装备制造业产业协作链服务平台模型研究与设计①

刁树民， 庄 尧， 苏晓光， 李美珊， 张晓勇

(1．佳木斯大学信息学院，黑龙江佳木斯154007;2．北京世纪德辰通讯有限公司，北京100083)

0 引言

目前的装备制造业具备了产品齐全、技术先进、生产规模大的行业体系．随着信息技术的迅速发展，装备制造业企业纷纷借助信息化建设来提高生产效率及经营管理模式，强化区域装备制造业的核心竞争力，推进装备制造业信息化显得非常重要．

为了完成装备制造业行业产业链的延伸和协作，信息技术、制造技术和网络技术相互融合、相互集成的是必然结果，装备制造企业推进和实现信息化是必然趋势．

1 研究服务平台模型的主要内容

1．1 服务平台需求分析

全球装备制造业的趋势向着敏捷制造系统、数控制造系统、集成制造系统等数字开发发展．利用三大系统的联系，产业链将突出集成信息化、密集系统化和超级附加值化[1]．

从平台服务需求调研，涵盖装备制造业行业资源信息、企业信息、技术信息、产品信息和行业市场信息等;从信息分类需求分析，涵盖社会经济、科学创新、企业文化、行业资讯等方面信息[2]．

1．2 服务平台功能定义

通过对装备制造业信息需求分析，确定了产业协作链服务平台具有以下功能:协作链数据交换服务;协作链技术协作服务;协作链信息咨询服务;搭建协作链数据中心，重点设置了设备资源库、技术资源库、人力资源库、客户资源库、产品资源库;为建设配套加工中心、物流配送中心、人力资源中心和培训服务中心等区域产业链服务中心奠定基础．

1．3 服务平台整体架构设计(如图1)

图1 装备制造业协作服务平台功能框架设计模型

(1)用户层:涵盖区域装备制造业行业成员企业构建的“装备制造业联盟”，成员企业通过访问平台中心网站获取信息，大量的平台成员和用户企业形成了用户层．

(2)应用服务层:为产业协作链企业提供数据交换功能、技术协作功能、信息资讯功能等用户需要的功能．该应用服务层为用户整体服务并提供问题解决方案．

(3)数据共享层:中心数据库除了包含企业基本信息之外，主要是协作链企业的生产、技术、经营等重要要素．提供区域全行业的设备资源、技术资源、人力资源、客户资源、产品资源等数据服务．

1．4 服务平台实现目标

(1)实现区域装备制造业产业链又好又快发展的战略目标

为进一步促进区域产业链配套协作的快速发展，同时推进以信息化带动工业化，加快新型工业化进程，对区域的地方经济建设具有意义重大．

(2)整合区域装备制造业产业链资源，实现集约化、规模化、产业化发展目标

组建区域产业链网络协作服务平台，整合主体客户、辅助客户和技术支持单位的制造资源，实现技术、设备、人力资源的共享，提高产业链上下游企业的协作和配套能力;通过优势互补，形成区域核心竞争力．

(3)提高区域装备制造业产业链整体技术目标

提取区域装备制造业先进技术，有效衔接区域科研院所、科技成果与生产对接，并使之成为区域科技创中枢，将其打造成以先进制造工艺和装备技术创新与产业化服务平台．

2 服务平台系统模块功能设计

2．1 产业链数据交换模块设计

数据交换模块是本平台的前置模块，为客户接入端与与本系统实现数据交换为不同数据库、不同数据格式之间，进行数据交换而提供服务的功能．

(1)数据交换模块功能定义

提供产业链企业之间生产协作招投标、生产能力及设备状态等企业数据的交换功能．

(2)数据交换模块功能描述

本模块按照面向服务架构(SOA)，遵照XML技术标准和规范，为本地装备制造业企业提供包含提取、转换、传输和加载等操作的异构数据互识服务，实现扩展性应用和数据集成．

(3)数据交换模块交换过程(见图2)

图2 数据交换过程示意图

1)分布式源数据

在本地装备制造业协作企业处于地理位置分散，但同城或同地域．即企业信息节点分散在同城或同地域，企业数据都存在自己企业的数据库里，对于装备制造业协作平台来说处于分布式布局中，属分布式部署，这就形成了装备制造业协作平台分布式源数据结构．

2)集中式管理数据

平台数据源按照分布式部署到各个企业之后，需要集中式对分散的数据进行管理，形象地看成是数据一个数据包;那么，平台管理数据的就是对一个数据源进行操纵，即进行了集中式管理．目前，通过Web－Services技术可以做到．

3)数据抽取、数据转换、数据加载

数据抽取、数据转换、装载数据技术目前已经成熟，其最佳方法取决于所执行操作的类型以及需要装入多少数据，详细不在叙述．

4)目标数据

通过以上数据抽取、转换、装载的加工过程，目标数据库获得了能够识别的系统标准格式数据．

2．2 产业链技术协作模块设计

从功能定位角度来说，装备制造业产业链技术协作的功能依靠相应软硬件系统得结合和实现其功能模块组合[4]．它们共同构成了平台系统的基本架构．主要包括四个层次:用户层、应用服务层、技术服务层和资源层(见图3)．

图3 产业链技术协作架构模块示意图

图4 基于SOA信息搜索架构模型示意图

(1)技术协作服务层

该层功能就是装备制造业技术协作系统的服务层，主要为平台用户提供技术研发、技术协作和技术支持等技术性质服务．在服务平台技术实现时，应根据区域装备制造业企业的实际水平与技术现状，建设若干分类明晰的条块技术服务中心，并研发基于基础服务的平台技术工具:

1)基于Web方式的门户网站，为产业链提供统一的访问界面．

2)针对不同应用系统，不同数据库，研发异构数据接口技术方案及提供可操作工具．

3)开发“一对多自动撮合技术工具”，通过“撮合技术”的延伸，组合“最佳协同生产计划分配方案”．

(2)技术管理服务层

该层功能是装备制造业公共技术管理服务层，主要对用户、专家和知识实施管理，对平台服务水平进行评价和监督．

(3)公共技术资源层

平台该层功能实现设备资源、软性资源、科技资源、服务资源和知识资源等．因此，在装备制造业公共需求资源中，需要设计人力资源数据库、服务信息数据库和知识库．本层完善基础资源提供各种服务，特别是数字化技术、工程设计、数控机床应用技术、敏捷制造、虚拟制造、省级以上工程中心提供服务．

(4)用户层

用户层的管理涵盖在技术管理服务层，管理对象包括:协作链企业用户、专家团队、技术协作研发机构、供应链用户、产品线用户、政府机构、物流服务用户、外网用户等．

2．3 产业链信息资讯模块设计

图5 平台信息服务功能架构示意图

(1)平台搜索查询技术[6]

平台产业链信息构建要符合为企业提供具有市场价值的有效资源，通过搜索引擎技术(见图4)对行业内部和外部的信息筛选和挖掘，了解企业产品特点竞争力情况，行业内竞争者进行竞争情况，了解竞争者和合作伙伴的经营状况;为客户提供可靠先进的技术信息;为客户提供适当的管理信息化系统服务．

(2)平台信息服务功能架构

平台信息服务系统功能定位(见图5):首先是组织产业链的信息库为自组织基础信息来源，并在外网的海量的信息中抓取辅助信息．

(3)自组织信息源

服务平台的自组织资源信息是基础要素信息，是重要信息来源．该系统通过信息技术人员和组织系统将产业链各个企业的基本信息组织起来，如企业基本情况，年月日产量产能、设备运行饱和度、零件库半成品库成品库数据、人力资源情况、企业优势和发展潜力、龙头企业能力和配套能力等信息．

2．4 辅助服务系统

该服务平台所提供产品展示及销售服务和多级联动链接服务;信息技术咨询监理服务;物流中心推介服务、托管服务和培训人才服务等，不再详述．

3 结论

本文就如何创建该领域的一个智慧平台，从需求调研、平台设计、功能模块、信息服务等方面进行了分析和研究．总结了构成该平台的各种技术手段，制定了平台设计目标和原则，基于SOA服务架构方法，对装备制造业信息化服务平台的整体架构进行设计和分析了服务的平台作用及机制．

[1] 何伟福．云南装备制造业振兴路径探析[J]．经济问题探索，2009(11):140－144．

[2] 罗伟．图书馆信息管理系统中的问题和对策[J]．科技创新导报，2010(3):178－178．

[3] 王新英 陈语林．数据抽取、转换、装载综述[J]．企业技术开发，2004(8):3－5．

[4] 宁汝新．数字化技术是先进制造的核心技术[J]．中国制造业信息化，2011(1):18－19．

[5] 元静，张坤．浅谈软件设计与 SOA．数码世界[J]．2010(12):23－23．

[6] 陈新颜．垂直搜索引擎辨析[J]．现代情报，2004(9):133－134．