基于SharePoint的制造企业科技信息管理系统实现

边 霞，白 翱，何东璠，黄振翅

BIAN Xia, BAI Ao, HE Dong-fan,HUANG Zhen-chi

（中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，绵阳 621900）

0 引言

信息是对数据处理的结果，也是进一步提炼知识的来源。实现各类信息及时、有序的获取、存储、组织和共享是帮助制造企业提升生产管理水平、提升产品研发能力、促进运营效率提高的关键所在之一[1]。目前，随着信息化和工业化的深度融合，以及制造信息化进程的不断推进，大多数制造企业，普遍建立了自己的内部局域网络，应用和部分应用了若干信息化支撑系统，例如企业资源计划系统（Enterprise Resource Plan，ERP）、计算机辅助工艺规划系统（Computer Aided Process Plan，CAPP）、制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）等[2,3]，通过这些系统，与产品和制造过程有关的结构化信息被源源不断地录入后台数据库中，成为企业相关管理人员进行决策的重要依据。

然而，根据笔者近年来的企业信息化实践和制造企业一线调研发现：制造企业的产品信息、制造过程信息虽然被ERP、CAPP、MES等管理起来，但有部分重要的非结构化信息载体例如各类研发会议纪要、科技文档、科研论文、专利、实用新型、体系文件、标准、领域重要资料等没有被集中、统一地管理起来，存在如下一些问题：1）这些信息大多分散在个人电脑中，不能及时实现共享，导致需要的时候无从查找或者花费很多时间精力，阻碍了信息的搜索、查找和共享；2）有些宝贵的信息会随着人员的流动或者计算机系统的变动而丢失；3）通过传统的邮件、共享服务器等方式共享信息，信息安全难以保障。由此，如何低成本、安全地将这些信息进行合理化、有序化的集中、统一管理便成了企业信息化进程中需要解决的突出问题。

针对上述问题，我们基于微软推出的企业级综合门户平台SharePoint，通过对其进行二次开发来实现对上述信息的集中、统一管理，并提供高效的搜索机制和安全控制机制，最终构建制造企业的科技信息港。为论述方便，我们将上述信息统一称为科技信息，以区别于产品信息和制造过程信息。

1 系统实现策略

SharePoint是微软推出的企业级综合门户平台，提供内容管理（ECM）、企业信息集成、社区等一系列功能，并具有可扩展性[4]。自微软推出SharePoint Server 2013，其功能越来越强大，例如其内容查询Webpart 部件可以查询SharePoint平台以外的数据并在SharePoint平台中展示；集成了挪威FAST公司的FAST搜索技术，可以为企业提供安全的、多视角的企业搜索平台等[5]。

基于SharePoint技术，本系统将科技信息进行分类整理，利用SharePoint ECM元数据技术对科技信息进行多维度分类和搜索精简，利用FAST搜索技术实现对SharePoint平台数据的搜索和SharePoint平台以外数据的搜索、并且搜索支持多种格式。考虑信息安全的需求，本系统利用SharePoint权限控制机制对科技信息进行细致的安全控制，对用户角色进行管理，保证用户只能访问到其权限范围内的数据。利用SharePoint ECM的高级路由功能，基于元数据让系统决定由哪个文档库来保存文档。同时企业人员经常会遇到多人文档协作的情况，传统的方式是由一个人负责分发任务和整合文档，协作效率低下，本系统利用office web apps技术实现多人共同编辑一份文档、自动整合的功能，并且可以对文档进行版本控制和权限控制，集成office的版本比对功能查看版本差异等，大大提高了团队文档协作效率。制造企业的某些科技信息需要进行流程管理，比如科研论文投稿之前需要经过多道审批手续，发表成功后还需要论文主管部门审查才能正式进入其科研论文库，本系统利用SharePoint工作流技术实现文档的审批功能。

2 系统整体架构

本系统建立在Windows Server 2008 R2上，通过扩展的.NET Framework、IIS7.0以及AD域等集成SharePoint Server 2013解决方案来实现。系统架构如图1所示。

图1 系统架构

1）最底层为操作系统层，为科技信息管理提供Web服务、数据库服务、基于Windows活动目录(AD域)提供用户管理服务、基于Exchange提供邮件服务和基于LCS提供即时消息服务等。

2）基础服务层建立在操作系统层之上，与操作系统层共同构成SharePoint支撑平台。为科技信息管理提供权限管理服务、搜索服务、工作流管理服务和文档存储服务等，并且支持二次开发以提供更复杂和个性化的服务。

3）应用层即为科技信息管理平台，建立在SharePoint支撑平台之上。包括用户管理模块、文档管理模块、权限管理模块、文档审批模块、文档协作模块、信息检索模块和信息统计模块。

4）最上面一层为表示层，与应用层、基础服务层和操作系统层共同构成科技信息管理系统。Webpart部件提供前端可视化操作界面，最终通过浏览器进行访问。

3 系统关键流程设计

3.1 文档创建/上传流程设计

系统为不同类型的文档创建了模板，例如期刊论文模板、经验总结模板等等。用户可以根据模板创建文档，也可以选择直接上传文档。文档上传时用户不需要关心将文档上传到哪个文档库，只需要为文档填写扩展属性（如文档产生部门、作者职称等）并提交即可。系统利用SharePoint的高级路由功能预先定义规则，根据文档元数据决定将文档路由到哪个文档库。文档创建/上传流程如图2所示。同时SharePoint与office高度集成，用户也可以不登陆系统，直接在office中将文档一键发布到本系统。

图2 文档创建/上传流程

3.2 文档审批流程设计

系统需要对一些文档的流程进行管理，比如科研人员公开发表论文，首先要经过基层领导审批，基层领导审批通过后送到保密部门进行保密审查，保密审查通过后才能投稿，如果发表成功，再送到论文主管部门归档。以往制造企业采用纸质跑签的方式实现论文审批。这样做不但效率低，而且只对发表成功的论文进行了归档管理，那些没有发表成功但同样有参考价值的论文则由科研人员自己保管，随时都有可能丢失或者误删除。科研论文管理流程如图3所示。

图3 科研论文发表流程

由于SharePoint的工作流设计工具SharePoint Designer，只能设计顺序工作流，不支持流程回退功能。对于业务逻辑稍微复杂的工作流实现起来非常困难。本系统中采用Visual Studio+quickflow来进行流程开发，采用InfoPath进行表单开发。实现了流程可视化监控和管理、任务代理/转发、邮件提醒和超时提醒等功能。并且将任务链接嵌入邮件中，这样审批者收到邮件提醒后，打开邮件并点击任务链接就可以执行任务。

4 系统功能设计

4.1 用户管理

SharePoint平台与Windows AD域高度集成，利用其User Profile Service Application 应用程序实现与AD域进行用户同步，同步方式可以选择增量同步或完全同步，管理员可以设置同步策略。本系统登录采用Windows集成认证方式，无需为用户单独建立账户。

4.2 文档管理

文档管理模块包括文档分类、文档操作和版本控制等功能。

4.2.1 文档分类

由于制造企业的科技信息种类繁多、形式多样并且专业性强，一个好的分类可以提高科技信息的检索效率。本系统中，首先根据科研人员使用文档的习惯，将文档分为不同的内容类型（如科研论文、技术标准与规范、经验总结、专利等），每种内容类型都包含基本属性（如标题、创建者、创建时间、大小等）和根据制造企业实际情况定义的扩展属性（如文档产生部门、作者职称等）。基本属性由系统自动识别，扩展属性由文档创建/上传者从系统提供的元数据字典中选择。利用SharePoint的Managed Metadata Service服务为系统创建元数据字典。图4为系统元数据字典部分截图。从图中可以看出，按照内容类型可以将科技信息分为技术标准与规范、经验总结、科研论文和专利等；也可以按照文档产生部门分类，从而实现对数据的多维度分类。

图4 系统元数据

4.2.2 文档操作和版本控制

文档操作包括文档创建/上传、下载、删除、修改等功能。系统利用签出/签入操作创建文档版本。集成office的版本比对功能对比版本之间的差异，并可以随时查看任何一个版本的文档。

4.3 权限管理

由于制造企业人员密级不同，科技信息也由不同的密级组成，因此需要对科技信息进行严格的安全控制，保证每个用户只能访问其权限范围内的信息。权限管理模块包括用户角色管理和文档权限管理两个子模块。

4.3.1 用户角色管理

SharePoint包括32项细分权限用于对用户进行权限管理，利用这些细分权限的组合可以建立不同的角色组。本系统中建立四类角色：

1）管理员：制造企业要求系统中“三员”必须为不同的人员，因此分别设置系统管理员、安全管理员和安全审计员三种角色。系统管理员可以设计、修改系统，建立角色组；安全管理员管理角色组的用户和权限；安全审计员拥有查看系统日志的权利。

2）系统成员：可以查看、添加、更新和删除列表项和文档。

3）系统访问者：可查看页面和列表项并下载文档。

4）审批者：审批者包括基层领导等多个组，用于文档流程执行过程中，将文档传送到相应的角色组进行审批。

4.3.2 文档权限管理

对一些密级比较高或者只能由某几个用户访问的文档或文件夹/文档库，需要为其单独设置访问权限。系统利用SharePoint细致的权限控制机制实现了这一点。单独为某一文档或者文件夹/文档库设置权限时，首先需要断开其与父级的权限继承，然后为其单独设置访问权限。可以将访问权限授予某些角色组，也可以为单独的人员授予访问权限。

4.4 文档协作

文档协作在日常科研生产过程中随处可见，而且团队成员可能来自不同的部门。传统的方式是必须有一个人通过邮件等方式负责分配任务和整合文档，这样做不但效率低、版本难以控制而且安全也难以保障。系统利用office web apps技术为团队成员提供多人文档协作的平台，团队成员可以在文档协作平台上共同编辑文档，文档会自动整合并可以方便的进行版本控制和权限控制。

4.5 信息检索

制造企业科技信息不但形式多样、专业性强，而且对信息的安全要求高。因此用户不但要能快速、准确的查找到所需要的信息，还要保证查找到的信息在其权限范围内。在SharePoint管理中心打开Search Service Application，配置内容源和爬网计划，并新建搜索范围，添加范围规则。即启动了搜索功能。SharePoint Server 2013集成了FAST搜索解决方案，支持全文搜索、元数据搜索、搜索结果预览、权限匹配等多种功能，并且可以根据元数据和搜索范围等对搜索结果进行精简，利用精简面板Webpart进行展示。在精简面板Webpart中设置ShowCounts=”Count”，即可显示出精确的文档个数。

4.6 信息统计

SharePoint 的计时器作业（timer job），可以在规定的时间点及时间范围内完成某种操作。系统中利用WSS对象模型开发timer job实现了文档的下载次数和评论次数统计功能。为了综合考虑系统性能，该计时器作业每5分钟统计一次文档的下载次数和评论次数。最后根据下载次数和评论次数，对文档进行排序，并利用LINQ to SharePoint 技术开发“热门文档”Webpart进行展示。

5 原型系统实现

基于上述平台的体系结构和关键技术，以某制造企业为应用背景，实现了科技信息管理系统，系统部分界面如图5所示。

图5 系统界面（部分）

6 结束语

科技信息是制造企业宝贵的财产之一，如何提高科技信息的利用效率，保证其安全性对制造企业的发展具有重要的影响。通过SharePoint技术，设计和实现了制造企业科技信息管理系统，对制造企业的科技信息进行了集中、统一、安全的管理，促进各类科技信息的有序共享。目前系统已经在某制造企业获得初步应用，今后的工作是进一步对各类科技信息进行合理、有效的分类，从中提炼出知识，此外是将科技信息与产品信息和制造信息进行关联，更好地支持企业生产过程效率的提升。

[1]顾新建,纪杨建,祁国宁.制造信息化导论[M].杭州:浙江大学出版社,2010.

[2]张根保,任显林,李明,等.基于MES和CAPP的动态质量可追溯系统[J].计算机集成制造系统,2010,16(2):349-355.

[3]胡常伟,陈新度,陈新PDM系统与ERP系统的集成方法研究与应用[J].制造业自动化,2006,28(3):24-26.

[4]王建军,戴海金,朱方策.基于Excel Services报表系统的研究与实现[J].计算机工程与设计,2010,31(19):4305-4308.

[5]盖明媚.FAST搜索技术及其应用研究[J].科技信息(科学教研),2011,21:398,426.