環(huán)的集成平臺是電力設(shè)計企業(yè)未來研究的一個重點。

[1]李海龍．基于Documentum和SharePoint的內(nèi)容管理系統(tǒng)研究與開發(fā)[M]．西安電子科技大學(xué)，2010．

[2]錢亞東．支持協(xié)同設(shè)計的知識管理研究[J]．浙江：浙江大學(xué)學(xué)報，2005．

[3]錢亞東，顧新建．隱性知識管理及基于網(wǎng)絡(luò)的交流平臺[M]．北京：科研管理，2005．

[4]王旭．基于Documentum的電子文檔系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用[D]．南開大學(xué)碩士論文，2009．