制造企业主数据管理平台分析设计与功能实现

杨翔宇 康小立 刘洋

（四川航天中天动力装备有限责任公司 四川省成都市 610100）

当前随着制造行业的信息化技术推进，越来越多的企业开始应用各类办公管理系统，这些系统在应用过程中积累了企业海量的原始数据，将这些数据资产经过加工提取，可以转换为高价值的信息，支持企业领导决策，提升企业生产效率，提高产品客户的满意度，并为企业内部流程优化奠定坚实基础。

1 制造企业数据信息化现状分析

以制造企业为例，在信息化建设中需要投入大量的精力在业务系统建设，其包括OA、EPR 和CRM 等，这些系统通常为分期建设，主要是服务企业不同部门，以此来满足不同的应用需求，这类系统独立建设，独立运行，未能有统一规划，系统间缺乏数据标准，导致集成效率降低，难以及时发现数据问题，这为企业的发展带来不便。具体表现为：

（1）信息孤岛，多数企业在数据管理方面较为分散，不同业务部门系统相互独立，各自运行，不同数据系统标准不同，系统间无法实现信息交互，导致数据仅能在部门内部使用，这严重降低了数据的价值，尤其是对于制造企业来说需要打破数据孤岛，实现数据互联，以此来产生更大的价值。

（2）数据质量差，当前在各部门系统运行中因大量数据累计和数据更改导致数据出现冗余、数据不一致以及数据缺失等问题，最常见的包括计量单位不统一，这些问题若是没有被及时发现进行处理，将会直接影响到业务的开展，阻碍企业政策运营。对于制造企业来说后续的数据分析也会被这些有问题的数据所干扰，为此需要定期的对数据进行清洗，确保现有数据的治疗。

在本文中紧跟制造行业潮流，对标先进企业，通过详细的调研，决定启动信息化治理方式来打破现在企业信息化困局，解决数据资产危急，更好的带动企业未来经济发展。

2 主数据概念界定

2.1 主数据概念

主数据的概念源于制造企业信息化发展过程，在信息化初期，系统之间的信息是没有关联的，后在信息化过程中部分企业希望数系统集成，各系统间信息可以互相调用，但因管理缺乏，虽然无法从根源上提升管理效率，还导致信息数据出现混乱。随着信息化技术提升，数据质量问题就显得非常重要，主数据概念也得到进一步完善，最常见的有主数据是致企业展开业务和分析的关键数据，这是因为主数据可以有效的定位核心业务对象，与交易流水不同，主数据一旦被记录就需要对其进行维护。

2.2 主数据管理

主数据管理通常是指采用约束的方法用于保证企业内主题域和系统内相关数据以及跨主题域系统相关数据的实时性以及质量，其本质是就是采用系列的规程、技术来保证当前企业业务数据数据的准确性，在信息系统角度主数据与一般数据系统并没有太大差异，但在主数据管理中需要参考企业当前的现状制定合适的机制结构，从全局的角度，基于IT技术整合，协调企业各部门业务数据管理诉求，将业务管理人员一并纳入到管理组织中确保业务进行的连贯性。

3 主数据平台需求分析

在本文的研究中选择时制造领域的领军企业，该企业主要从事航天机械设备的研发和制造。目前公司主要是采用PLM 生命周期管理系统、CRM 客户管理系统和OA 自动办公系统等软件，在运行一段期间后，发现有大量的冗余数据，原因在于部分数据信息会在多部门使用，影响到数据权威性。

对于制造企业来说业务部门较多，业务复杂度远超于传统部门，因构件的生产需要经历设计→工艺→生产等多部门信息传递，若是信息在传递过程中一致性受阻，不仅导致数据传输滞后，还会影响到数据的有效性，其后不堪想象。根据上述问题着手，分析如何对规避这些问题的发生，对数据流转业务展开讨论，后从主数据平台功能需求方面提出设计内容。

3.1 系统业务需求

基于数据生产周期，在宏观层面以系统创建过程和基础数据变更流程作为支持，创建过程主要是由制造企业来说是设计部门人员对数据的创建，通过工具将数据导入到主数据平台，后进行数据审批，形成正式数据，并进行分发；基础数据变更是相关人员遵循修改流程对修改内容进行审批，待审核通过后，数据完成变更，将变更后的数据进行分发，并在部门内进行更改信息告知。根据当前企业现状，为了保证数据的一致性、完整性和正确性，系统在数据创建和修改方面提供了两大入口，分别是人工录入与系统间数据交互，为了便于管理，各个推送数据都要进行人工审核，具体的数据申请流程如图1 所示。

图1：申请正式数据

在MDM 项目单中，对流程展开设计主要是考虑到主数据标准和规范的落实，这也是MDM 设计的出发点，综合企业现状，需要把握好数据创建与修改的入口，以此来确保数据最终的一致性和准确性，通常数据创建与修改的主要入口是人工录入和系统间的交互，为了提升管理的便捷性，需要遵循上述的申请流程。

3.2 系统功能需求

主数据平台需要向使用者提供基本的检索、查询以及浏览等还需要考虑其他的接口处理，在本次开发设计中需要对原有的PLM 系统与ERP 系统进行集成，通过与企业下属的部门进行沟通，保证主数据平台管理数据满足部门需求，如原材料、标准件以及工具或者是物资设备等，对数据进行分区，上述数据在本文中作为企业的基础数据。

系统的功能要包括两个部分即普通用户前台使用和管理员后台使用。根据不同业务范畴以及使用对象的不同，可以将其分为管理员、普通用户的角色，管理员的权限针对的是全用户，其功能是对系统各模块进行管理，以及客户化资源配置。

普通用户则是需要通过管理员来获取用户名和密码进行账号登陆，在系统中对基础数据进行查询、查看，或者是对自己账户和密码进行更改等操作，若是在查阅期间发现有数据出现错误可以提出数据修改的申请，如图所示。

3.3 性能需求

系统的性能需求是与Web 服务器和数据库服务器在内的硬件配置有关，在本文设计中使用到了分布式结构，以主数据平台作为中心，其他部门分布于多个Web 服务器与数据同步器，以此来满足多用户业务需求，确保最终平台性能可以满足实用性、实时性、易拓展性等要求。

4 系统设计与功能实现

4.1 网络拓扑结构设计

在本次设计中会涉及到设计、采购和生产等多个部门，考虑到企业具体情况，设计部门与生产不同是在不同的网络工作环境下，企业的核心服务器作为信息的中心，整个网络拓扑结构如图2 所示。

图2：系统网络拓扑图

4.2 系统总体设计

主数据管理平台的设计主要用于服务数据管理与运维，核心载体是制造企业的各类数据，通过对这些数据信息展开长期的管理和运维，将主数据平台逐渐演变企业的核心数据平台，将所有业务当中的关键数据都可以通过主数据对其进行维护，如图3 所示主数据模块。

图3：主数据平台系统模块功能划分

为了在系统中可以更好的实现模块功能，保障系统兼具松耦合和高内聚性，在本文中使用到了MVC 的设计方式，系统会被划分为持久层、业务层、控制层与表现层。

4.3 主要功能模块设计就及功能实现

4.3.1 数据模型设计与实现

在主数据平台中模型管理起到了关键性的作用，这既是主数据平台功能应用的基础，也是其他模块功能拓展的媒介，为了确保主数据平台在实际应用中业务数据的一致性和完整性，在模块的设计中模型被分为三类，它们分别为公共基类、管理类和普通业务类。

管理人员可以通过使用平台实现对新业务对象模型的创建工作，包括数据表和关连字符以及索引等；管理并维护目前已有业务对象模型，增减数据表字段和位长更改等。

在功能实现过程中需要将用户在页面表单中进行数据的填写，基于Mybatis 机制，生成对应的SQL 语句，后台的服务端将会按照语句执行，并生成相对应的数据表和字段信息，在已有的模型中生产与之对应的XML 文件。

在本次设计当中所涉及到的内容有标准件、零部件和原材料等标识类目，通常每个标识类属性情况大致相同，需要继承父类再增加各自的属性即可，考虑到编码的便捷性，在应用中将属性的名称设置为标识类拼音缩写+属性标识的方法，并对其进行排序。

4.3.2 基础数据设计与实现

需要贤弟基础数据展开抽象处理，基础数据的信息包括分类和关键属性，在本文将基础数据结构抽象为IBaseObj，包括属性是String typle，后再对基础数据进行基础操作。

上述的操作过程都是针对业务类数据进行，将这部分功能用于进行区分，创建包→创建业务层包→创建接口。在此次设计中重点功能之一 就是按照不同的数据进行分类，实现对数据的维护和管理，基础数据的管理可以从创建、查询和修改以及赋码等全方位进行操作，由于删减是最基础和频繁的操作，还特别定义了四种方法对各数据类进行传参调用。

4.3.3 数据筛选设计与功能实现

ETL 主要是负责数据抽取、转换和加载，并完成联机分析处理，在主数据管理中最关键的操作就是对信息进行识别和消除现有数据中重复项，在本文中数据管理系统不仅可以完成识别与消除重复项，还针对业务需求设置上了详细匹配度查重。下拉菜单，使用jQuery 的ajax 会在后台实现实时抓取，实现的方式为在document.ready 中增加jQuery 的ajax 的方法，在封装过程中需要指定后台url 地址，再进行参数的调用，对加载完成后的数据进行回调。

4.3.4 数据编码设计与实现

编码器管理通常是由用户创建或者是对企业实际进行维护时才会用到，因企业主数据平台中需要管理的资料比较繁多，不同的物资类型都要有对应的编码规则，这就需要通过创设多个编码器来满足维护需要。

编码器采用属性拼接方式来满足企业各编码规则要求，常规拼接属性分为字段属性、流水码等，在完成拼接后，将生成的编码数值记录于数据库，并反馈给前端用户。

4.4 企业实际应用效果分析

按照上述功能实现过程，需要将已设计好的系统完整的应用到主数据管理中，对平台应用效果进行演示。宏观层面上该平台主要集中数据采集、处理和分发，由于本平台设计的针对对象为航天设备制造企业，与普通企业相比，主要数据来源于设计部门，目前公司设计部门使用的是西门子TEAM CENTER 产品生命周期软件。

数据的分发是在主数据系统中完成，其包括数据的生产、编码，数据修改等，上述数据功能实现均是按照平台流程来实现，数据分发是由主数据系统调用PLM 系统与ERP 系统接口实现。

本文主要是针对制造企业常用的EPR 系统为友的NC，根据数据产生的顺序，具体的操作流程为：

（1）设计部门人员需要从PLM 软件中PSE 结构管理器选中主数据菜单，点击数据导入；

（2）在数据的二级分类当中填写并对数据进行查重，将数据批量导入到主数据平台；

（3）在主数据当中，将推送到主数据平台非正式数据按照流程进行申请提交；

（4）审核人员会在接收到待处理事件后按照审批流程完成审批工序。

当审批流程通过以后系统会自动将数据推动到PLM 系统，并将部分传递给EPR 系统，用户可以查询集成日志，了解当前主数据获取以及分发情况。

5 系统测试与检验

5.1 测试环境

在对主数据管理平台进行测试，其包括硬件设备测试以及软件应用效果测试，如表1 所示。

表1：平台硬件部署环境要求

5.2 系统测试方法

由于当前测试技术的发展，测试发方法种类多样化，综合考虑此次项目规模以及 应用方向，最终决定使用黑盒测试和性能测试，在性能测试中选择到自己开发的测试程序完成对系统负载压力和性能的测试，并生成对应的报告。

（1）在此次主数据平台的设计中通过对公司业务系统中收集到的20 多万条数据进行数据清洗，后剩余数据10 万多条，有效的降低了公司的数据冗余度，提升数据的精准性；

（2）搭建PLM 与EPR 系统间的数据通道，延长数据长度，尽可能保障数据一致性的目标，从而提升了数据的权威性和有效性。

6 结束语

本次平台设计达到了企业最初的管理建设目标要求，为企业从规程、技术和解决方案三个方面建立了一套主数据管理平台，确保企业主数据的一致性和准确性，以此来提升当前企业的数据质量，提高企业的在同领域的核心竞争力。