基于“數(shù)據(jù)中心+流程中心”的技術架構研究

趙南 高鵬

[摘 要]根據(jù)制造企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化等發(fā)展戰(zhàn)略需求，文章基于“數(shù)據(jù)中心+流程中心”對制造業(yè)務信息技術架構進行研究，利用數(shù)據(jù)中心和流程中心貫通各應用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)流和業(yè)務流，將業(yè)務數(shù)據(jù)沉淀為數(shù)據(jù)資產(chǎn)，再借助數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術幫助企業(yè)建立業(yè)務活動的智能決策和快速調整模式，推進信息技術與制造技術融合，增強企業(yè)對經(jīng)營環(huán)境與市場需求變化的自適應能力，提高市場競爭力。

[關鍵詞]技術架構;數(shù)據(jù)中心;流程中心;制造企業(yè);信息化

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.14.056

[中圖分類號]F270.7;TP315[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2020）14-0-04

0? ? ?引 言

隨著新一代信息技術的廣泛應用和迅猛發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、中國制造2025、“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”等新的發(fā)展理念和發(fā)展模式相繼涌現(xiàn)，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、智慧化、深度協(xié)同、深度共享成為推動企業(yè)發(fā)展的新要素。許多制造企業(yè)希望在這次技術熱潮中實現(xiàn)智慧化產(chǎn)業(yè)模式變革，提高市場競爭力。而信息化與企業(yè)發(fā)展是同步的，傳統(tǒng)的信息化架構無法滿足制造企業(yè)在新形勢下的建設需求。因此，本文基于“數(shù)據(jù)中心+流程中心”構建企業(yè)信息技術架構，增強企業(yè)對經(jīng)營環(huán)境與市場需求變化的自適應能力，滿足企業(yè)在新技術時代的智慧發(fā)展需求。

1? ? ?制造企業(yè)信息化發(fā)展現(xiàn)狀

制造企業(yè)的信息化發(fā)展經(jīng)歷了單功能系統(tǒng)建設、復雜系統(tǒng)建設，到系統(tǒng)間的集成應用，覆蓋了工藝設計、車間生產(chǎn)制造、質量管理、企業(yè)資源計劃管理、項目管理、合同管理和資金預算管理等業(yè)務。隨著IT時代向DT時代的邁進，業(yè)務數(shù)據(jù)在各應用系統(tǒng)中累積得越來越多，由于沒有進行統(tǒng)一管理、加工，這些數(shù)據(jù)無法很好地支撐企業(yè)經(jīng)營決策，也無法很好地滿足企業(yè)靈活變換的業(yè)務需求。業(yè)務沉淀的數(shù)據(jù)就像原始的礦石或商品的原材料，如果不對其進行加工處理，很難產(chǎn)生價值，不能稱其為數(shù)據(jù)資產(chǎn)。制造企業(yè)逐步由流程驅動向數(shù)據(jù)驅動轉變，這需要企業(yè)開展數(shù)據(jù)資源規(guī)劃、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)中心升級、數(shù)據(jù)分析應用，通過流程驅動平臺和數(shù)據(jù)驅動平臺的綜合應用，讓業(yè)務的快速變化能夠反饋在數(shù)據(jù)上，使企業(yè)能夠迅速感知并做出反應，逐步推動企業(yè)數(shù)字化轉型。

2? ? ?技術架構

技術架構用于描述支撐企業(yè)應用運行的基礎平臺，能夠為各類業(yè)務提供技術實現(xiàn)方法。本文通過數(shù)據(jù)中心和流程中心構建企業(yè)統(tǒng)一的技術平臺，實現(xiàn)應用平臺級的集成、整合，解決系統(tǒng)多樣性、多態(tài)性、割裂性等問題;實現(xiàn)“所有業(yè)務數(shù)據(jù)化”，并將業(yè)務數(shù)據(jù)沉淀為數(shù)據(jù)資產(chǎn);同時借助數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術，增強業(yè)務數(shù)據(jù)服務能力和業(yè)務流程快速調整能力，構建一種能夠滿足業(yè)務需求快速變化的應用模塊定制機制，增強企業(yè)對經(jīng)營環(huán)境與市場需求變化的自適應能力。此外，將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、“智能+”等技術融入技術架構中，基于“數(shù)據(jù)中心+流程中心”構建可持續(xù)支撐制造企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的技術架構。技術架構整體框架如圖1所示。

2.1? ?數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心是企業(yè)信息化構架底層基礎之一，能夠提供數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃、存儲、加工、使用的集中式數(shù)據(jù)管理環(huán)境，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)挖掘、資源共享和資源按需使用等主要功能，是實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)驅動的技術平臺。數(shù)據(jù)中心架構包括數(shù)據(jù)源層、數(shù)據(jù)采集與處理層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)應用層、數(shù)據(jù)可視化層，自下而上逐層遞進，從業(yè)務數(shù)據(jù)到整合數(shù)據(jù)，再到數(shù)據(jù)管理應用;同時包含數(shù)據(jù)管理與服務、數(shù)據(jù)標準、組織管理等數(shù)據(jù)治理相關的管理約束和數(shù)據(jù)標準體系。數(shù)據(jù)中心架構如圖2所示。

通過構建數(shù)據(jù)中心，將數(shù)據(jù)作為一種新的生產(chǎn)要素融入企業(yè)經(jīng)營管理和產(chǎn)品制造等全業(yè)務環(huán)節(jié)。各業(yè)務通過建設數(shù)據(jù)驅動應用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動業(yè)務活動自動化巡航，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動的業(yè)務閉環(huán)運轉;以決策支持系統(tǒng)和智能分析平臺為上層建筑，以大數(shù)據(jù)分析等先進技術實現(xiàn)分析、預測，為智慧決策提供幫助;通過對數(shù)據(jù)進行挖掘應用，建立知識庫，將知識用于業(yè)務支撐環(huán)節(jié)，增強業(yè)務活動的智能決策和快速調整執(zhí)行能力，加速推進數(shù)據(jù)資產(chǎn)與數(shù)據(jù)驅動的業(yè)務活動融合應用，構建數(shù)據(jù)驅動的認知閉環(huán)，系統(tǒng)提升經(jīng)營管控、產(chǎn)品制造等核心業(yè)務活動對企業(yè)內(nèi)外數(shù)據(jù)的全面感知及自主性的智能決策與快速的執(zhí)行調整能力，最終建立一種數(shù)據(jù)驅動的綜合創(chuàng)新環(huán)境，全面提升產(chǎn)品全生命周期、全業(yè)務過程、全價值鏈等環(huán)節(jié)的綜合創(chuàng)新能力。

2.2? ?流程中心

流程中心是支撐企業(yè)業(yè)務流轉的基礎平臺，無論是流程驅動型企業(yè)，還是數(shù)據(jù)驅動型企業(yè)，都需要借助流程中心實現(xiàn)企業(yè)的業(yè)務流轉和運作。建設流程中心，能幫助企業(yè)理順流程結構，明確角色及職責，使業(yè)務有序運作。流程中心主要由流程建模工具、工作流引擎、接口適配、流程管理監(jiān)控工具等模塊組成。流程中心提供標準接口，各應用系統(tǒng)通過調用相關業(yè)務流程接口，進行相應業(yè)務流程的執(zhí)行、反饋，流程中心將流程執(zhí)行過程中產(chǎn)生的業(yè)務數(shù)據(jù)推送至數(shù)據(jù)中心，由數(shù)據(jù)中心將業(yè)務數(shù)據(jù)推送至各應用系統(tǒng)。同時，引入移動互聯(lián)技術，由PC端流程中心和移動端流程中心共同構成企業(yè)流程中心，并行處理各類業(yè)務流程。流程中心架構圖如圖3所示。

將企業(yè)核心業(yè)務流程與企業(yè)戰(zhàn)略相結合，建立基于企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的流程管理體系，實現(xiàn)企業(yè)長遠目標，制定或部署重大資源的指導方針以及與各環(huán)境要素相關的基本規(guī)定。使企業(yè)與環(huán)境相互協(xié)調，實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展;建立業(yè)務流程管理體系，形成以業(yè)務流程管理為核心的流程中心管理職能，開展流程戰(zhàn)略、流程設計、流程實施執(zhí)行及流程監(jiān)控評估優(yōu)化等業(yè)務流程管理;以流程管理為牽引，實現(xiàn)業(yè)務與流程的有效協(xié)同，提高工作效率和企業(yè)核心競爭力。

3? ? ?架構應用

通過數(shù)據(jù)中心和流程中心構建的技術平臺，不僅是企業(yè)信息化的技術支撐，還是一套實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)驅動的機制。數(shù)據(jù)驅動型制造企業(yè)了解自身運行的規(guī)律，并自發(fā)形成新的生產(chǎn)運行模式。企業(yè)在制造物聯(lián)的基礎上，形成企業(yè)內(nèi)外數(shù)據(jù)全面、透徹、及時的智能感知能力。通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)工廠運行規(guī)律，利用規(guī)律實現(xiàn)智能化決策，然后為智能化決策提供智能化服務，使企業(yè)實現(xiàn)精益制造。同時，根據(jù)客戶個性化需求進行民品開發(fā)，以自主學習與自我適應方式形成企業(yè)的組織管理模式。在數(shù)據(jù)驅動型制造企業(yè)業(yè)務運作過程中，堅持自感知、自分析、自決策、自執(zhí)行的思路。第一，通過物聯(lián)網(wǎng)集成底層設備資源和各業(yè)務終端，廣泛收集、集成制造過程和業(yè)務流程中的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)客戶需求、產(chǎn)品設計、協(xié)同制造、售后服務等過程的全面描述;第二，利用數(shù)據(jù)分析與性能優(yōu)化決策，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控、生產(chǎn)調度、設備維護和質量控制等數(shù)據(jù)驅動的智能化控制;第三，利用各種數(shù)據(jù)提煉形成企業(yè)智慧，為制造資源實時感知、制造過程優(yōu)化控制、制造服務敏捷配置、產(chǎn)品研發(fā)以滿足客戶需求等環(huán)節(jié)提供決策支持，提升工廠智能化水平，形成針對企業(yè)提高KPI指標和經(jīng)營管理水平為目標的智慧決策。

3.1? ?建設完備的企業(yè)數(shù)據(jù)體系

數(shù)據(jù)體系面向產(chǎn)品全生命周期管理、企業(yè)經(jīng)營、產(chǎn)品研發(fā)等多種信息，具體包括產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)、生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、財務數(shù)據(jù)、物料數(shù)據(jù)、資金流數(shù)據(jù)、外部客戶和供應商等。形成面向具體業(yè)務應用的數(shù)據(jù)采集方案與數(shù)據(jù)采集內(nèi)容，在數(shù)據(jù)清洗的基礎上，實現(xiàn)企業(yè)結構化和非結構化數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成與高度共享，構建面向主題的數(shù)據(jù)倉庫，為企業(yè)提供可靠、可復用的數(shù)據(jù)資源。

3.2? ?實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動的業(yè)務自動化巡航

在制造系統(tǒng)中輸入數(shù)據(jù)，進而在數(shù)據(jù)分析支持下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時反饋、生產(chǎn)全方位監(jiān)控和業(yè)務流程自動化運轉，消除產(chǎn)品制造流程中的人為干預，提升制造流程的響應速度和決策效率，實現(xiàn)產(chǎn)品精益制造。實現(xiàn)以數(shù)據(jù)觸發(fā)的方式驅動企業(yè)經(jīng)營業(yè)務自動化巡航，針對市場需求和企業(yè)經(jīng)營環(huán)境進行組織、流程、技術和資源的動態(tài)優(yōu)化配置，提升企業(yè)快速響應和價值創(chuàng)造能力。

3.3? ?實現(xiàn)業(yè)務智能化決策及優(yōu)化

在企業(yè)數(shù)據(jù)的基礎上，形成一套完整的人工智能數(shù)據(jù)模型和算法庫，通過數(shù)據(jù)分析深層次地認識和挖掘工廠運行規(guī)律知識，以此為依據(jù)針對產(chǎn)品制造、研發(fā)、企業(yè)運營等不同業(yè)務應用形成具體決策體系。在不同性能指標實時預測模型的基礎上，實時調節(jié)預測模型中涉及的可控參數(shù)，最終實現(xiàn)企業(yè)制造流程和業(yè)務流程的持續(xù)優(yōu)化。

4? ? ?結 語

信息化架構是基于企業(yè)信息化發(fā)展愿景、方針、原則、總體目標的信息化頂層設計，能夠滿足企業(yè)發(fā)展對信息化建設的需求。隨著新一代信息技術的廣泛應用和迅猛發(fā)展，制造企業(yè)需要對內(nèi)外部環(huán)境變化做出快速響應。本文以數(shù)據(jù)中心和流程中心為核心搭建信息技術架構，增強數(shù)據(jù)服務能力和業(yè)務流程快速調整能力，幫助企業(yè)構建業(yè)務活動的智能決策和快速調整模式，增強企業(yè)對經(jīng)營環(huán)境與市場需求變化的自適應能力，提高企業(yè)市場競爭力。

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