基于SharePoint的制造企業(yè)科技信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

邊 霞，白 翱，何東璠，黃振翅

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

（中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所，綿陽(yáng) 621900）

0 引言

信息是對(duì)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，也是進(jìn)一步提煉知識(shí)的來(lái)源。實(shí)現(xiàn)各類(lèi)信息及時(shí)、有序的獲取、存儲(chǔ)、組織和共享是幫助制造企業(yè)提升生產(chǎn)管理水平、提升產(chǎn)品研發(fā)能力、促進(jìn)運(yùn)營(yíng)效率提高的關(guān)鍵所在之一[1]。目前，隨著信息化和工業(yè)化的深度融合，以及制造信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，大多數(shù)制造企業(yè)，普遍建立了自己的內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用和部分應(yīng)用了若干信息化支撐系統(tǒng)，例如企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（Enterprise Resource Plan，ERP）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃系統(tǒng)（Computer Aided Process Plan，CAPP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，MES）等[2,3]，通過(guò)這些系統(tǒng)，與產(chǎn)品和制造過(guò)程有關(guān)的結(jié)構(gòu)化信息被源源不斷地錄入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，成為企業(yè)相關(guān)管理人員進(jìn)行決策的重要依據(jù)。

然而，根據(jù)筆者近年來(lái)的企業(yè)信息化實(shí)踐和制造企業(yè)一線調(diào)研發(fā)現(xiàn)：制造企業(yè)的產(chǎn)品信息、制造過(guò)程信息雖然被ERP、CAPP、MES等管理起來(lái)，但有部分重要的非結(jié)構(gòu)化信息載體例如各類(lèi)研發(fā)會(huì)議紀(jì)要、科技文檔、科研論文、專(zhuān)利、實(shí)用新型、體系文件、標(biāo)準(zhǔn)、領(lǐng)域重要資料等沒(méi)有被集中、統(tǒng)一地管理起來(lái)，存在如下一些問(wèn)題：1）這些信息大多分散在個(gè)人電腦中，不能及時(shí)實(shí)現(xiàn)共享，導(dǎo)致需要的時(shí)候無(wú)從查找或者花費(fèi)很多時(shí)間精力，阻礙了信息的搜索、查找和共享；2）有些寶貴的信息會(huì)隨著人員的流動(dòng)或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的變動(dòng)而丟失；3）通過(guò)傳統(tǒng)的郵件、共享服務(wù)器等方式共享信息，信息安全難以保障。由此，如何低成本、安全地將這些信息進(jìn)行合理化、有序化的集中、統(tǒng)一管理便成了企業(yè)信息化進(jìn)程中需要解決的突出問(wèn)題。

針對(duì)上述問(wèn)題，我們基于微軟推出的企業(yè)級(jí)綜合門(mén)戶平臺(tái)SharePoint，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上述信息的集中、統(tǒng)一管理，并提供高效的搜索機(jī)制和安全控制機(jī)制，最終構(gòu)建制造企業(yè)的科技信息港。為論述方便，我們將上述信息統(tǒng)一稱(chēng)為科技信息，以區(qū)別于產(chǎn)品信息和制造過(guò)程信息。

1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)策略

SharePoint是微軟推出的企業(yè)級(jí)綜合門(mén)戶平臺(tái)，提供內(nèi)容管理（ECM）、企業(yè)信息集成、社區(qū)等一系列功能，并具有可擴(kuò)展性[4]。自微軟推出SharePoint Server 2013，其功能越來(lái)越強(qiáng)大，例如其內(nèi)容查詢(xún)Webpart 部件可以查詢(xún)SharePoint平臺(tái)以外的數(shù)據(jù)并在SharePoint平臺(tái)中展示；集成了挪威FAST公司的FAST搜索技術(shù)，可以為企業(yè)提供安全的、多視角的企業(yè)搜索平臺(tái)等[5]。

基于SharePoint技術(shù)，本系統(tǒng)將科技信息進(jìn)行分類(lèi)整理，利用SharePoint ECM元數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)科技信息進(jìn)行多維度分類(lèi)和搜索精簡(jiǎn)，利用FAST搜索技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)SharePoint平臺(tái)數(shù)據(jù)的搜索和SharePoint平臺(tái)以外數(shù)據(jù)的搜索、并且搜索支持多種格式。考慮信息安全的需求，本系統(tǒng)利用SharePoint權(quán)限控制機(jī)制對(duì)科技信息進(jìn)行細(xì)致的安全控制，對(duì)用戶角色進(jìn)行管理，保證用戶只能訪問(wèn)到其權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。利用SharePoint ECM的高級(jí)路由功能，基于元數(shù)據(jù)讓系統(tǒng)決定由哪個(gè)文檔庫(kù)來(lái)保存文檔。同時(shí)企業(yè)人員經(jīng)常會(huì)遇到多人文檔協(xié)作的情況，傳統(tǒng)的方式是由一個(gè)人負(fù)責(zé)分發(fā)任務(wù)和整合文檔，協(xié)作效率低下，本系統(tǒng)利用office web apps技術(shù)實(shí)現(xiàn)多人共同編輯一份文檔、自動(dòng)整合的功能，并且可以對(duì)文檔進(jìn)行版本控制和權(quán)限控制，集成office的版本比對(duì)功能查看版本差異等，大大提高了團(tuán)隊(duì)文檔協(xié)作效率。制造企業(yè)的某些科技信息需要進(jìn)行流程管理，比如科研論文投稿之前需要經(jīng)過(guò)多道審批手續(xù)，發(fā)表成功后還需要論文主管部門(mén)審查才能正式進(jìn)入其科研論文庫(kù)，本系統(tǒng)利用SharePoint工作流技術(shù)實(shí)現(xiàn)文檔的審批功能。

2 系統(tǒng)整體架構(gòu)

本系統(tǒng)建立在Windows Server 2008 R2上，通過(guò)擴(kuò)展的.NET Framework、IIS7.0以及AD域等集成SharePoint Server 2013解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

1）最底層為操作系統(tǒng)層，為科技信息管理提供Web服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、基于Windows活動(dòng)目錄(AD域)提供用戶管理服務(wù)、基于Exchange提供郵件服務(wù)和基于LCS提供即時(shí)消息服務(wù)等。

2）基礎(chǔ)服務(wù)層建立在操作系統(tǒng)層之上，與操作系統(tǒng)層共同構(gòu)成SharePoint支撐平臺(tái)。為科技信息管理提供權(quán)限管理服務(wù)、搜索服務(wù)、工作流管理服務(wù)和文檔存儲(chǔ)服務(wù)等，并且支持二次開(kāi)發(fā)以提供更復(fù)雜和個(gè)性化的服務(wù)。

3）應(yīng)用層即為科技信息管理平臺(tái)，建立在SharePoint支撐平臺(tái)之上。包括用戶管理模塊、文檔管理模塊、權(quán)限管理模塊、文檔審批模塊、文檔協(xié)作模塊、信息檢索模塊和信息統(tǒng)計(jì)模塊。

4）最上面一層為表示層，與應(yīng)用層、基礎(chǔ)服務(wù)層和操作系統(tǒng)層共同構(gòu)成科技信息管理系統(tǒng)。Webpart部件提供前端可視化操作界面，最終通過(guò)瀏覽器進(jìn)行訪問(wèn)。

3 系統(tǒng)關(guān)鍵流程設(shè)計(jì)

3.1 文檔創(chuàng)建/上傳流程設(shè)計(jì)

系統(tǒng)為不同類(lèi)型的文檔創(chuàng)建了模板，例如期刊論文模板、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)模板等等。用戶可以根據(jù)模板創(chuàng)建文檔，也可以選擇直接上傳文檔。文檔上傳時(shí)用戶不需要關(guān)心將文檔上傳到哪個(gè)文檔庫(kù)，只需要為文檔填寫(xiě)擴(kuò)展屬性（如文檔產(chǎn)生部門(mén)、作者職稱(chēng)等）并提交即可。系統(tǒng)利用SharePoint的高級(jí)路由功能預(yù)先定義規(guī)則，根據(jù)文檔元數(shù)據(jù)決定將文檔路由到哪個(gè)文檔庫(kù)。文檔創(chuàng)建/上傳流程如圖2所示。同時(shí)SharePoint與office高度集成，用戶也可以不登陸系統(tǒng)，直接在office中將文檔一鍵發(fā)布到本系統(tǒng)。

圖2 文檔創(chuàng)建/上傳流程

3.2 文檔審批流程設(shè)計(jì)

系統(tǒng)需要對(duì)一些文檔的流程進(jìn)行管理，比如科研人員公開(kāi)發(fā)表論文，首先要經(jīng)過(guò)基層領(lǐng)導(dǎo)審批，基層領(lǐng)導(dǎo)審批通過(guò)后送到保密部門(mén)進(jìn)行保密審查，保密審查通過(guò)后才能投稿，如果發(fā)表成功，再送到論文主管部門(mén)歸檔。以往制造企業(yè)采用紙質(zhì)跑簽的方式實(shí)現(xiàn)論文審批。這樣做不但效率低，而且只對(duì)發(fā)表成功的論文進(jìn)行了歸檔管理，那些沒(méi)有發(fā)表成功但同樣有參考價(jià)值的論文則由科研人員自己保管，隨時(shí)都有可能丟失或者誤刪除。科研論文管理流程如圖3所示。

圖3 科研論文發(fā)表流程

由于SharePoint的工作流設(shè)計(jì)工具SharePoint Designer，只能設(shè)計(jì)順序工作流，不支持流程回退功能。對(duì)于業(yè)務(wù)邏輯稍微復(fù)雜的工作流實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常困難。本系統(tǒng)中采用Visual Studio+quickflow來(lái)進(jìn)行流程開(kāi)發(fā)，采用InfoPath進(jìn)行表單開(kāi)發(fā)。實(shí)現(xiàn)了流程可視化監(jiān)控和管理、任務(wù)代理/轉(zhuǎn)發(fā)、郵件提醒和超時(shí)提醒等功能。并且將任務(wù)鏈接嵌入郵件中，這樣審批者收到郵件提醒后，打開(kāi)郵件并點(diǎn)擊任務(wù)鏈接就可以執(zhí)行任務(wù)。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

4.1 用戶管理

SharePoint平臺(tái)與Windows AD域高度集成，利用其User Profile Service Application 應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)與AD域進(jìn)行用戶同步，同步方式可以選擇增量同步或完全同步，管理員可以設(shè)置同步策略。本系統(tǒng)登錄采用Windows集成認(rèn)證方式，無(wú)需為用戶單獨(dú)建立賬戶。

4.2 文檔管理

文檔管理模塊包括文檔分類(lèi)、文檔操作和版本控制等功能。

4.2.1 文檔分類(lèi)

由于制造企業(yè)的科技信息種類(lèi)繁多、形式多樣并且專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，一個(gè)好的分類(lèi)可以提高科技信息的檢索效率。本系統(tǒng)中，首先根據(jù)科研人員使用文檔的習(xí)慣，將文檔分為不同的內(nèi)容類(lèi)型（如科研論文、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、專(zhuān)利等），每種內(nèi)容類(lèi)型都包含基本屬性（如標(biāo)題、創(chuàng)建者、創(chuàng)建時(shí)間、大小等）和根據(jù)制造企業(yè)實(shí)際情況定義的擴(kuò)展屬性（如文檔產(chǎn)生部門(mén)、作者職稱(chēng)等）。基本屬性由系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別，擴(kuò)展屬性由文檔創(chuàng)建/上傳者從系統(tǒng)提供的元數(shù)據(jù)字典中選擇。利用SharePoint的Managed Metadata Service服務(wù)為系統(tǒng)創(chuàng)建元數(shù)據(jù)字典。圖4為系統(tǒng)元數(shù)據(jù)字典部分截圖。從圖中可以看出，按照內(nèi)容類(lèi)型可以將科技信息分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、科研論文和專(zhuān)利等；也可以按照文檔產(chǎn)生部門(mén)分類(lèi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的多維度分類(lèi)。

圖4 系統(tǒng)元數(shù)據(jù)

4.2.2 文檔操作和版本控制

文檔操作包括文檔創(chuàng)建/上傳、下載、刪除、修改等功能。系統(tǒng)利用簽出/簽入操作創(chuàng)建文檔版本。集成office的版本比對(duì)功能對(duì)比版本之間的差異，并可以隨時(shí)查看任何一個(gè)版本的文檔。

4.3 權(quán)限管理

由于制造企業(yè)人員密級(jí)不同，科技信息也由不同的密級(jí)組成，因此需要對(duì)科技信息進(jìn)行嚴(yán)格的安全控制，保證每個(gè)用戶只能訪問(wèn)其權(quán)限范圍內(nèi)的信息。權(quán)限管理模塊包括用戶角色管理和文檔權(quán)限管理兩個(gè)子模塊。

4.3.1 用戶角色管理

SharePoint包括32項(xiàng)細(xì)分權(quán)限用于對(duì)用戶進(jìn)行權(quán)限管理，利用這些細(xì)分權(quán)限的組合可以建立不同的角色組。本系統(tǒng)中建立四類(lèi)角色：

1）管理員：制造企業(yè)要求系統(tǒng)中“三員”必須為不同的人員，因此分別設(shè)置系統(tǒng)管理員、安全管理員和安全審計(jì)員三種角色。系統(tǒng)管理員可以設(shè)計(jì)、修改系統(tǒng)，建立角色組；安全管理員管理角色組的用戶和權(quán)限；安全審計(jì)員擁有查看系統(tǒng)日志的權(quán)利。

2）系統(tǒng)成員：可以查看、添加、更新和刪除列表項(xiàng)和文檔。

3）系統(tǒng)訪問(wèn)者：可查看頁(yè)面和列表項(xiàng)并下載文檔。

4）審批者：審批者包括基層領(lǐng)導(dǎo)等多個(gè)組，用于文檔流程執(zhí)行過(guò)程中，將文檔傳送到相應(yīng)的角色組進(jìn)行審批。

4.3.2 文檔權(quán)限管理

對(duì)一些密級(jí)比較高或者只能由某幾個(gè)用戶訪問(wèn)的文檔或文件夾/文檔庫(kù)，需要為其單獨(dú)設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限。系統(tǒng)利用SharePoint細(xì)致的權(quán)限控制機(jī)制實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。單獨(dú)為某一文檔或者文件夾/文檔庫(kù)設(shè)置權(quán)限時(shí)，首先需要斷開(kāi)其與父級(jí)的權(quán)限繼承，然后為其單獨(dú)設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限。可以將訪問(wèn)權(quán)限授予某些角色組，也可以為單獨(dú)的人員授予訪問(wèn)權(quán)限。

4.4 文檔協(xié)作

文檔協(xié)作在日常科研生產(chǎn)過(guò)程中隨處可見(jiàn)，而且團(tuán)隊(duì)成員可能來(lái)自不同的部門(mén)。傳統(tǒng)的方式是必須有一個(gè)人通過(guò)郵件等方式負(fù)責(zé)分配任務(wù)和整合文檔，這樣做不但效率低、版本難以控制而且安全也難以保障。系統(tǒng)利用office web apps技術(shù)為團(tuán)隊(duì)成員提供多人文檔協(xié)作的平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)成員可以在文檔協(xié)作平臺(tái)上共同編輯文檔，文檔會(huì)自動(dòng)整合并可以方便的進(jìn)行版本控制和權(quán)限控制。

4.5 信息檢索

制造企業(yè)科技信息不但形式多樣、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，而且對(duì)信息的安全要求高。因此用戶不但要能快速、準(zhǔn)確的查找到所需要的信息，還要保證查找到的信息在其權(quán)限范圍內(nèi)。在SharePoint管理中心打開(kāi)Search Service Application，配置內(nèi)容源和爬網(wǎng)計(jì)劃，并新建搜索范圍，添加范圍規(guī)則。即啟動(dòng)了搜索功能。SharePoint Server 2013集成了FAST搜索解決方案，支持全文搜索、元數(shù)據(jù)搜索、搜索結(jié)果預(yù)覽、權(quán)限匹配等多種功能，并且可以根據(jù)元數(shù)據(jù)和搜索范圍等對(duì)搜索結(jié)果進(jìn)行精簡(jiǎn)，利用精簡(jiǎn)面板Webpart進(jìn)行展示。在精簡(jiǎn)面板Webpart中設(shè)置ShowCounts=”Count”，即可顯示出精確的文檔個(gè)數(shù)。

4.6 信息統(tǒng)計(jì)

SharePoint 的計(jì)時(shí)器作業(yè)（timer job），可以在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)及時(shí)間范圍內(nèi)完成某種操作。系統(tǒng)中利用WSS對(duì)象模型開(kāi)發(fā)timer job實(shí)現(xiàn)了文檔的下載次數(shù)和評(píng)論次數(shù)統(tǒng)計(jì)功能。為了綜合考慮系統(tǒng)性能，該計(jì)時(shí)器作業(yè)每5分鐘統(tǒng)計(jì)一次文檔的下載次數(shù)和評(píng)論次數(shù)。最后根據(jù)下載次數(shù)和評(píng)論次數(shù)，對(duì)文檔進(jìn)行排序，并利用LINQ to SharePoint 技術(shù)開(kāi)發(fā)“熱門(mén)文檔”Webpart進(jìn)行展示。

5 原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于上述平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，以某制造企業(yè)為應(yīng)用背景，實(shí)現(xiàn)了科技信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)部分界面如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)界面（部分）

6 結(jié)束語(yǔ)

科技信息是制造企業(yè)寶貴的財(cái)產(chǎn)之一，如何提高科技信息的利用效率，保證其安全性對(duì)制造企業(yè)的發(fā)展具有重要的影響。通過(guò)SharePoint技術(shù)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了制造企業(yè)科技信息管理系統(tǒng)，對(duì)制造企業(yè)的科技信息進(jìn)行了集中、統(tǒng)一、安全的管理，促進(jìn)各類(lèi)科技信息的有序共享。目前系統(tǒng)已經(jīng)在某制造企業(yè)獲得初步應(yīng)用，今后的工作是進(jìn)一步對(duì)各類(lèi)科技信息進(jìn)行合理、有效的分類(lèi)，從中提煉出知識(shí)，此外是將科技信息與產(chǎn)品信息和制造信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，更好地支持企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程效率的提升。

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