制造企業(yè)基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

馬戎 周翀

[摘 要] 制造企業(yè)逐漸認(rèn)識到材料、標(biāo)準(zhǔn)件等基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的迫切性，傳統(tǒng)思路是每一類基礎(chǔ)資源建一個(gè)管理系統(tǒng)，存在建設(shè)重復(fù)、維護(hù)成本高、系統(tǒng)集成復(fù)雜等問題，文章著重分析了企業(yè)基礎(chǔ)資源管理業(yè)務(wù)流程共性需求，在分析基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了以數(shù)據(jù)建模為核心的企業(yè)基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多種類型的基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。

[關(guān)鍵詞] 制造企業(yè)；基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)管理；管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)建模

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 07. 038

[中圖分類號] F270.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2016）07- 0081- 04

1 制造企業(yè)基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)管理存在的問題

隨著數(shù)字化技術(shù)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過程中的深入應(yīng)用，制造企業(yè)逐漸認(rèn)識到基礎(chǔ)信息資源統(tǒng)一管理的迫切性，開始逐步開展設(shè)計(jì)、制造等基礎(chǔ)信息資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)，并應(yīng)用信息化手段建立統(tǒng)一的信息資源管理體系，將企業(yè)經(jīng)常使用的材料、元器件、標(biāo)準(zhǔn)件等基礎(chǔ)資源整理后形成內(nèi)部共享的基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)庫。

然而，制造企業(yè)研發(fā)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)件、材料、元器件等基礎(chǔ)資源的分散在各個(gè)下屬單位和部門，都不全面、比較零碎。由于缺乏統(tǒng)一管理和支持，各單位的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)不一致、編碼不一致、建設(shè)要求不一致，信息分散、數(shù)據(jù)重復(fù)、相互封閉，缺少持續(xù)維護(hù)，各數(shù)據(jù)庫多數(shù)不具備完整性、權(quán)威性和開放性。缺乏統(tǒng)一的有效管理，共享程度低，必然影響設(shè)計(jì)制造一體化效率。

傳統(tǒng)的基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)的建設(shè)思路是為每一類基礎(chǔ)資源建一個(gè)管理系統(tǒng)，雖然實(shí)現(xiàn)了各類基礎(chǔ)資源的管理，但也存在著極為嚴(yán)重的問題。主要問題表現(xiàn)在：

（1）投資大，開發(fā)周期長。

（2）運(yùn)行維護(hù)成本高，管理員需要學(xué)習(xí)多個(gè)系統(tǒng)的管理技巧，需要與多個(gè)不同的系統(tǒng)供應(yīng)商合作完成系統(tǒng)的維護(hù)和更新。

（3）使用成本高，使用人員需要熟悉多個(gè)系統(tǒng)，在查找一些緊密相關(guān)的數(shù)據(jù)時(shí)，需要跨多個(gè)系統(tǒng)操作。

（4）缺乏統(tǒng)一的、完整的基礎(chǔ)資源管理，各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)重復(fù)存儲，造成大量數(shù)據(jù)冗余但又有部分?jǐn)?shù)據(jù)不全的矛盾現(xiàn)象。

（5）集成應(yīng)用成本高，各個(gè)系統(tǒng)間是獨(dú)立的，為實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享和交換，需要額外的集成工作。

針對以上問題，制造企業(yè)亟需研發(fā)支持包括標(biāo)準(zhǔn)件、材料、元器件等基礎(chǔ)資源在內(nèi)的統(tǒng)一的企業(yè)基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)，為企業(yè)各單位和部門提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)，也就是說，通過一個(gè)管理系統(tǒng)就能完成各類數(shù)據(jù)的管理和查詢使用。

2 基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理模式

以標(biāo)準(zhǔn)件在企業(yè)里管理基礎(chǔ)信息資源的主要過程如下。

（1）梳理數(shù)據(jù)模型：標(biāo)準(zhǔn)化管理部門完成標(biāo)準(zhǔn)件信息梳理，包括標(biāo)準(zhǔn)件類別信息，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件的描述信息等。

（2）開發(fā)系統(tǒng)：系統(tǒng)開發(fā)人員根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件信息設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，完成系統(tǒng)的代碼開發(fā)。

（3）部署系統(tǒng)：系統(tǒng)管理員完成系統(tǒng)的初始化，設(shè)定人員功能權(quán)限。

（4）數(shù)據(jù)錄入：數(shù)據(jù)維護(hù)人員將標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)錄入到相應(yīng)的管理信息系統(tǒng)中。

（5）數(shù)據(jù)使用：標(biāo)準(zhǔn)件使用人員訪問管理信息系統(tǒng)，查找需要的標(biāo)準(zhǔn)件并下載數(shù)據(jù)。

材料、元器件以及其他基礎(chǔ)資源的實(shí)現(xiàn)方式大同小異，最終企業(yè)往往在逐步建設(shè)過程中形成了如圖 1所示的矩陣模式，即標(biāo)準(zhǔn)化人員、軟件開發(fā)員、系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)管理員和數(shù)據(jù)使用人員需要再多個(gè)不同的系統(tǒng)中完成相應(yīng)的重復(fù)性工作。

針對傳統(tǒng)的多個(gè)基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)并存的缺點(diǎn)，本文提出的企業(yè)基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)抽取業(yè)務(wù)流程共性需求，通過一次系統(tǒng)開發(fā)實(shí)現(xiàn)多種類型的基礎(chǔ)資源信息統(tǒng)一管理。系統(tǒng)應(yīng)用過程如圖 2所示。

（1）開發(fā)系統(tǒng)：系統(tǒng)開發(fā)人員總結(jié)各類基礎(chǔ)資源信息的數(shù)據(jù)模型共性，開發(fā)企業(yè)基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)。

（2）系統(tǒng)建模及部署：系統(tǒng)實(shí)施人員根據(jù)基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和管理要求完成基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)模型、表單模型、流程模型等模型的建立。

（3）數(shù)據(jù)錄入：數(shù)據(jù)維護(hù)人員選擇待錄入的基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)模塊，將數(shù)據(jù)錄入到系統(tǒng)中。

（4）數(shù)據(jù)使用：使用人員訪問企業(yè)基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)，查找需要的數(shù)據(jù)并下載數(shù)據(jù)。

因此，建立企業(yè)基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)后能有效解決多個(gè)系統(tǒng)存在的問題，其中最核心的功能是需要設(shè)計(jì)開發(fā)兼容各類基礎(chǔ)資源信息的建模工具。

2 系統(tǒng)核心功能

針對新的數(shù)據(jù)對象的管理需求，數(shù)據(jù)管理功能模塊為系統(tǒng)實(shí)施人員提供業(yè)務(wù)建模配置工具，具體示例如圖3所示。

（1）數(shù)據(jù)建模：利用數(shù)據(jù)建模工具完成數(shù)據(jù)對象的數(shù)據(jù)模型的建立。

（2）表單建模：從數(shù)據(jù)模型中選擇相關(guān)的數(shù)據(jù)源作為表單展現(xiàn)數(shù)據(jù)，利用模版自動(dòng)生成表單的樣式（HTML代碼），美工人員借用第三方網(wǎng)頁設(shè)計(jì)器完成表單頁面的美化。

（3）報(bào)表設(shè)計(jì)：從數(shù)據(jù)模型中選擇相關(guān)的數(shù)據(jù)源作為表單展現(xiàn)數(shù)據(jù)，選擇報(bào)表的模版展示方式，生產(chǎn)報(bào)表頁面。

（4）利用功能設(shè)計(jì)工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)對象的展示頁面（Web Page）的布局，設(shè)定增加、刪除、修改等基本功能，確定頁面發(fā)布的位置及關(guān)聯(lián)菜單。

（5）利用工作流引擎設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理的流程，明確各環(huán)節(jié)的角色、權(quán)限和業(yè)務(wù)邏輯。該步驟可選，即對于部分?jǐn)?shù)據(jù)可以不經(jīng)過流程直接提交數(shù)據(jù)庫。

（6）用戶使用新功能完成數(shù)據(jù)維護(hù)。

系統(tǒng)主要功能如表 1所示。

3 數(shù)據(jù)建模設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)建模功能是基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊，是實(shí)現(xiàn)多基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理系統(tǒng)的核心。從企業(yè)設(shè)計(jì)制造過程中使用的標(biāo)準(zhǔn)件、材料和電子元器件數(shù)據(jù)特點(diǎn)分析可以得出，基礎(chǔ)資源信息由兩類數(shù)據(jù)或?qū)傩越M成：

（1）基本屬性：可以用數(shù)據(jù)可中一個(gè)字段描述的數(shù)據(jù)，包括字符、整數(shù)、小數(shù)、時(shí)間、文件、富文本、圖片等。

（2）復(fù)雜數(shù)據(jù)對象：指資源的一個(gè)屬性需要用多個(gè)數(shù)據(jù)來描述，在數(shù)據(jù)庫中需要用一個(gè)結(jié)構(gòu)化的表格來表示。

因此，企業(yè)基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)需要提供支撐上述兩種屬性建模及數(shù)據(jù)錄入功能。如表 2在數(shù)據(jù)建模中根據(jù)描述基礎(chǔ)資源屬性的不同，采用三種類型來創(chuàng)建及管理。

對同一種基礎(chǔ)資源建立一個(gè)單獨(dú)的庫進(jìn)行管理，對每個(gè)庫建立分類。注意到基礎(chǔ)資源每個(gè)類別擁有該類別的獨(dú)特屬性。以材料數(shù)據(jù)為例，在金屬材料類別中一個(gè)常用的屬性是剪切強(qiáng)度，但對于非金屬材料而言，如橡膠而言，一般不測試熱導(dǎo)率。為保證系統(tǒng)能靈活定義基礎(chǔ)資源屬性的同時(shí)保證存儲空間最優(yōu)化，系統(tǒng)采用繼承樹的方式存儲基礎(chǔ)資源屬性。

數(shù)據(jù)建模的最終目的是生成物理表，在生成物理表的過程中有“繼承”關(guān)系的體現(xiàn)，所謂繼承就是根據(jù)分類的層級關(guān)系，孩子分類結(jié)點(diǎn)自動(dòng)擁有父級結(jié)點(diǎn)的屬性，同時(shí)孩子結(jié)點(diǎn)可以有自己特有的屬性，見圖5。

數(shù)據(jù)建模順序圖如圖 6所示，Browser是瀏覽器段運(yùn)行的JQuery腳本程序，在客戶端對建模過程字段類型、字段長度、精度以及是否必需等規(guī)則開展校驗(yàn)，T9PcategoryTypeAct為分類管理前后臺交互類，屬于基礎(chǔ)服務(wù)層，獲取從瀏覽器發(fā)出的建模指令，判斷屬性字段是否存在，T9PropertyCategoryAct負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)建模前后臺交互類，屬于數(shù)據(jù)交互層，根據(jù)T9PcategoryTypeAct的指令完成在數(shù)據(jù)庫（DB）中完成數(shù)據(jù)庫表的建立。

4 結(jié) 語

上所述，本文提出的制造企業(yè)基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)基于統(tǒng)一管理模型，能有效降低開發(fā)和維護(hù)成本，有效解決多種基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)建設(shè)重復(fù)、缺乏統(tǒng)一管理等突出問題，系統(tǒng)的核心是靈活的數(shù)據(jù)建模功能，使系統(tǒng)適應(yīng)基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)多樣化的特點(diǎn)，目前已在制造企業(yè)實(shí)際使用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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