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关键词:企业 信息化 应用系统 集成
“九五”以来,企业信息化建设得到了迅猛发展,在不同的发展阶段开发了许多信息系统,这些系统为提升企业管理水平发挥了重要的作用。如:PDM、MES、OA、ERP、CRM、SRM等信息系统,这些信息系统解决了企业一些局部但非常关键的问题,在一定程度上提高了企业的信息化水平,为企业的发展做出了很大的贡献。
这种分阶段独立实施不同应用系统的建设方法的弊端随着应用系统数量的增加也逐渐显现:合作的厂家包括多家公司;各个系统之间不能实现数据共享、数据更改不同步、数据冗余,形成了一个个的“信息孤岛”。随着时间的推移,特别是信息技术的不断发展,企业竞争的加剧,传统的思维方式、经营方式、管理方式都发生了变革。市场要求我们必须以速度、效率与灵活性作为应对策略,企业必须使自身的业务精细化、自动化,以求内部与外部的业务系统实现无缝连接,各类应用系统的整合与集成逐渐被各企业重视,同时也是企业发展的迫切要求。
1、应用系统集成是信息化发展的必然趋势
由于信息化建设各阶段条件限制,原有的信息化规划与信息化实践存在着缺陷和不足,由于标准、规范不统一、平台不统一、数据格式不统一造成了信息异构。系统间数据和业务断层越来越严重:随着企业管理水平的不断提高,基于多个系统的业务需求越来越多;系统之间数据自动传递的需求越来越多;系统间流程自动衔接的需求越来越多;从统一平台一次登录就可获得适合自己身份和权限的全部个性化服务的需求越来越多。
信息最终的目的是辅助决策。企业各个应用系统在不同程度上都有分析功能,但这种功能仅限于企业局部分析,这些分析功能的确能从多个角度,以直观的方式将分析结果呈现给决策者。但是这种分析不能帮助决策者通过对历史信息的分析产生对未来结果的预测,不能发现表面上看似不相关主题信息之间的关联等等。
随着市场竞争的加强,企业对信息系统提出越来越高的要求,一个稳定可靠扩展性良好的支撑平台变得日益重要。于是企业应用系统集成技术应运而生,该技术的主要目的在于保护现有投资的前提下有效的提高子系统间的互操作能力,进而形成一体化的统一企业支撑系统,促使IT支撑体系更加贴近企业的业务需求,增强整体效率。
2、企业应用系统集成规划
企业应用系统集成涉及的范围广、层次多、专业跨度大,因此需要综合考虑、统筹规划,先建立系统集成蓝图,在蓝图的框架内以应用集成推动数据集成和流程集成,最终实现应用系统间的透明访问。
2.1、功能目标
企业应用系统集成的目标是:通过企业应用系统集成的建设,实现企业业务与应用的一体化集成,包括对人、系统入口、业务流程、数据的集成。对人的集成主要是实现全厂人员对信息资源获取的统一化管理;对系统入口的集成主要是通过单点登录技术,实现对目前应用系统的“一站式”访问提高工作的效率;对流程的集成主要是实现业务流程管理及流程自动化,包括企业内部的业务流程集成,上下游企业之间的集成。
2.2、实施步骤
根据目前企业的信息化现状及业务需求,企业应用系统集成的建设初步分为三步走。第一、实现企业门户和单点登陆。解决目前用户名、密码过多,管理维护复杂,用户登陆界面繁多造成整体系统使用效率降低的问题。同时通过统一门户的构建为企业建立起一个用于未来企业系统整合的运行核心,搭建基础运行平台用于日后形成流程化平台及集成平台。第二、实现企业统一数据整合,令各个系统间的数据可以互连互通。将独立数据通过数据综合运用产生新的价值,提高企业对自身数据的掌握度,令企业管理与运行能够依赖与更丰富的数字依据。第三、实现企业流程化应用整合。将原本仅仅是从各个系统中抽取数据变为真正的系统间交互应用。用户可以随时按照业务的真实需求更改,令系统更加贴近需求,提高系统效率。
3、企业信息化系统集成方法
3.1集成异构数据源的方法
实现各类系统异构数据库的集成一般有两种方法。第一种就是将原有的数据移植到新的数据管理系统中,为了集成不同类型的数据,必须进行数据类型转化。这种集成方式的缺点是随着数据管理系统的升级,原有应用软件将被废弃或重新开发。
第二种方法是利用中间件集成异构数据库,该方法并不需要改变原始数据的存储和管理方式。本文重点对该方法进行论述。中间件位于异构数据库系统和应用程序之间,向下协调各数据库系统,向上为访问集成数据的应用提供统一数据模式和数据访问通用接口。
3.2 中间件集成实现技术
中间件作为企业异构数据源集成的解决方案,必须为中间件选择一种全局的数据模式。异构数据集成的全局模式须满足:(1)能够描述各种数据格式,无论其是结构化的还是非结构化的,无论其是否支持查询语言。(2)易于进行数据交换,集成后的数据可以方便的以多种格式便于应用交换数据。
3.3 中间件集成异构数据库要求
中间件集成异构数据库的关键技术是异构数据库同步,数据库同步是为实现不同系统的数据实时共享、流转、传递,实现不同结构的数据库间的数据自动同步更新,打通信息孤岛,让企业间不同系统的信息能够自动流转,全面整合企业信息。为实现数据库的异构集成,在系统建设之初就必须考虑到如下要求:
(1)两个数据库之间有可靠的网络连接;(2)数据库必须为关系型的数据库;如:sql、oracle、mysql等;(3)提供数据库系统登录信息:①数据库类型;②数据库服务器(IP、端口);③数据库名;④数据库登录用户;⑤数据库登录密码。(4)提供数据库系统数据读取权限;(5)提供数据库数据表结构。
3.4中间件集成异构数据库数据格式要求
为实现异构数据库同步,必须有数据编码标准,数据编码必须具有唯一性,这是信息系统集成过程中数据采集的基本要求。
企业信息化建设过程中,PDM系统是所有应用系统的源头数据,PDM系统中包含了企业所有产品的数据信息,PDM系统将为CAPP、ERP、MES等系统提供EBOM表。其他系统将在PDM系统BOM表的基础上加以应用。但企业在实施信息化建设的过程中,经常是先期实施了ERP系统,然后再实施PDM系统,两套系统中或存在对同一属性产品不同标识的情况,这就需进行数据库分析,进行选择调整,统一标识,从而才能实现数据同步。
随着煤炭企业信息化的深入发展,企业信息化考评体系的建立是企业进行信息化管理的首要工作和基础平台。一方面,企业信息化规模的增大促使其逐渐成为提高企业核心竞争力的有效手段和途径;另一方面,如何在战略计划的制定与实施过程中对信息系统进行定位,如何正确认识本企业信息化的绩效,如何了解本企业信息化的建设与应用水平,以促进企业的信息管理绩效,这些已经成为企业所日益关注的核心问题。因此针对这些问题,开展了对大型煤炭企业信息化考评体系构建的研究。
1 国内外研究现状
目前,在信息化的全面评价指标体系方面,国外进行了一些分散、独立的研究主要侧重于软件质量的测量,其注意力主要集中在获取利润,减少和避免投资风险上,而他们对信息化评价对国民经济和社会发展的意义与作用的关注和研究的较少。国内评价方法和体系都是处在战略管理的层面,是对社会信息化的宏观评测。对大型煤炭企业来说,更重要的是评测体系如何与管理职能、方法联系,如何全面掌控企业的信息化状况和绩效,如何指导企业深入应用信息化,如何推动企业信息化建设。
2 大型煤炭企业信息化考评体系构建理论依据
2.1 考评体系的设计原则
考评体系设计应遵循以下原则:
(1)统一性、整体性。考评体系应作为一个整体全面地反应企业信息化建设的各个方面。
(2)可操作性。所选取的指标应该尽量与企业现有数据衔接,新指标应定义明确,便于数据采集。
(3)引导性。通过考评体系设定,能指导企业信息化发展路径和前进方向。
(4)定量与定性分析相结合原则。企业信息化环境与效益的定量评价非常困难,一次定性与定量分析结合是客观评价信息化水平的重要原则。
(5)稳定性。考评体系将在一段时期内保持相对稳定,局部可根据具体情况作一定调整,从而使该体系真正对企业起到指导作用。
(6)简明性。评价指标应简明,交叉少,覆盖面大,指标设置应具有一定的综合性,指标之间的逻辑关联要强。
(7)可延续性。所设计的体系不仅可在时间上延续,而且可以在内容上拓展。
(8)灵活性。评估专家根据可能发生变化的实际情况,可对指标灵活运用。
2.2 考评指标的权重方法
2.2.1 指标权重理论基础
具体权重根据德尔菲法、层次分析法,结合政策导向确定。
(1)德尔菲法
德尔菲法是依据系统的程序,采用匿名发表意见的方式,即团队成员之间不得互相讨论,不发生横向联系,只能与调查人员发生关系,以反覆的填写问卷,以集结问卷填写人的共识及搜集各方意见,可用来构造团队沟通流程,应对复杂任务难题的管理技术。
(2)层次分析法
层次分析法(Analytic Hierarchy Process简称AHP)是将决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。层次分析法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上,利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化,从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法。尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。
2.2.2 权重指标分配
考评体系设计四级指标,一级和二级指标为各企业指标体系的共性指标,三级和四级指标为企业的特性指标,也是量化考评打分指标,即数据采集项。其中四级指标是企业重要应用系统的特性考评指标。
企业信息化考评指标总分计算方法:
I=Σ(Pi*Wi)
I表示指标体系的总得分;Pi表示第i个指标的得分,各指标得满分都是100分:Wi表示第i个指标的权重,所有指标权重的和为100%。
3 大型煤炭企业信息化考评体系构建
3.1 考评体系总体设计
考评体系设计四级五细则,包含4个一级指标,16个二级指标, 86个三级指标,5个应用系统考评细则,包括财务系统、资金系统、医保系统、设备管理系统和人事培训系统。一级指标和二级指标为共性指标,三级和四级指标为数据采集项。一级指标包括:信息化保障环境、信息化管理制度、信息化基础设施、信息化应用水平。
3.2 考评体系指标内容
3.2.1 信息化保障环境
信息化保障环境占考评权重的10%,总分100分,反映企业信息化建设的基本条件和支撑环境。包括4个二级指标:组织领导工作机制(40分,占总权重4%)、信息化规划及投入(20分,占总权重2%)、信息化工作执行力(30分,占总权重3%)、信息化教育培训(10分,占总权重1%),和9个三级指标。
3.2.2 信息化管理制度
信息化管理制度占考评权重的15%,总分100分,反映企业信息化制度、日常业务管理、人员素质等方面的情况,包括5个二级指标:规章制度(20分,占总权重3%)、技术资料(20分,占总权重3%)、工作记录(20分,占总权重3%)、网管资料(20分,占总权重3%)、业务人员(20分,占总权重3%),31个三级指标。
3.2.3 信息化基础设施
信息化基础设施占考评权重25%,总分100分,反映企业信息化在硬件设施、信息安全等方面的情况,包括4个二级指标:机房系统(25分,占总权重6.25%)、网络系统(25分,占总权重6.25%)、服务器(25分,占总权重6.25%)、信息系统安全(25分,占总权重6.25%),33个三级指标。
3.2.4 信息化应用水平
信息化应用水平占考评全总50%,总分100分。反映企业在信息化应用、系统集成方面的水平,考评体系以应用为本,因此信息化应用水平在四大考评指标中占比重最大。包括3个二级指标:企业通用系统(60分,占总权重30%)、专用系统(30,占总权重15%)、系统集成水平(10分,占总权重5%)。企业可根据自身的情况,灵活设置三级指标。另外,企业可根据应用系统的战略性、重要性设置某一应用系统专用的详细考评指标,即四级指标。本考评系统以煤炭行业为例,列出了13个三级指标,5个四级指标。
3.3 考评体系运转保障
面对信息化建设日趋重要的大型煤炭企业,从战略层面,探索并深化信息化绩效和管理水平的精益管理模式和方法,推进企业的信息化建设,提升企业的信息化运行监管和效能监察,已非常重要。
企业信息化考评体系的有效实施需要做到以下几点:
(1)企业需建立一套合理有效的考评制度体系来保障。
(2)企业需有专门的管理机构来组织考评,形成统一的、全面的企业信息化绩效评价。
(3)考评要坚持实事求是,客观反映企业信息化现状,数据采集要真实准确。
(4)评价办法公开,评价过程透明,评价结果公正。
(5)考评方式要科学。
现代化企业要进行集中式的集团管理,除了要规范、优化管理流程和业务流程,还必须借助于先进的信息技术手段,实现业务信息、业务数据及各类管控指令的及时、高效、安全、准确的传递。作为新成立的企业,四川省煤炭产业集团有限责任公司(以下简称:“川煤集团”)要实现主要业务集中管控的目标,必须要通过管理业务信息化建设,将各下属公司已有的少量的、分散的信息化系统进行整合和集中,重新规划,按照新集团管控的要求,重新搭建适应现代企业管理需要的信息化平台,并在各业务系统之间实现业务信息和数据的共享。
明确目标 做好规划
为了了解各下属单位相关业务的实际情况,便于拟定适用企业自身实际情况的信息化建设模式、内容和目标,川煤集团聘请了西南交通大学作为本企业信息化的咨询服务商,对企业的经营管理现状、信息化建设条件等进行咨询和设计。按照总体规划方案,川煤集团信息化建设模型如右图所示:
由咨询服务商根据业务调研、分析后拟定的川煤集团信息化建设的总体规划方案,涵盖了七大业务应用,其中包括了“财务管理”、“物资供应”、“煤炭营销”、“协同办公”、“人力资源”、“项目管理”、“安全生产”等;规划建设了集成数据中心、集成平台、企业内部门户,在业务应用系统具备一定条件时,进行系统集成实施,从而避免出现信息孤岛,实现各业务系统之间的数据共享、流程集成、界面集成等集成目标。
财务管理业务系统:为实现资金大集中管理的目标,川煤财务系统废止了原有下属单位各自分散的财务系统,全新规划重建实现一个统一财务账套。该应用的覆盖范围包含了川煤集团的全部三级财务核算单位(200余家);在统一会计科目体系、统一流程、统一核算制度的基础之上,实现了会计核算、日常报表、资金结算、预算编制等业务的集中管理模式,组建了10个内部结算中心等。在完成业务系统建设的前提条件下,川煤财务管理系统分别实现了与物资供应系统、营销管理系统、人力资源系统等系统的数据集成、流程集成等。
物资供应管理系统:川煤集团下属各公司所处地域比较分散,物资采购种类繁多、业务量较大。川煤集团物资供应管理系统覆盖所有下属单位,包括30多个仓库,对14多万种物资进行了集中采购和配送管理。另一方面,通过实施“财务-业务一体化”的集成实施,实现了物资采购和财务应收应付之间的跨系统数据集成。
煤炭销售管理系统:对本企业煤炭销售业务的集中管理,川煤集团按照“统一销售计划、统一签订合同、统一铁路运输、统一煤炭价格、统一货款结算和回收、统一销售行为”等原则,实施了川煤集团煤炭营销系统。川煤煤炭营销系统的建设,实现了川煤集团煤炭销售业务信息化从无到有的转变,同时,也实现了销售结算业务和财务应收应付业务的无缝集成。
协同办公管理系统:川煤集团协同办公(OA)系统的主要建设目标有两个,一是实现覆盖全集团公司200多家下属单位、80%管理人员的办公平台,实现办公无纸化;二是作为企业的内部门户系统,实现与其它相关业务应用系统的数据、流程及界面集成。
业务应用系统实现集成
由于系统集成前必须具备相应的实施条件,即相关业务应用已经启用、各自基础数据标准一致、交互的业务数据需求明确、系统间数据接口统一。因此,川煤集团的企业管理信息化建设工作,采取了分期、分步推进的策略。根据有关业务应用系统的建设推进进度情况,进行相应的集成实施。主要的思路和方法如下。
1、统一集成技术标准,建设统一集成平台
由于每一个业务信息系统所选择的供应商、所采用的软件各不相同,系统架构相差巨大。因此,要实现不同架构系统之间的集成,必须要对集成相关的技术标准和接口进行统一、规范。通过制定系统集成方案的形式,对各业务应用系统的技术路线、集成接口进行明确(明确软件商的准入门槛):各系统统一采用J2EE技术,接口统一采用WEB SERVICE接口,文件传输格式统一采用XML格式。
2、构建数据中心、统一管理主数据
各项系统集成任务的完成,需要实现各种形式的数据通过多种方式在不同应用系统之间的安全、快速的传递和交换,涉及到相应数据的打包和拆包、分析和处理,其前提条件是不同应用系统要能共享基础数据,包括组织机构、客户、供应商、商品、物资、人员、系统用户等。
川煤集团按照系统集成方案对有关基础数据的管理模式、管理流程、编码规则的要求,对基础数据进行集中、统一管理,各业务系统引用相同的主数据编码,实现了基础数据的一一对应。
3、应用系统物理集中部署
所有业务系统均集中在同一个物理地点,一方面硬件投入、管理投入、管理维护难度均得到降低;另一方面则便于集成实施,且因为各应用服务器通过高速LAN进行数据的交换,因此集成应用效果也能得到充分保障。
4、采取分步集成、渐进实施的策略
开展集成实施工作的前提条件是业务系统的建设基本完成,业务应用能正常进行,因此川煤集团的集成工作也同样以分步、渐进的方式进行。集成实施的整体任务被分解,难度被分摊,每一阶段的实施重心、实施效果能得到有效的保障,更为重要的是,集成工作的分步实施,不会影响相关业务系统的常规操作和日常管理。
5、筛选集成业务、实现核心集成需求
当代信息化技术的高速发展,对于煤炭企业的信息化建设而言,理论上能实现各种各样的集成需求。但是在实际的信息化项目实施过程中,我们要考虑进行集成开发的投入成本,必须要对所有的集成需求进行了解、分析、评估和归类,筛选出核心集成业务,再进行集成实施,才可以取得最佳性价比;如不进行筛选,试图满足所有集成需求,则会对集成实施带来极大的难度和风险,并对主要集成需求的满足带来不利影响,甚至导致集成项目的失败。
川煤集团系统集成项目的核心业务需求,包含了物资采购支付业务与财务应付业务、煤炭销售结算业务与财务应收业务、人力资源与OA系统界面统一等。
(1)物资采购支付业务与财务应付业务实现“一体化”
因为实行的是大集中业务管理模式,川煤集团物资采购业务分为两大类:集中采购类和自主采购类。通过集中采购方式所涉及的结算业务,将产生对供应商的外部结算和对下属单位的内部结算两种结算类型。内部结算单据的传递,在实现“财务业务一体化”之前,只能采用纸质凭证形式,通过快递公司寄送到相应单位。而川煤集团各下属单位的地理位置比较分散,分布于全川各市州,交通条件不佳,因此票据寄送所需时间较长,对有关业务的正常进行、运行效率都产生了不同程度的影响。针对上述问题,川煤集团实施了财务、业务一体化集成实施,在物资系统结算业务结束、生成结算单据的同时,将单据实时传递到相应单位进行财务处理。
另一个通过实施系统集成得到有效解决的问题,是如何做到巨大业务量下的各个付款业务的准确、及时和高效。川煤集团每年的物资采购合同上千份、供应商上千家,由此带来付款方式多、付款时间节点多的特点。通过集中采购方式所采购的各类物资,是以内部销售的形式转卖给各下级单位的。
物资采购和销售业务管理的核心都主要针对票据、物资和资金的流转进行管理的。财务系统中关于物资采购与销售的应收应付票据业务所需会计凭证,是从物资系统中所产生的采购入库单、销售出库单直接关联生成的,从而实现了总账应收应付账款与物资采购、销售结算金额的自动匹配。通过货物验收出、入库单关联产生应收、应付单和合同进行一一对应,并根据合同的付款方式自动生成“付款计划”,按付款比例和付款时间自动分解发票金额出具发票。
财务业务的原始凭证直接来自于业务系统的业务单据,并同物资采购合同数据进行关联,其益处是:企业准确掌握了应付账款的实际支付时间,解决了“欠款是否现在该付”的问题,杜绝了支付人情款、糊涂款和恶意欠款;货款支付不分亲疏、不分远近,公开公平公正落到实处。对供应商而言,只要发票入账,啥时回款,回了多少款,自己都能算得出来,不需要专程到购买方“求爹爹告奶奶”去“跑款”、“要款”;欠款余额半年一对账,数据准确,货款存放在川煤集团账户上没有风险,回款没有心理压力。
(2)煤炭销售结算业务财务应收业务集成
在大集中管控模式下的川煤集团煤炭销售业务可以分为两大类型,一类是“统销业务”,另一类是“自销业务”。统销业务在进行至结算环节时,将会产生对客户的结算和对下属单位的内部结算工作。
内部结算业务所产生的单据需要及时、准确地送达各下属单位财务部门。基于与物资结算单据传递效率低下的类似原因,销售结算单据的传递也存在着时间周期长、影响业务效率的问题。在财务系统、营销系统均实现大集中的前提下,川煤集团通过系统集成实施,将销售单据以电子形式实时地传递至有关单位的财务账套内。
由于煤炭销售市场受经济大环境的影响比较大,变化不定,煤炭销售业务为了适应市场变化而具有模式灵活、多样化的特点,如销售合同/协议的签订方式、煤炭销售款的支付方式、煤炭运输方式等均需要和客户进行协商,无法统一。在川煤集团煤炭营销管理信息系统建成后,企业煤炭销售业务管控力度大大加强,业务量迅速集中、数据量陡然上升。川煤集团煤炭销售年合同近四百份,货款回收业务量上千次,各合同的收款时间不一,在如此大的业务量下,如何做到准确、高效的结算和统计,确保企业资金流转?
国家和地方主管部门、制造业企业、咨询服务企业、系统软件供应商、制造业应用软件供应商、电脑与外设供应商、网络产品供应商、渠道与商和软件及系统集成商,是构成制造业信息化价值链的基本要素。
制造业信息化价值链的每个基本要素之间都是相互联系、相互作用、相互影响的。每个环节出问题,都可能导致制造业信息化工程的失败。
图1制造业信息化的价值链
1.国家和地方主管部门是制造业信息化工程的管理者和推动者,其职责是:
1)负责对国家和地方的信息化工作进行宏观引导与管理。
2)负责制定政策,实施项目和计划,以点带面,重点扶持,树立样板,推动信息化应用工程的发展。
3)负责推广先进的信息技术。
4)负责建立和维护公正的市场秩序和竞争机制,保证各个基本要素实现多赢。
2.制造业企业是信息化的最终客户,是主体,其他要素都是为这个客户服务的。
每个制造业企业,都需要根据自己的行业、规模、发展阶段、管理体制,来选择个性化的信息化解决方案。要实施好信息化工程,企业必须注意以下问题:
1)企业领导必须对信息化建立基本的认识,必须认识到,信息化是一个工具,是一种手段,需要为我所用,为企业的发展服务。
2)信息化是首长工程,企业领导必须把它当作一个企业发展的战略任务来抓,必须真抓实干。
3)信息化是一个复杂的系统工程,企业必须把信息化作为一个长期的分阶段实施的大项目来进行科学地管理。在项目实施前,必须对信息化工程这个大项目的实施所要解决的问题、每个阶段的目标、项目的人员组织、成本、考核标准进行计划。在实施过程中,必须进行监控,必须对每一个阶段的实施成果进行评估和分析。信息化工程这一关系到企业生死存亡的项目的成功实施,必须满足项目成功的三个基本条件,即实施周期、实施成本和实施效果。
4)任何一个试图提高效率、降低成本的革新,一开始总是会降低效率、提高成本。企业这个大系统需要一段时间的适应,才能把革新的成果融入企业,信息化工程也不例外。因此,对信息化过程中的困难和问题,制造业企业应有客观、理智的认识,企业领导要敢于冒有准备的风险。
5)信息化工程的关键,是企业能够在咨询服务商或者软件公司的帮助下,弄清自己的需求。信息化软件实际上是企业管理思想和理念的一种载体,如果软件本身所包含的管理思想和理念与制造业企业相冲突,信息化工程是不可能成功的。因此,企业需要有既懂管理,又能够清晰地描述自身企业的管理模式与信息化需求,并能够与咨询公司或软件企业进行交流和配合的管理人才队伍。
6)软件既然是一种工具,就必须有能够熟练使用这种工具的人。因此,企业需要培训一批能够熟练软件的应用人才队伍。
7)随着技术的发展,软件的应用平台日趋复杂。因此,企业需要有熟练掌握计算机硬件、网络和数据库的维护人才,确保系统正常运行。在国外,越来越多的企业将这类工作外包给专业的软件服务和集成商。
8)信息化建设需要消耗相当大的资金,因此,企业要充分考虑资金的获取渠道与方式,做好预算与成本控制,避免信息化工程因为资金问题而中途夭折。
3.咨询服务企业是制造业信息化的枢纽,其职责是:
1)帮助企业进行信息化需求的诊断和分析,制定制造业企业信息化的总体规划。
2)帮助企业进行信息化软件、硬件和系统集成方案的选型、实施与监理。
3)帮助企业进行多层次信息化人才的培训。
4)不断跟踪和研究制造业信息化领域的技术、市场、产品和服务的发展变化趋势,深入企业进行调查研究,为制造业企业推荐最合适的信息化解决方案。
4.制造业软件企业是制造业信息化的工具制造商,其职责是:
1)提供能够满足制造业企业功能需求,能够在企业的计算机和网络平台安全、可靠运行,并能实现与其它应用软件集成的软件产品。
2)软件产品应具备先进性、实用性、可靠性、兼容性、开放性、易学易用性等特性。
3)为制造业提供软件产品的安装、培训与服务。其中服务包含软件实施、软件升级、客户化开发、解决应用中的问题等。
5.软件服务和集成商是制造业信息化的桥梁,其职责是:
1)帮助企业进行信息化软件的客户化开发、培训和系统升级。
2)帮助企业实现不同应用系统的信息集成。
3)帮助企业维护整个信息系统,并解决信息备份、信息安全问题。
6.电脑与外设供应商、网络产品供应商和系统软件供应商组成了制造业信息化的基础的、与具体应用无关的平台。该平台必须保证整个信息化系统运行的可靠性、安全性和兼容性。
7.渠道与商负责帮助产品供应商进行产品的销售、服务与技术支持。大多数硬件与网络供应商和系统软件供应商以分销和渠道销售为主;而制造业应用软件公司则主要采用直销,自主从事产品的销售、服务和技术支持工作。
2.决定制造业信息化工程成败的关键因素
制造业信息化的价值链中的各个环节都是决定信息化工程成败的因素,而其中,政府主管部门、咨询服务体系和制造业软件企业,是最重要的因素。
首先,政府主管部门对于整个价值链的影响是巨大的,政府主管部门制定的政策如何、导向如何,对制造业信息化工程的成功至关重要。
在“九五”期间,国家科技部提出的CAD应用工程,就顺应了当时的企业信息化状况,带动了一大批企业甩掉图板,使用CAD软件,使企业真正尝到了信息化的甜头,激发了企业实现信息技术深化应用的热情。反之,有些地方和行业的主管部门,在推进信息化的过程中,采取了计划经济时代的一些地方保护、行业垄断等做法,规定企业只能用某某产品、某某软件,这就不利于信息技术的推广应用。
第二,在制造业信息化工程实施的过程中,有没有咨询服务企业的参与,参与的程度与方式如何,也是导致信息化成功的关键因素。
许多制造业企业在实施信息化工程时,考虑得比较多的是建网络、买软件和硬件,在购买前看演示时令人眼花缭乱的好功能,到了企业就是用不起来,数据格式不兼容、借口连不上等问题随着而来。有的企业甚至成了“软件展示厅”,买了一大堆软件,但还是一个混合物,没有真正实现“化合”,没有真正集成起来。究其原因,就是没有引进咨询服务企业,进行认真、仔细的需求分析,缺乏有实际指导意义的总体规划和实施及集成方案。
另一方面,咨询服务业在中国还处于起步阶段,还比较缺乏专业性的制造业信息化咨询企业,高校的专家、教授和研究生是从事咨询服务的主要力量。他们的优势是对国内外先进技术和发展趋势进行跟踪研究,但是往往缺乏在企业工作和实施项目的实际经验。
不少制造业软件企业除了为制造业企业提供应用软件之外,实际上也扮演了咨询服务的角色。企业常常要求制造业软件公司为企业制定信息化方案,甚至进行软件与系统集成等。但是,由于制造业软件企业是以卖自己的软件为目的,所以免不了王婆卖瓜,少数软件甚至用一些模糊、错误的概念来误导制造业企业。因此,制造业信息化呼唤专业、独立、中立的咨询服务企业,来真正站在企业的角度,制定合理的制造业信息化解决方案。
武汉市制造业信息化工程技术研究中心于2002年1月成立,它是在制造业信息化工程深化实施的过程中应运而生的,在全国首创了由政府引导、高校和企业投资、市场化运作的新型运作模式。工程中心致力于通过深入的研究,来为不同行业、不同规模、不同体制和不同发展阶段的制造业企业推荐最优化、最佳性能价格比的解决方案,使企业通过实现信息化,真正提升自己的核心竞争力和创新能力、显著降低成本,获得显著的经济和社会效益,避免信息化投资的失误。
第三,制造业应用软件的选型、实施、客户化开发与信息集成,也是制造业信息化工程成功与否的关键环节。
目前,我国的制造业企业没有执行统一的标准。许多企业采用行业标准、甚至是企业标准。连标准化程度最高的产品设计过程,也存在许多不同的要求,例如明细表的书写方式等。在后续的工艺编制环节,则根据企业的产品、行业的特点不同,需求差别更大。有的以装配工艺为主,有的以机加工工艺为主,有的以焊接工艺为主等。企业生成各种清单、报表的方式以及编码方式也是五花八门,各不相同。
企业的管理模式则差别更大,一些传统的大型制造业企业以纵向一体化为主,在整个企业集团建立了严格的分工,建立了内部的供应链,如一汽。而在一些民营经济发达的地区,如浙江、江苏、广东等地,则建立了横向一体化,形成了外部的供应链,如广东南海的铝行材供应链、重庆的摩托车供应链和浙江永康的小五金供应链等。不同的企业生产组织方式、产品特点、营销模式、采购方式不同,形成了不同的管理模式,因此,不可能用一种类型的管理软件来适应所有的企业。对于流程型企业,如石油、化工、钢铁企业,所使用的管理软件与离散型制造业又有根本的区别。
制造业的内部管理环节众多,差别巨大,因此,应用软件的选型、客户化开发和信息集成十分关键。每个应用软件都有不同的市场定位,适合于不同类型、不同规模、不同生产和管理模式的企业。目前,市场上各类应用软件层出不穷,往往会使企业看得眼花缭乱,难以辨别。因此,咨询服务企业的责任重大,它必须帮助企业甄别、选择应用软件,帮助企业确定特殊的开发和客户化需求,以及信息集成的需求。
制造业企业信息系统的技术子系统与管理子系统的信息集成,是制造业信息化的重中之重的问题和瓶颈问题,需要制造业企业、咨询服务企业和应用软件供应商共同研讨,确定合理、优化的信息集成解决方案。
许多应用软件提供了二次开发工具,但是大多数提供的是语言开发工具,需要专业人员进行开发。比较有特色的是开目CAPP和开目BOM软件提供了可视化的配置工具,企业可以自行根据报表汇总的方式、表格格式和生成过程进行配置,配置方法简单实用。
为了实现客户化和信息孤岛问题,许多大企业专门建立了开发队伍,开发了一些自行使用的工具和模块。但是,随着应用系统日趋复杂,系统的维护越来越困难,一种新的趋势是将这种系统二次开发和维护的任务进行外包。这就产生了对专业的软件服务和集成商的市场需求。目前,在美国,已经有大量的面向不同行业的专业软件服务和集成商,而在中国,由于还存在对服务价值的认同等问题,软件服务和集成商的发展还处于初级阶段,其角色目前主要由制造业应用软件供应商来扮演。
第四,信息安全问题,在整个制造业信息化解决方案中的地位日趋重要。
随着企业应用信息技术的深入,产生了大量的电子文档,对这些电子文档如何存储、备份,如何保证安全,是近年来制造业企业碰到的问题。企业在指定信息化解决方案时,也要进行充分考虑。
更为重要的是,许多企业建立了Intranet,怎样在保证Intranet用户能够访问Internet,又能够避免信息被盗,怎样防止网络病毒和黑客袭击,这都是企业在建立信息化解决方案时,必须充分重视的问题。这些问题已经由制造业软件企业和软件和系统集成商提出了解决方案。制造业企业需要在方案选型时,充分考虑和比较各种信息安全方案,选择经济、有效的解决方案。
3.中国制造业企业在实施信息化过程中需要明确的战略理念
1.制造业信息化必须与制造业企业的发展战略紧密结合。
信息化对于制造业企业而言,是一种手段,一种工具,而不是目的。因此,制造业企业不能为了信息化而信息化,而是必须与企业的发展战略与经营目标结合起来,选择合适的解决方案,使得信息技术真正成为帮助企业在激烈的国际化竞争中立与不败之地的有力武器。既不能好高骛远,又不能止步不前。
2.制造业信息化必须与企业管理改革联系起来
由于历史的原因,中国的国有大中型制造业是在计划经济环境下发展起来的,布局很不合理。在进行了体制改革之后,国有制造业企业依然面临着严重的与市场接轨,加快市场反应速度的问题。而中国新兴的乡镇和私营企业,以及广大的中小型制造业企业,是在有中国特色的社会主义市场经济的大潮下,顺应市场需求发展起来的,这些企业具有敏锐的市场眼光,已经通过特色经营和成本优势确立了自身在市场的地位。但是,这些企业在发展到一定阶段以后,也遭遇了技术、管理等问题,企业也迫切需要通过信息化来提升自己的核心竞争力。
因此,实施信息化工程的前提是管理现代化。只有摸清企业的现状和改革的目标,才能制定出改革的方针和行动纲领。对许多企业,更重要的是要分析产品的市场需求状况,确定企业的发展战略,确定产品定位,理顺营销渠道,找到独特的竞争优势和核心竞争力。
制造业信息化是企业推进管理改革的一种手段,是先进管理思想的载体,例如,通过实施CR行业保护和地方保护。某些地方采取购买本地的软件就给予资金扶持,购买外地软件就不给扶持的不平等政策;有些军工行业至今还采用行政方式统一采购,指定品牌等方式。这些,都是与建设社会主义市场经济的方针相背道而驰的,最终的结果也只会破坏市场秩序,影响应用效果。
整个制造业信息化工程是一个供应链、价值链,每个环节都应该是增值的过程。只有价值链的每个要素都能够赢,整个价值链才能够持续发展。因此,中国的制造业软件企业应该把竞争与竞合结合起来,共同维系整个中国制造业软件产业的健康发展,形成多赢的良好局面。
关键词:通用物流清单 产品数据管理 企业资源计划 系统集成
0引言
产品数据管理(PDM)信息和企业资源管理(ERP)信息是企业信息的主要组成部分,其信息集成、实时交互是企业信息化发展的必然趋势。目前,两种系统的集成主要有三种方式:基于应用程序接口的封装集成,基于工作流的过程集成,基于产品数据结构的交换集成。封装集成往往需要源头开发人员的技术支持,开发工作量大,成本高;过程集成本质是建立工程变更信息、部件信息及BOM信息定时交互,数据同步受定时时间的限制;交换集成主要针对产品BOM结构,仅仅是通过数据文件的传递方式实现,只能共享有限的产品结构信息。
BOM作为产品设计过程的核心数据,在PDM与ERP的集成中占有重要位置。现有集成方法大多是将产品结构数据通过打包成数据文件在两个系统间进行传递,但是,面对用户需求的日益多样化,现有集成方法只针对产品结构信息的集成已经无法满足多品种小批量产品族的变型设计模式。为此,本文提出了基于通用物流清单(Generic Bill of Materials,GBOM)的PDM与ERP集成方法,以包含产品配置信息的GBOM为基础进行集成,使得用户可以在ERP端进进行产品配置,从而缩短产品的市场反应时间,提高设计效率。
1包含配置信息的完整产品结构GBOM
产品族是具有相同市场定位,相似的产品结构和零部件功能的一类产品,以完整产品结构(Generic Product Structure,GPS)进行表示,族中不同产品变型可共享通用技术、模块及配置机制,形成满足不同顾客需求的产品实例。文献提出的GBOM是一种表示产品族GPS的方法。GBOM利用零部件的选装结构把一族变型产品统一表示成一种松散的、可定制的产品结构。GBOM中相似零件的集合称为类零件,相似部件集合称为类部件,相似产品集合称为类产品,三者又可统称为GPS变型单元。变型单元通过子功能方案附加、替换和变型进行实例化,派生出满足设计要求的实例单元。
为满足不同的顾客需求,变型单元的某些功能与性能属性具有多个可选的属性值,将这些属性设为变量,根据变量的取值组合决定哪个方案单元入选具体的产品结构,称为变量配置。变量配置中的变量体现为选项,选项具有多个可选值或一定的取值范围,其取值组合受到客户需求、设计经验、技术水平等多方面的约束。变量配置在文献中有详细讨论,本文仅给出相关概念。 为包含配置信息的GBOM示例。
(1)公共选项(Option):配置过程实质是给选项赋值的过程,GBOM中的配置类单元需要建立公共选项供配置人员进行选择。公共选项的确立取决于单元主体本身的属性,如果该属性取值根据设计要求进行变化,则可以设置为公共选项。
(2)取值(Value):公共选项可以根据顾客需求和配置类单元本身的属性定义一组取值,取值的类型和大小由选项类型确定。
除配置信息外,零部件物料属性等生产所需数据也是ERP指导生产的重要数据。为解决这一问题,可采用PDM系统中Item属性定制功能将生产数据定义在Item主属性表中,其原理如 1。
2基于GBOM的PDM与ERP集成
2.1集成框架
PDM系统用于管理所有与产品相关的设计数据、流程数据等;ERP系统主要用于管理产品的生产信息,包括材料、成本、生产工艺、人力资源等各种资源及生产要素。系统集成的目的在于共享企业信息,PDM与ERP的集成主要针对产品设计、生产相关信息,可以分为零部件族信息、产品结构信息、物料主记录信息。零部件族信息主要由PDM系统中的零部件管理模块管理,产品结构信息是PDM与ERP系统集成的核心,物料主记录信息则存储在ERP数据库中。
建立统一数据模型是PDM和ERP 系统的理想模式,但由于两者的底层都是关系型数据库,在底层集成则需要通过第三方数据库作为桥梁建立中间库策略,但需要的开发工作量较大,因此本文采用建立中间文件的方式将PDM和ERP系统需要交换的Item和GBOM信息按照统一的文件格式和接口要求进行存储,PDM与ERP系统通过各自编制的数据导出/导入接口实现信息交换。
2.2配置信息的转换
产品配置信息由设计人员在产品设计阶段根据配置类单元的属性及对应的顾客需求设计产生。产品配置信息在PDM和ERP系统之间顺畅流通是满足多变的顾客需求和缩短产品市场反应时间的有效方法。“变量条件规则转换”是编制中间文件的关键。一般PDM与ERP端的产品配置条件互不相同,选项对应的取值也不尽相同。所以需要建立对应表来实现变量规则的翻译。由于PDM端对产品配置规则的定义较为灵活,因此参考ERP中产品规则的定义方式,将PDM端的配置信息进行翻译。
翻译方法根据ERP产品的不同而不同,下面将在案例分析中进行举例。
3集成案例
某低压电器产品企业PDM系统采用西门子TeamCenter2007,ERP系统采用FoxPro自主开发。由于低压电器产品的系列复杂,变型众多,市场和销售人员为了能够对市场做出快速反应,满足多样化的客户需求,产品配置变量数据结构以产品系列为单位进行管理,一个系列一个文件夹,一个变量一张数据表,数据表中定义了允许的变量值、编码、条件、取值等信息。以RMM3为例,根据产品族GBOM(如图3所示)在PDM系统中建立产品族的配置模型。
除配置信息外,零部件物料属性等生产所需数据也是ERP指导生产的重要数据。为解决这一问题,可采用PDM系统中Item属性定制功能将生产数据定义在Item主属性表中,其原理如。建立GBOM的中间文件的数据格式如表1。
表1中,“tj”表示产品配置变量条件,如前文所述是编制GBOM中间文件的关键。由于该企业ERP系统对产品配置选项的编译采用的40位码,不同的配置选项对应不同码段,不同码段有不同取值。例如“板前板后”选项对应第3位码,有“1(代表板前)、2(代表板后)”两个取值;“手动电动”选项对应第24位码,有“1(代表手动)、2(代表电动)”两个取值。如表2所示。因此在翻译过程中可将PDM端的产品配置信息编译为40位码的形式,供ERP进行读取。例如“板前板后”选项在PDM端有三个取值:板前、板后、板前和板后,而在ERP端只有板前、板后两个取值,则PDM端的“板前和板后”可以以逻辑与运算实现。
ERP接口文件的数据格式根据ERP系统需求定制,可直接导入ERP系统。为实现PDM与ERP数据同步,在各自系统端都开发了数据导入/导出工具。用户可以在保证数据统一的基础上直接在ERP端对新设计产品进行配置,进而辅助产品生产和销售,验证了本文提出的基于产品通用物料清单的PDM与ERP系统集成方法的有效性和实用性。
4结论
现有PDM/ERP系统集成主要基于工作流和产品物流清单。前者受工作流节点的限制无法实现数据的实时更新,后者仅集成产品结构数据,无法满足基于多样化顾客需求的变型设计模式。本文基于GBOM创建包含产品配置信息的完整产品结构,通过建立产品零部件和GBOM的中间文件完成PDM和ERP系统间的数据交换,实现系统集成。通过创建中间数据结构使GBOM中的配置信息传递到ERP端,生产人员可根据市场和顾客需求在ERP端直接进行产品配置,缩短产品的市场反应时间。集成方法在某低压电器企业RMM3塑料外壳式断路器中的应用证明了方法的创新性和有效性。参考文献:
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制造业是国民经济最重要的支柱产业。在工业化国家,约有四分之一的人口从事制造业,约70%~80%的物质财富来自制造业。制造业是我国国民经济的核心和工业化的原动力,我国制造业工业总产值约占全国GDP的42.5%。
伴随中国加入WTO和经济全球化,中国正在成为世界制造业的中心。中国的制造业企业面临更加激烈的国际国内市场竞争,如何迅速提高企业的核心竞争力,很重要的一点,就是加快企业的信息化进程。
制造业信息化作为国民经济和社会信息化的核心,我国政府给予了高度的重视。国家科技部已正式启动制造业信息化重大专项,将投资八个亿大力推进制造业信息化关键技术研究及应用示范工程。
从八十年代中期企业逐步开始应用CAD软件,到国家在九十年代实施CAD应用工程,到企业广泛应用财务软件,我国的制造业企业在实施信息化的道路上已经度过了近二十年时间,取得了很多经验和教训。本文将对中国制造业企业在实施信息化过程中的深层次的战略问题进行深入的剖析,以帮助制造业企业能够在信息化的道路上少走弯路,使信息技术能够真正为企业经营服务,成为企业发展的原动力。
二.构成制造业信息化价值链的基本要素
国家和地方主管部门、制造业企业、咨询服务企业、系统软件供应商、制造业应用软件供应商、电脑与外设供应商、网络产品供应商、渠道与商和软件及系统集成商,是构成制造业信息化价值链的基本要素。
制造业信息化价值链的每个基本要素之间都是相互联系、相互作用、相互影响的。每个环节出问题,都可能导致制造业信息化工程的失败。
图1 制造业信息化的价值链
1.国家和地方主管部门是制造业信息化工程的管理者和推动者,其职责是:
1)负责对国家和地方的信息化工作进行宏观引导与管理。
2)负责制定政策,实施项目和计划,以点带面,重点扶持,树立样板,推动信息化应用工程的发展。
3)负责推广先进的信息技术。
4)负责建立和维护公正的市场秩序和竞争机制,保证各个基本要素实现多赢。
2.制造业企业是信息化的最终客户,是主体,其他要素都是为这个客户服务的。
每个制造业企业,都需要根据自己的行业、规模、发展阶段、管理体制,来选择个性化的信息化解决方案。要实施好信息化工程,企业必须注意以下问题:
1)企业领导必须对信息化建立基本的认识,必须认识到,信息化是一个工具,是一种手段,需要为我所用,为企业的发展服务。
2)信息化是首长工程,企业领导必须把它当作一个企业发展的战略任务来抓,必须真抓实干。
3)信息化是一个复杂的系统工程,企业必须把信息化作为一个长期的分阶段实施的大项目来进行科学地管理。在项目实施前,必须对信息化工程这个大项目的实施所要解决的问题、每个阶段的目标、项目的人员组织、成本、考核标准进行计划。在实施过程中,必须进行监控,必须对每一个阶段的实施成果进行评估和分析。信息化工程这一关系到企业生死存亡的项目的成功实施,必须满足项目成功的三个基本条件,即实施周期、实施成本和实施效果。
4)任何一个试图提高效率、降低成本的革新,一开始总是会降低效率、提高成本。企业这个大系统需要一段时间的适应,才能把革新的成果融入企业,信息化工程也不例外。因此,对信息化过程中的困难和问题,制造业企业应有客观、理智的认识,企业领导要敢于冒有准备的风险。
5)信息化工程的关键,是企业能够在咨询服务商或者软件公司的帮助下,弄清自己的需求。信息化软件实际上是企业管理思想和理念的一种载体,如果软件本身所包含的管理思想和理念与制造业企业相冲突,信息化工程是不可能成功的。因此,企业需要有既懂管理,又能够清晰地描述自身企业的管理模式与信息化需求,并能够与咨询公司或软件企业进行交流和配合的管理人才队伍。
6)软件既然是一种工具,就必须有能够熟练使用这种工具的人。因此,企业需要培训一批能够熟练软件的应用人才队伍。
7)随着技术的发展,软件的应用平台日趋复杂。因此,企业需要有熟练掌握计算机硬件、网络和数据库的维护人才,确保系统正常运行。在国外,越来越多的企业将这类工作外包给专业的软件服务和集成商。
8)信息化建设需要消耗相当大的资金,因此,企业要充分考虑资金的获取渠道与方式,做好预算与成本控制,避免信息化工程因为资金问题而中途夭折。
3.咨询服务企业是制造业信息化的枢纽,其职责是:
1)帮助企业进行信息化需求的诊断和分析,制定制造业企业信息化的总体规划。
2)帮助企业进行信息化软件、硬件和系统集成方案的选型、实施与监理。
3)帮助企业进行多层次信息化人才的培训。
4)不断跟踪和研究制造业信息化领域的技术、市场、产品和服务的发展变化趋势,深入企业进行调查研究,为制造业企业推荐最合适的信息化解决方案。
4.制造业软件企业是制造业信息化的工具制造商,其职责是:
1)提供能够满足制造业企业功能需求,能够在企业的计算机和网络平台安全、可靠运行,并能实现与其它应用软件集成的软件产品。
2)软件产品应具备先进性、实用性、可靠性、兼容性、开放性、易学易用性等特性。
3)为制造业提供软件产品的安装、培训与服务。其中服务包含软件实施、软件升级、客户化开发、解决应用中的问题等。
5.软件服务和集成商是制造业信息化的桥梁,其职责是:
1)帮助企业进行信息化软件的客户化开发、培训和系统升级。
2)帮助企业实现不同应用系统的信息集成。
3)帮助企业维护整个信息系统,并解决信息备份、信息安全问题。
6.电脑与外设供应商、网络产品供应商和系统软件供应商组成了制造业信息化的基础的、与具体应用无关的平台。该平台必须保证整个信息化系统运行的可靠性、安全性和兼容性。
7.渠道与商负责帮助产品供应商进行产品的销售、服务与技术支持。大多数硬件与网络供应商和系统软件供应商以分销和渠道销售为主;而制造业应用软件公司则主要采用直销,自主从事产品的销售、服务和技术支持工作。
三.决定制造业信息化工程成败的关键因素
制造业信息化的价值链中的各个环节都是决定信息化工程成败的因素,而其中,政府主管部门、咨询服务体系和制造业软件企业,是最重要的因素。
首先,政府主管部门对于整个价值链的影响是巨大的,政府主管部门制定的政策如何、导向如何,对制造业信息化工程的成功至关重要。
在“九五”期间,国家科技部提出的CAD应用工程,就顺应了当时的企业信息化状况,带动了一大批企业甩掉图板,使用CAD软件,使企业真正尝到了信息化的甜头,激发了企业实现信息技术深化应用的热情。反之,有些地方和行业的主管部门,在推进信息化的过程中,采取了计划经济时代的一些地方保护、行业垄断等做法,规定企业只能用某某产品、某某软件,这就不利于信息技术的推广应用。
第二,在制造业信息化工程实施的过程中,有没有咨询服务企业的参与,参与的程度与方式如何,也是导致信息化成功的关键因素。
许多制造业企业在实施信息化工程时,考虑得比较多的是建网络、买软件和硬件,在购买前看演示时令人眼花缭乱的好功能,到了企业就是用不起来,数据格式不兼容、借口连不上等问题随着而来。有的企业甚至成了“软件展示厅”,买了一大堆软件,但还是一个混合物,没有真正实现“化合”,没有真正集成起来。究其原因,就是没有引进咨询服务企业,进行认真、仔细的需求分析,缺乏有实际指导意义的总体规划和实施及集成方案。
另一方面,咨询服务业在中国还处于起步阶段,还比较缺乏专业性的制造业信息化咨询企业,高校的专家、教授和研究生是从事咨询服务的主要力量。他们的优势是对国内外先进技术和发展趋势进行跟踪研究,但是往往缺乏在企业工作和实施项目的实际经验。
不少制造业软件企业除了为制造业企业提供应用软件之外,实际上也扮演了咨询服务的角色。企业常常要求制造业软件公司为企业制定信息化方案,甚至进行软件与系统集成等。但是,由于制造业软件企业是以卖自己的软件为目的,所以免不了王婆卖瓜,少数软件甚至用一些模糊、错误的概念来误导制造业企业。因此,制造业信息化呼唤专业、独立、中立的咨询服务企业,来真正站在企业的角度,制定合理的制造业信息化解决方案。
武汉市制造业信息化工程技术研究中心于2002年1月成立,它是在制造业信息化工程深化实施的过程中应运而生的,在全国首创了由政府引导、高校和企业投资、市场化运作的新型运作模式。工程中心致力于通过深入的研究,来为不同行业、不同规模、不同体制和不同发展阶段的制造业企业推荐最优化、最佳性能价格比的解决方案,使企业通过实现信息化,真正提升自己的核心竞争力和创新能力、显著降低成本,获得显著的经济和社会效益,避免信息化投资的失误。
第三,制造业应用软件的选型、实施、客户化开发与信息集成,也是制造业信息化工程成功与否的关键环节。
目前,我国的制造业企业没有执行统一的标准。许多企业采用行业标准、甚至是企业标准。连标准化程度最高的产品设计过程,也存在许多不同的要求,例如明细表的书写方式等。在后续的工艺编制环节,则根据企业的产品、行业的特点不同,需求差别更大。有的以装配工艺为主,有的以机加工工艺为主,有的以焊接工艺为主等。企业生成各种清单、报表的方式以及编码方式也是五花八门,各不相同。
企业的管理模式则差别更大,一些传统的大型制造业企业以纵向一体化为主,在整个企业集团建立了严格的分工,建立了内部的供应链,如一汽。而在一些民营经济发达的地区,如浙江、江苏、广东等地,则建立了横向一体化,形成了外部的供应链,如广东南海的铝行材供应链、重庆的摩托车供应链和浙江永康的小五金供应链等。不同的企业生产组织方式、产品特点、营销模式、采购方式不同,形成了不同的管理模式,因此,不可能用一种类型的管理软件来适应所有的企业。对于流程型企业,如石油、化工、钢铁企业,所使用的管理软件与离散型制造业又有根本的区别。
制造业的内部管理环节众多,差别巨大,因此,应用软件的选型、客户化开发和信息集成十分关键。每个应用软件都有不同的市场定位,适合于不同类型、不同规模、不同生产和管理模式的企业。目前,市场上各类应用软件层出不穷,往往会使企业看得眼花缭乱,难以辨别。因此,咨询服务企业的责任重大,它必须帮助企业甄别、选择应用软件,帮助企业确定特殊的开发和客户化需求,以及信息集成的需求。
制造业企业信息系统的技术子系统与管理子系统的信息集成,是制造业信息化的重中之重的问题和瓶颈问题,需要制造业企业、咨询服务企业和应用软件供应商共同研讨,确定合理、优化的信息集成解决方案。
许多应用软件提供了二次开发工具,但是大多数提供的是语言开发工具,需要专业人员进行开发。比较有特色的是开目CAPP和开目BOM软件提供了可视化的配置工具,企业可以自行根据报表汇总的方式、表格格式和生成过程进行配置,配置方法简单实用。
为了实现客户化和信息孤岛问题,许多大企业专门建立了开发队伍,开发了一些自行使用的工具和模块。但是,随着应用系统日趋复杂,系统的维护越来越困难,一种新的趋势是将这种系统二次开发和维护的任务进行外包。这就产生了对专业的软件服务和集成商的市场需求。目前,在美国,已经有大量的面向不同行业的专业软件服务和集成商,而在中国,由于还存在对服务价值的认同等问题,软件服务和集成商的发展还处于初级阶段,其角色目前主要由制造业应用软件供应商来扮演。
第四,信息安全问题,在整个制造业信息化解决方案中的地位日趋重要。
随着企业应用信息技术的深入,产生了大量的电子文档,对这些电子文档如何存储、备份,如何保证安全,是近年来制造业企业碰到的问题。企业在指定信息化解决方案时,也要进行充分考虑。
更为重要的是,许多企业建立了Intranet,怎样在保证Intranet用户能够访问Internet,又能够避免信息被盗,怎样防止网络病毒和黑客袭击,这都是企业在建立信息化解决方案时,必须充分重视的问题。这些问题已经由制造业软件企业和软件和系统集成商提出了解决方案。制造业企业需要在方案选型时,充分考虑和比较各种信息安全方案,选择经济、有效的解决方案。
四.中国制造业企业在实施信息化过程中需要明确的战略理念
1.制造业信息化必须与制造业企业的发展战略紧密结合。
信息化对于制造业企业而言,是一种手段,一种工具,而不是目的。因此,制造业企业不能为了信息化而信息化,而是必须与企业的发展战略与经营目标结合起来,选择合适的解决方案,使得信息技术真正成为帮助企业在激烈的国际化竞争中立与不败之地的有力武器。既不能好高骛远,又不能止步不前。
2. 制造业信息化必须与企业管理改革联系起来
由于历史的原因,中国的国有大中型制造业是在计划经济环境下发展起来的,布局很不合理。在进行了体制改革之后,国有制造业企业依然面临着严重的与市场接轨,加快市场反应速度的问题。而中国新兴的乡镇和私营企业,以及广大的中小型制造业企业,是在有中国特色的社会主义市场经济的大潮下,顺应市场需求发展起来的,这些企业具有敏锐的市场眼光,已经通过特色经营和成本优势确立了自身在市场的地位。但是,这些企业在发展到一定阶段以后,也遭遇了技术、管理等问题,企业也迫切需要通过信息化来提升自己的核心竞争力。
因此,实施信息化工程的前提是管理现代化。只有摸清企业的现状和改革的目标,才能制定出改革的方针和行动纲领。对许多企业,更重要的是要分析产品的市场需求状况,确定企业的发展战略,确定产品定位,理顺营销渠道,找到独特的竞争优势和核心竞争力。
制造业信息化是企业推进管理改革的一种手段,是先进管理思想的载体,例如,通过实施CRM系统,可以要求销售人员每天填写访问客户的情况,购买意向信息和客户的详细档案,客户服务的情况等,这样就可以保证企业的客户信息不应该人员的更替而遭受损失,提高客户满意度。通过PDM系统,可以更好地贯彻企业在ISO9001质量体系中规定的规范的工作流程。
信息化是企业可以在激烈的国际竞争中生存、发展的必要条件,但并不是充分条件。客户购买产品是追求其使用价值,他们并不会因为制造业企业的产品是用CIMS制造的就购买。不少CIMS示范企业,因为生产的产品没有市场,陷入了困境。因此,企业在考虑信息化方案时,应该着重考虑性能价格比,没有必要都搞大投入,动辄上千万。
3.企业选型必须注重实用,避免贪大求全。
不少企业在选型过程中,片面追求先进性。实际上,一些按照美国的国际化巨型企业作为样板开发的软件是不可能直接适应中国企业需求的。例如,某国外大型PDM软件的原型为为了解决世界上最大的一家汽车公司与其外部供应商进行物流供应的问题。而而我国最大汽车公司的产值恐怕也只有那家企业的百分之几,这种软件的过程与中国企业的管理方式相差甚远,实施成功的概率很小。
企业必须警惕一些概念性的炒作。一些新的名词,实际上没有新的含义,只是一些软件企业将其系列软件打包销售的一种手段。
一些软件产品的功能存在着交叉。例如,一些国外大公司开发的PDM软件,或者PLM软件,与ERP系统在管理思想上有根本的不同,一个是以产品为核心,另一个是以企业为核心。这两种软件从功能上相互交叉,存在互相排斥的关系,因此,能否集成,如何集成是需要深思的。
信息产业竞争激烈,信息技术发展十分迅速,生命周期很短。有的技术一年前还是先进的,一年后就落后了。因此,企业在实施信息化工程的过程中,还是应该从分析自身的需求出发,面向实用,解决主要问题,不能片面的追求先进性。国产的CAD/CAPP/CAM/PDM系统和ERP等系统,在国家的大力推动下,已经有了长足的发展,已经可以经济有效地满足制造业企业的需求,不少产品的性能价格比高于国外同类产品。
4.应处理好整体规划与分布实施的关系
信息化工程的整体规划实际上就是对一个大型项目所要使用的资源、达到的目标、任务分解的步骤、里程碑,成本计划等进行计划。而分布实施就是按照这个总体的计划进行执行,而且在执行过程中不断根据信息技术的发展变化和企业自身需求的变化而逐渐调整的过程,由于信息化工程的内容庞杂,实施周期较长,因此,在实施过程中出现变化是十分常见的。
整体规划是十分必要的,没有整体的分析和计划,就可能造成许多局部最优解,而得不到整体最优解;分布实施也是必要的,它使得企业可以适应自身和外围环境的变化,在实施过程中可以选择技术更先进的产品,同时避免一次性的较大投资。在总体规划时,应仔细考虑信息集成方案;而在分布实施过程中,则不管选择的技术和产品如何变化,仍然需要保证应真正按计划实现集成,使得信息流在整个企业信息系统中能够畅通无阻。
5.如何看待服务的价值
目前,大多数制造业企业领导的观念还停留在买产品可以理解,而买服务难以理解的阶段。实际上,整个制造业信息化工程的成功,可以说是三分产品,七分服务。光买产品不买服务,就象不进行诊断就乱吃药一样,是十分危险的。制造业企业的个性很强,要解决的问题也是各不相同,因此必须通过咨询服务来诊断清楚问题,通过软件和系统集成服务来解决软件的实用化问题。
五.中国制造业软件企业在信息化过程中应明确的战略理念
1.制造业软件企业应处理好研究、开发与销售的关系
中国的制造业软件产业经过多年的努力,已经取得了巨大的发展,为客户提供了经济实用的软件产品,形成了一批有竞争力的企业,特别是在CAPP和财务软件方面,形成了以国产软件为主的格局。
但是,要应对国际上规模比国产软件企业大得多的竞争对手的激烈竞争,中国的制造业软件企业还必须处理好研究、开发与销售的关系。一些企业没有处理好这三者关系的企业,在市场上形成比较大的波动,一个不错的新产品开发出来,销售额会上来,但下一个版本或者产品跟不上,又会造成比较大的滑坡。
研究工作包括跟踪最新的计算机和管理技术,以及研究市场需求的状况和发展趋势。关键是要深入制造业企业,研究制造业企业本身要解决的问题,获取准确的、有代表性的需求,找出共性,然后结合掌握的技术和管理技术,为企业提供既实用,又具有一定先进性的产品。软件企业应注意研究一代,开发一代,销售一代,形成发展的后劲。软件企业应注意产品的独创性,切忌盲目跟踪国外产品、模仿国外产品,必须形成自己鲜明的工程特色,真正开发出符合其目标客户需求的软件。
在软件开发方面,必须大力引进软件工程技术,对软件开发的全过程进行有效的控制和管理,特别是软件需求管理和配置管理。
在销售方面,随着制造业企业信息化由单元应用转向集成应用,客户已经从购买软件产品转变为购买解决方案,因此制造业软件企业应该更多地增加应用工程师和项目实施队伍,来满足企业的需求。
2.应处理好产品与项目,个性化与标准化的关系
中国的制造业企业形态复杂、历史背景各不相同,而企业的所有制形式、管理者的特色这些都有可能导致制造业企业对信息化整体解决方案需求的个性化、差异性和多样性,这就需要解决方案的“量身定制”。因此,软件企业需要提供的是全面的解决方案和服务,而不仅仅是产品。
对于制造业软件企业而言,如果以项目的形式,为每个企业都进行开发,一方面开发成本很高,需要投入的人力资源很大,另一方面也难以保证软件的质量。因此,制造业软件企业必须考虑软件的开放性和柔性,同时尽量把开发工作控制在有限的水平。
对于制造业企业,也必须充分将企业实际与先进的管理模式结合起来,不能纯粹让软件来适应自己可能已经落后的管理模式,尽量推行国际标准和国家标准,采用先进的管理模式,应用标准化的软件产品,降低使用成本。
3.规范市场和竞争秩序,实现多赢
制造业软件市场属于一个专业的市场,这个市场的参与者的竞争策略应该是以特色经营和优质服务为主。然而,目前中国的制造业软件市场还处于比较混乱的竞争局面,同样是提供一个制造业企业的解决方案,报价差距非常大。由于软件是零边际成本,有的小企业为了短期的生存和发展,掀起了一轮有一轮的价格战。而他们的低价位往往是以降低服务质量为代价的,常常在连企业的需求都没有搞清楚,就匆忙报价。
这种恶性的价格竞争有至少以下恶果:
1)扰乱了市场秩序,使得中国制造业软件企业的总体盈利能力大大降低。而且往往是价格战的始作俑者损失最为惨重,甚至退出市场。
2)影响了整个中国制造业软件的形象,使不少客户认为国产软件是质次价低。
3)造成许多制造业企业只注重考虑价格,而不是考虑软件能否解决自身的问题。最终导致许多制造业信息化工程以失败而告终。
另一个问题就是行业保护和地方保护。某些地方采取购买本地的软件就给予资金扶持,购买外地软件就不给扶持的不平等政策;有些军工行业至今还采用行政方式统一采购,指定品牌等方式。这些,都是与建设社会主义市场经济的方针相背道而驰的,最终的结果也只会破坏市场秩序,影响应用效果。
整个制造业信息化工程是一个供应链、价值链,每个环节都应该是增值的过程。只有价值链的每个要素都能够赢,整个价值链才能够持续发展。因此,中国的制造业软件企业应该把竞争与竞合结合起来,共同维系整个中国制造业软件产业的健康发展,形成多赢的良好局面。
1集团公司
EAI数据链路简介某集团公司EAI系统数据交换分为消息发送、消息路由和消息接收3个环节,其管理能力与战略目标关系如图1所示。虽然不同的应用系统间,消息传递的链路并不完全相同。但总体而言,消息的传递链路可以分为消息发送端起点系统触发、消息发送端Adapter拼写报文并发送报文、消息路由端按队列接收并投递报文、消息接收端Adapter接收报文并解析以及消息接收端终点系统接收消息。
2数据链路分析
2.1消息发送2.1.1结算系统C/S环境消息发送方式。在点击结算系统相应功能按钮后,结算系统通过Adapter调用存储过程拼写报文并保存。然后Adapter轮训消息状态,如果消息状态为未发送或发送失败,则发送消息给MQ。2.1.2结算系统BS环境消息发送方式。在点击结算系统相应功能按钮后,结算系统通过Adapter调用存储过程拼写报文并保存。然后Adapter轮训消息状态,如果消息状态为未发送或发送失败,则发送消息给MQ。2.1.3审批系统消息发送方式。在点击审批系统相应功能按钮后,审批系统通过Adapter程序拼写报文并保存。然后Adapter轮训消息状态,如果消息状态为未发送或发送失败,则发送消息给MQ。2.1.4SAP系统消息发送方式。SAP系统将关键信息发到Key表中,SAP后台JOB轮巡Key表拼写消息。然后Adapter轮训消息状态,如果消息状态为未发送或发送失败,则发送消息给MQ。2.2消息接收2.2.1数据标准系统、结算系统及物流系统消息接收方式。Adapter从MQ相应队列轮训消息,并将消息保存到业务系统临时表中。然后Adapter对消息进行转换、发送并更新本地业务数据库。2.2.2SAP系统消息接收方式。Adapter从队列轮训消息并根据处理函数,确定相应的SAP模块,然后Adapt⁃er对消息进行转换、发送并更新本地业务数据库。整个过程并不对消息内容进行存储。
3数据交换监控与管理系统实施方案
为了在系统数据交互过程中“尽早发现问题,尽快解决问题”,该集团公司于2012年启动了数据交换监控与管理项目。项目通过对该公司EAI环境的分析,确定了数据交换监控与管理系统实施方案。根据对集团EAI系统的运行状况及对现有系统的消息交互的流程分析,结合被监控系统运维工作情况,确定集团公司数据交换监控管理平台需要满足如下业务需求:①提供监控信息展示图形界面,显示监控节点并形成消息交换路线的监控展现;②提供错误消息查询和错误提醒功能,使用户能够准确及时定位消息的错误;③提供针对错误消息的分析解读功能,能够查看消息经过的消息节点的消息内容,并能实现同一监控路线下消息的比对。
4消息获取方式配置
4.1AdapterJOB配置定义需要轮巡的消息收发列表。配置项内容包括发送系统、接收系统、JOB类型、数据库连接名称、消息发送/接收列表名、消息列表类型、消息流水号列和收发状态列等内容。要求该列表中要有消息流水号、消息内容、消息收发状态、消息收发日期信息。4.2PortcapJOB配置端口监控需定义输入端口与输出端口2个监控点的详细监控配置。其配置内容包括发送系统、接收系统、JOB类型、JOB类型、输入(出)端口、输入(出)消息解析配置、输入(出)监控点、最大处理数据量和报错阈值等项目。端口监控的消息首先通过JPCAP侦听存入临时消息表,然后再通过JOB轮询临时消息表,获取消息。4.3MQJOB配置连接到MQ,查询配置中的传输队列,错误队列,与传输通道的属性、状态信息,并对错误队列中的消息做分析处理。其配置内容包括收发系统、JOB类型、端口、服务器连接通道、错误队列、消息分析器、传输队列、通道、轮询频率和轮询阈值等项目。4.4监控点配置为了实现监控内容的展示,需要定义消息在传输过程中的监控点。监控点配置内容包括收发系统、监控点名称、监控点标题、类型及显示顺序等项目。4.5消息分析器配置消息分析器是为了实现提供从消息内容中分析出消息ID的一种解决方案。该配置项内容包括收发系统、分析器名称、根节点名称、消息ID组件和组件加密类型等项目。通过消息ID确定传输中消息的唯一性,进而分析消息。
5结论
某集团公司信息集成方案采用了以EAI为支撑技术,以IBMMQ为核心,将多个自主开发的异构应用系统,包括B/S、C/S及第三方的SAP系统整合成车轮式架构,实现了集成。随着数据交换监控与管理系统的成功实施,为运维人员高效解决数据交换问题提供了强有力的支撑。该系统在2005年实施上线以来,实现了SAP系统、审批系统、资金集中结算系统、物流系统和标准化系统等系统数据交换和集成,为集团的信息化建设作出了重要贡献。
作者:闫振荣 单位:中国五矿股份有限公司
关键词:异构数据库;XML;中间件;企业;信息集成技术
中图分类号:TP311文献标志码:A文章编号:1673-291X(2009)23-0022-02
人类在21世纪的可持续发展从战略意义上看,将会越来越依赖于社会的整体科技创新能力和由此派生而出的知识经济,而以信息技术为特征的全球网络化及Internet的逐渐普及的影响也毫无例外地冲击着产品制造工业。所以,建立一套适合我国国情,支持产品开发与生产全过程的现代设计方法与系统,有效地组织多学科的产品开发队伍,充分利用各种计算机辅助工具,综合应用现代先进的设计方法,有效地考虑产品开发与生产的全过程,从而缩短产品开发周期,降低成本,提高质量,快速响应用户需求,这导致了:
从制造产品所需的企业管理与组织结构方面看,具备全球化、并行化与敏捷化特征的企业集成技术将成为新一代企业生存的决定性因素。
本文针对现代企业信息化的需求,提出了建立基于XML的企业信息集成框架的基本思路,阐述了XML技术在现代企业信息交互中的作用,并对XML与指定格式文本的转化方法进行了研究。
1体系结构
在大型企业中,由于生产自动化进程的阶段性,一般都存在基于多种数据库管理系统(DBMS)的应用程序系统,如基于Microsoft Access的底层生产过程控制系统、基于Oracle或者Sql Server的高层企业资源计划系统(ERP)等等,这些系统的数据库一般都只在本系统内部存取,而不能被其他系统访问。这种状况导致企业不同层次信息孤岛的出现,严重影响信息传递的实时性、加大信息维护的成本。
XML企业信息集成系统构建在数据库系统之上,目的是集成异构数据源信息,为数据共享、和应用提供支持,并负责XML向其他格式文本的转换。
本系统采用客户/服务器三层架构,如图1所示。各个异构数据库资源构成了系统数据层;本系统完成的主要任务,即异构数据集成和查询的功能被封装构成业务层,并使用XSL将XML转换成指定格式的文本;用户的应用构成系统的表示层。
2异构数据源集成方法
对于异构数据库集成,目前主要研究和采用的技术有以下三种:
2.1 数据库迁移和转换
将原有的数据迁移到新的数据管理系统中来,为了集成不同类型的数据,必须将一些非传统的数据类型转化成新的数据类型。利用数据转化程序,对数据格式进行转换,从而能被其它的DBMS接收。这种方法处理简单经济,运行时效率高,已为大多数用户理解和接受。它适合于对数据的实时性要求不高的场合。
2.2 多数据库系统
它是一种能够接受和容纳多个异构数据库的系统,对外呈现出一种集成结构,而对内又允许各个异构数据库的“自治性”。多数据库系统一般分为两类:
有全局统一模式的多数据库系统,每个参与集成的数据库有自己的局部概念模式,用户可以通过建立在局部概念模式上的局部外模式访问本地库。在所有局部概念模式的基础上建立了全局概念模式,用户通过建立在全局概念模式上的全局外模式访问集成系统中的其他数据库。
联邦式数据库系统,各个异构的局部数据库之间仅存在着松散的联邦式耦合关系,没有全局统一模式,各局部数据库通过定义输入、输出模式进行彼此之间的数据访问。各局部数据库能对自己的完整性和安全性等进行控制。
2.3 XML中间件技术
目前,网上有很多信息格式是半结构化或非结构化的,其来源极端异构。利用XML作为中间件对这些信息进行元数据搜索,提供一个统一界面的检索系统是一个较好的应用方案。XML(Extensible Markup Language,可扩展标记语言)是由W3C(World Wide Web Consortium)组织于1998年2月制定的一种通用语言规范,它是专门为Web应用程序而设计的SGML的简化子集。XML的好处是数据的可交换性(portable),同时在数据应用方面还具有如下优点:(1)XML文件为纯文本文件,不受操作系统、软件平台的限制;(2)XML具有基于Schema自描述语义的功能,容易描述数据的语义,这种描述能为计算机理解和自动处理;(3)XML不仅可以描述结构化数据,还可有效描述半结构化,甚至非结构化数据。
中间件(Middleware)是位于异构数据库系统(数据层)和应用程序(应用层)之间,向下协调各数据库系统,向上为访问集成数据的应用提供统一数据模式和数据访问的通用接口,是异构系统集成所需的粘接剂。功能完善的数据库中间件,可以对用户屏蔽数据的分布地点、DBMS平台、SQL方言/扩展、特殊本地API等差异。解决了异构数据库的互操作性问题。与第一种方法相比,它也解决了同步问题,而且利用中间件集成异构数据库,并不需要改变原始数据的存储和管理方式。各数据库的应用仍然完成他们的任务,中间件系统则主要集中为异构数据源提供一个高层次检索服务。显然,中间件系统模式是实现异构数据集成较理想的解决方案。
3异构数据库的中间件的设计方法
本文设计了三层的结构,分别实现与源数据库、中间数据库(XML文档)、目的数据库的连接,并实现数据在这三个数据源中的转换及传输,同时屏蔽掉各层次的异构特性,只需要通过简便的操作就能进行数据转换和结果汇总。
3.1 异构数据库间数据的传送中间件的结构
该中间件主要涉及三个部分:源数据库、实现数据转换的中间数据库、目的数据库。我们就把中间件分为三层:源数据控制层、中间数据层和目的数据控制层。
(1)源数据控制层
它负责建立与源数据库的连接,从源数据库中读出源数据表的描述信息、表的列名、列的数目、各列的数据类型、列的长度等。
(2)中间数据层
它读取源数据库与中间数据库的数据类型映射表,确定源数据在中间数据库中的数据类型,建立中间数据文档的Schema (描述引用它的XML文件中的元素和属性的结构和类型)。从源数据库表中读出数据,根据中间数据文档的Schema,将源数据转换为中间数据格式并存储在中间数据文件中。
(3)目的数据控制层
它负责建立与中间数据的连接,根据目的数据库与中间数据的数据类型映射表确立中间数据在目的数据库中的数据类型;确定对中间数据的操作方式(插入、删除等),建立与目的数据库的连接。根据对中间数据的处理方案和中间数据所对应的目的数据类型,将中间数据传送到目的数据库表中。
3.2 XML在设计中的应用
在这个阶段的任务是建立XML文档的Schema文件和向XML文档中写数据。Schema文件和XML文档都要根据源数据的字段个数和各字段的数据类型在程序中生成。本文用XML Schema来定义XML文档,采用基于树的解析(DOM)器和基于事件的解析器(SAX)相结合使用的方法来进行对XML文档的操作。利用DOM的简易性来建立XML文档,并向其中添加数据,以实现由源数据库向中间数据库一XML文档中写数据。利用SAX基于事件的解析器的边解析边处理的高效率来读取XML文档中的数据,实现从XML文档向目的数据库传送数据。
利用XML作为企业信息系统信息源集成的中介, 既保持了各数据库相对独立性和安全性, 提高数据保存和分析处理的能力,又使企业系统中的各种信息实现了集成,代表了企业信息集成技术发展的方向。
4结束语
利用XML作为中间转换中介可以实现异构数据库的集成,在将各异构数据源转换为统一的XML格式后,利用XSL实现对全部数据的格式转换,以满足用户的不同需求。从而有效地避免了异构数据对我们访问的影响,这在各大企业和科研部门中都有很重要的作用和现实意义。
参考文献:
[1]铁猛.企业信息管理集成技术研究[D].硕士学位论文.长春理工大学.2005.
[2]谢鸿强,董逸生.异构数据源的集成技术[J].工业控制计算机,2001,(6):1-6.
[3]王彦新,杨奎河.基于XML的异构数据库集成方法研究与实现[J].福建电脑,2006,(4):90-91.
关键词:XML;Web服务;SOAP;.NET;管理信息系统
中图分类号:TP315 文献标志码:A
Opening constructive solution on enterprise MIS based on XML and Web service
HU Zhengcai,ZHANG Lichao,WANG Liuji
(State Key Lab. of Material Processing and Die & Mould Tech.,Huazhong Univ. of Sci. & Tech.,Wuhan 430074,China)
Abstract:With the problems such as information isolated island which brings on difficult data shareamong different systems in integrating traditional Management Information System (MIS) of enterprises,the current integrating ways of enterprise MIS are discussed and an opening construction solution on enterprise MIS is presented based on XML and Web service. XML documents are used to store and transmit data and Web service interfaces are taken as system interfaces at service end. Some key techniques such as authentication,encrypted data transmission,and hot swap module are also included in the solution. The example shows that the solution can solve the problems such as information isolated island and data presentation and enhance the scalability and maintainability of the system.
Key words:XML;Web service;SOAP;.NET;management information system
0 引 言
随着计算机技术的飞速发展,企业通过实施信息化工程建立适应全球化生产经营的管理机制[1],企业管理信息系统(Management Information System,MIS)成为企业信息化工程的重要研究内容.经济发展全球化和电子商务的时代必将要求MIS的应用不只局限于单个企业内部,而要扩展到公司集团内部各个分公司以及作为企业合作伙伴的各个厂商,实现MIS系统或子系统之间的数据共享.[2]如何实现MIS系统之间的数据共享和互操作,是多个MIS系统集成遭遇的首要难题.当前的XML技术以及基于SOAP通信协议的Web服务为这一难题的解决提供极为有效的方案.本文在简单分析MIS集成难题的基础上,提出基于XML和Web服务的MIS构建方案,并给出其中所需关键技术的解决方法.
1 MIS集成难题简析
要实现多个MIS系统之间的交互存在以下难题.
1.1 信息孤岛[2-5]
传统的MIS系统一般是孤立、封闭的,所获取的信息只应用于系统内部,这样容易导致信息孤岛.要实现不同信息系统的互联,最直接的办法就是使用系统集成技术,如接口软件、中间件等,把应用系统两两互联,但是价格较贵.首先,采用接口软件或者中间件,系统的成本增加,而且软件的维护难度提高;其次,要在同一公司的不同MIS系统之间采用该方案还具有一定的可行性,但是要在企业链的各个MIS系统中采用这种方案将非常困难.
1.2 数据表示[2]
数据共享是不同MIS系统之间互联的另一个难题,即一个系统的数据表示对另一个系统应该如何解释.在XML技术尚未出现的时代,需要在不同的系统之间定义1个协议解决该问题,但是这样将降低系统的扩展性.文献[2]曾提出使用基于XML的电子邮件进行系统间的数据共享.就目前的技术条件采用这种方式实现数据共享并不可取,但其采用XML技术作为系统间数据共享载体的思想却非常值得借鉴.
XML技术具有“自描述”和“可扩展”等优良特性[2],Web服务则是基于XML技术和SOAP协议的一大新技术体系.通过使用XML和Web服务技术,开发人员能在任何平台上用任何编程语言创建可使全球任何客户、供应商和业务伙伴互联的商务应用程序[6],已经有很多专家学者提出使用XML和Web服务技术进行系统间的集成.
本文结合XML和Web服务技术,提出1种开放的、易扩展的MIS系统方案.
2 系统架构
本文所涉及的系统结构主要包括两个层次:
(1)MIS系统或者子系统之间互联的系统架构见图1.
图 1 基于XML和Web服务的MIS网络
不同应用平台甚至不同地理位置的MIS系统之间通过SOAP协议实现互联形成MIS网络,网络中的每个系统提供Web服务接口,同时采用标准化的WSDL语言撰写所提供的接口描述文件,而其他不同平台的MIS系统则可以根据这个描述文件解析服务提供者所提供的接口并实施调用,从而实现系统间的互操作.
(2)单个系统内部的架构见图2.
图 2 基于XML和Web服务的MIS系统架构
把基于XML和Web服务的单个MIS系统在逻辑上划分为数据层、业务逻辑层、数据传输层和应用层4层.
2.1 数据层
数据层与传统的MIS系统数据层在系统中所扮演的角色一样,主要包括1个数据库引擎,实现对数据库进行查找、插入、删除和更新等基本操作.
2.2 业务逻辑层[7]
业务层是MIS系统的核心,主要包括系统支撑结构和业务集成.
系统支撑结构主要完成系统运行所需要的基本功能,如数据访问、系统运行配置、Web服务接口、安全验证等,其中,通过使用系统运行配置模块,可极大地提高系统的扩展性和维护性,这一技术在后文中详细介绍.
业务集成模块也是业务层的核心,主要包含MIS系统的各个功能模块,如生产管理、财务管理、人力资源管理等,这些功能模块可以通过系统运行配置进行热插拔形式的安装和卸载.
2.3 数据传输层[8]
数据传输层主要实现数据的安全传输功能,即对传输的数据进行加密和解密,使数据以密文的形式传输,从而提高系统安全性.
2.4 应用层
应用层为系统提供用户界面,如客户端应用程序或者基于Internet的Web界面.在这个层面上,可以称应用层为表示层.在MIS网络中,应用层的用户可以是其他的MIS系统.
3 关键技术
以下简单介绍本系统方案所用到的几项关键技术.这些技术大部分都基于Microsoft .NET Framework平台.[9]
3.1 数据存储
目前市场上的大部分数据库产品都提供对XML技术的支持.如Microsoft SQL Server 2000,通过提供FORXML和OPENXML子句,使XML文档与关系数据行集实现无缝隙结合;而在Microsoft SQL Server 2005中,则提供XML数据类型,可以将XML文档作为1个字段存储在数据库中,并且可以使用XPath和XQuery等技术对其进行检索和修改等操作.另一方面,IBM最新的DB2 9对XML技术也提供同样的支持.
本系统方案的数据存储采用关系数据库与XML技术相结合的方案.比如,在订单管理中,将订单以XML文档表示,并存储在数据库中,这样既可以使用XQuery等技术进行检索和更新,同时还可以使用XSLT等技术将其表示出来;在系统之间进行传输时,还能将XML格式的订单数据轻松转换为SOAP消息,以大大降低开发的复杂性.
3.2 系统运行配置管理[7]
系统运行配置主要将系统运行所需的配置信息存储到配置文件中.本方案系统运行配置的另一重要功能是实现系统功能模块的热插拔:将功能模块注册到配置文件中,运行时根据配置文件启动相应的功能,这样功能模块在安装或者卸载时只需要修改配置文件而不需要重新部署整个系统.
以Microsoft .NET Framework平台上的应用程序为例,通过使用反射技术,读取并导入注册在配置文件中的程序集,从而实现功能模块的初始化(此段代码使用C#实现):
public void Initial()
{
……
//导入程序集
component = Asembly.LoadFrom (componentCon-
fig.AssemblyFilePath);
//利用反射技术创建服务对象
BaseService service = (BaseService) component.
CreateInstance (componentConfig.ServiceClassName);
//服务对象初始化,并加载到系统中
service. Initial (_server,componentConfig.Service
Name,_messager);
……
}
3.3 身份验证与授权验证[8,10]
本方案的身份验证与授权验证集成在HTTP模块中,这样可以使非法的数据访问被阻断在服务端逻辑边界之外,如图3 所示的安全验证模块.
图 3 基于HTTP模块和SOAP扩展的安全模式
此外,还使用SOAP消息的SOAP头传递用户信息,这样使每个SOAP请求都必须经过验证才能进入服务端的逻辑边界内.
为了防止对同一用户的多个请求进行不必要的重复身份验证而消耗系统资源,服务端将经过首次验证的用户的Principle对象保存在缓存中,并产生1个GUID标志该Principle对象,同时将GUID返回给客户端,在以后的请求中,只需以此GUID从缓存中读取Principle对象,并进行下一步的授权验证及操作等.
3.4 数据传输安全[8,10]
在Microsoft .NET Framework平台上,SOAP扩展中的操作将在SOAP消息被序列化和反序列化的前后时刻执行,因此,SOAP扩展是对需要传输的数据进行加解密的最佳时机.本方案集成1个SOAP扩展模块(见图3),在SOAP消息序列化后加密,反序列化前解密,从而实现对数据的加密和解密操作.
综上所述,提出如何充分利用XML和Web服务技术的优良特性开发开放式的MIS系统的一整套方案.当然,在不同的平台上实现的方法可能不一样,但是其基本原理相同.
4 系统实例
基于以上思想,笔者在Microsoft .NET Framework 2.0平台上构建1个面向中小企业的MIS系统,系统的整体架构见图4.该系统具有企业新闻系统、文档管理、项目管理、计划与任务管理和人力资源管理等功能.
图 4 实例系统架构
在数据存储方面,该系统采用Microsoft SQL Server 2005作为数据库引擎,并充分利用Microsoft SQL Server 2005对XML技术的支持.
在系统应用方面,开发基于WinForm的客户端程序,系统界面见图5.
图 5 基于WinForm的人力资源管理子系统客户端界面
在客户端,采用Crystal Reports作为报表引擎,并采用Microsoft Office组件作为程序的输入输出接口之一,这样可大大提高用户体验.对于所输入的Excel文件,将其转化为Microsoft SQL Server的关系数据行集;对于Word文件,则以XML文档的格式存储于Microsoft SQL Server 的XML字段中,后续的开发者可以轻松利用XLST技术将其转换成其他格式的数据,作为进一步开发基于Web页面的应用层以及在其他MIS系统中访问本系统数据的前提.显然,该系统具有很好的扩展性和维护性.
5 结 论
XML和Web服务是当前最热门的技术之一,经过短短几年,已发展成为庞大的技术体系,在软件开发领域产生革命性的影响.
本文提出的基于XML和Web服务技术的MIS系统构建方案可以大大提高系统的互操作性,能基本解决多个MIS系统交互的信息孤岛和数据表示的难题,同时,还可以显著提高系统的扩展性和维护性.
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