基于企业模型和数据仓库技术的机械制造业信息集成方法研究

2010-05-10马秋菊孙庆群

制造业自动化 2010年7期

马秋菊，孙庆群

（承德石油高等专科学校计算机与信息工程系，承德 067000）

0 引言

机械制造业由于物料品种规格多，生产制造过程复杂，势必造成管理也是最复杂的，面对竞争激烈的机械制造业市场，利用信息化技术的和数据仓库技术进行复杂的数据分析和决策，可使企业更快的响应市场需求，做出迅速、准确的决策分析，提高企业竞争能力。本文以典型的机械制造企业为例，对企业信息集成、数据仓库的结构和数据模型进行研究。

1 机械制造业管理的特点

我国机械制造业是发展较早的企业，大、中、小规模并存，且遍及各地，在生产过程中已经积累了大量的成功技术和经验，其管理的特点主要是生产、供销、资产、人事、财务等各部门组成一个有机的整体，企业运行时各部门之间存在大量信息交换。如果这些信息交换用传统的人工方法管理，则可能出现下列情况：1）基础数据不完善，信息分散、不及时、不准确、不共享等情况，这会大大影响管理决策的科学性。2）缺乏标准化、规范化、制度化、程式化的管理，管理的优劣因人而异。3）管理工具落后，没有实现信息的共享和资源的优化配置。

随着世界经济一体化的形成，市场竞争越来越激烈，要求企业产品更新换代快、产品质量高、价格低、交货及时、服务好，这就要借助于信息现代化技术改善企业管理的模式、管理方法、管理手段、组织结构、业务流程等，增强决策和竞争能力。

2 机械制造企业信息集成过程

2.1 机械制造企业信息集成过程分析

机械制造企业信息系统包含IT资源和业务应用两部分，IT资源主要由各种业务信息及其相应的基础IT构架组成。基础IT构架包含网络、服务器、个人计算机及存储、输入、输出、安全备份等设备，用来完成业务信息的获取、加工和使用主要由业务应用系统来完成以实现相应的业务处理、分析和决策功能和过程。

图1 机械制造企业系统集成过程

一个机械制造企业中有战略管理、人力资源管理、产品开发、产品制造、采购、销售和客户管理及决策服务等过程。业务过程的组织与协调运行水平决定了企业的工作效率，也就决定了企业的竞争力。由组织结构、人员、业务过程及相应的资源共同组成机械制造企业系统如图1所示，业务活动和业务过程的执行需要业务应用系统的支持，而IT资源负责业务信息的存储、转换和传递工作。

2.2 从机械制造企业模型到信息系统的实施过程

以机械制造企业模型为基础，以企业战略、信息系统战略和信息系统的实施及运行维护之间的正确信息影射和同步互动作为企业业务体系到信息系统实施过程的核心，强调信息的一致性、系统的柔性和可配置性。通过实施一体化的企业信息系统来实现企业的集成，企业模型为企业信息和业务信息提供了模型化的表示方式，它为企业决策层、IT部门以及系统提供商等不同参与者提供对企业和信息系统共同理解的平台和交流媒介。其信息转换过程如图2所示。

2.2.1 业务策略及业务体系规划

首先根据机械制造企业现状建立面向产品全生命周期的需求层企业模型，其核心内容是机械制造企业宏观的业务模型，它以企业业务过程为核心，并集成企业组织结构的相关内容，目的是通过该模型对企业业务现状进行分析和诊断，来发现企业存在的问题，对相应的业务过程进行优化。

企业核心业务过程的确定为实施信息化的方式、时间、风险等因素的决策和分析提供了依据。

2.2.2 信息系统规划

信息系统规划包括系统战略规划和信息资源规划，需要完成的是实现机械制造企业业务系统框架到信息系统框架的转化。信息系统框架包含的内容主要有企业整体信息的功能结构、数据结构、集成框架以及信息系统实施策略、实施方法、实施计划。

根据优化后的业务核心模型的功能需求，从中抽取得到信息系统需要实现的业务功能单元和功能结构，并且将过程中涉及到的活动、活动之间的逻辑关系和活动之间的数据流影射为这些功能单元所需要执行的功能操作、功能单元之间的交互关系以及不同功能单元之间的数据流。然后将所得到的功能单元配置成的信息系统中的子系统或者系统组件，再将所有功能单元使用和传递的各种可以结构化的数据抽取整理成为信息模型，最后再根据业务核心模型中描述的业务过程所关联的产品信息、组织信息和资源信息，确定未来数据库的系统分布结构、信息系统的网络结构，并在此基础上建立信息系统的集成框架。

2.2.3 信息系统实施

在一般情况下，基础结构和集成框架在设计和实施上都采用基于组件的方式，那么在企业业务功能和组件之间建立影射关系，实现信息系统模型到组件之间的一对一的影射，由此可以建立功能参考模型和系统摸板之间的影射信息系统的实施。

将宏观业务过程细化到由若干具体的功能操作组成的业务操作过程模型，可以用伪码的形式表达，以方便地实现与程序代码的转换，然后转换为UML模型，由CASE或ROSE来完成组件代码的自动生成，并将其存储到组件库中，并与功能单元建立影射关系。

2.2.4 信息系统运行与维护

图2 从机械制造企业模型到信息系统的实施过程

基于工作流模型的信息系统运行管理和控制系统可以自动完成信息系统的运行和管理功能，通过工作流管理系统提供的运行维护功能建立有效的系统日志和数据仓库，利用数据分析技术可以对日志数据进行挖掘分析，来评价信息系统的运行性能，及时发现新鲜系统存在的错误和潜在的问题，及时完成系统的维护工作。

3 机械制造业信息系统数据仓库的数据模型设计

机械制造业的数据仓库采用“自底向上”的模式建立。数据仓库的实施步骤为:分析企业的信息结构，建立各个部门和分系统的数据集市，在数据集市的基础上建立数据仓库。

机械制造业信息系统的层次结构分为战略决策层、管理控制层和作业处理层。战略决策层对应厂级管理层，这一层的信息来源和输出数据库是企业级的数据仓库和部分数据集市。管理控制层对应各职能科室管理业务，各职能部门用相应的子系统对产品设计、生产制造、产品质量和产品销售进行全面计划与控制。信息来源与输出是部门级分数据集市和操作性数据库。作业处理层对应车间、仓库等发生大量作业数据，信息来源与输出是操作性数据库。