中小型工業企業互聯網云平臺搭建研究

【摘? 要】工業是國民經濟發展的根基，在工業企業的運行體系中，實現自身與互聯網技術的深度融合，推動生產管理方式變革，是助推工業經濟高質量發展的重要保障。工業企業與互聯網的深度融合，離不開云平臺的支撐。論文從中小型工業企業互聯網云平臺搭建的意義出發，闡述云平臺的搭建需求、總體架構、具體搭建形式和測試要求，說明云平臺搭建的關鍵技術，以此為相關研究提供參考，為推動中小型工業企業朝云化方向轉型提供理論支撐。

【關鍵詞】中小型企業；工業企業；互聯網；云平臺

【中圖分類號】F276.3；F49；TP393? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2023）06-0139-03

1 引言

云平臺是指以計算、網絡和存儲為實現形式，以硬件和軟件資源為實現載體，滿足用戶云化運行需求的服務模式。相對于傳統的信息網絡服務體系而言，云平臺具有計算能力強、信息存儲和傳輸能力強、覆蓋范圍廣、應用便利等特征。就中小型工業企業而言，搭建滿足生產運營管理需要的云平臺，實現各方面數據的云化運行，是實現高質量發展的基本要求。

2 中小型工業企業互聯網云平臺搭建的意義

2.1 融入數字經濟體系的基本路徑

數字經濟已經成為工業產業生產力水平提升的關鍵支撐，成為工業生產轉型的重要推動力。就中小型工業企業而言，積極融入數字經濟體系，實現生產管理的數字化轉變，能夠切實改變傳統生產模式效率低下、信息管理不暢等方面的問題，提升企業的經濟效益水平。云平臺是數字經濟最為主要的應用形式之一，結合企業生產管理的實際情況，構建完善的云平臺運行體系，能夠實現傳統生產管理與數字經濟體系的有效對接，能夠更為高效地解決生產管理活動中的問題，通過與上下游企業的多元化溝通，形成更為高效的信息傳輸體系，提升產品設計和生產的針對性，滿足客戶群體的多元化需求[1]。基于數字經濟的有效驅動，能夠更好地推動中小型工業企業朝現代化方向轉型，為我國工業經濟發展起到良好的促進作用。

2.2 優化生產管理方式的重要保障

中小型工業企業的生產管理具有流程短、技術簡單等特征，但是生產作業流程受上游原材料供應穩定性、下游產品需求類型多樣化等因素的影響較為顯著。基于以云平臺為載體的新型管理方式，不僅能夠實現企業內部各個部門、各個崗位信息溝通效率的提升，還能夠基于生產設備運行數據的大數據分析，準確預測和評估生產運營中的問題，在切實滿足市場和客戶需求的基礎上，優化傳統生產管理方式，推動生產管理朝向精細化方向發展，為提升企業生產水平和經濟效益提供堅實保障[2]。基于云平臺的生產管理方式優化，能夠有效消除傳統模式中存在的成本材料浪費過多、生態環境污染嚴重等方面問題，推動中小型企業向綠色低碳循環、高質量發展方向轉型，為企業可持續發展提供堅實保障，為我國工業經濟創新發展提供有力支持。

2.3 創新企業商業模式的重要載體

在當前工業品市場競爭不斷加劇、企業經營環境更加復雜的背景下，構建以互聯網云平臺為基本支撐的創新型商業模式，是實現中小型工業企業創新發展的重要保障。在互聯網云平臺的運行體系中，能夠利用生產過程中的原材料價格分析、性能參數分析、生產能耗分析，銷售過程中的成本和效益分析等，更加準確地把握市場變化動態，能夠實現對市場變化趨勢的精準評估，為后續生產管理的調整優化提供準確參考[3]。基于云平臺實現客戶群體的溝通和拓展，在精準分析客戶需求的基礎上，評估企業自身的生產及創新能力，更好地滿足客戶的定制化需求。通過多元化的服務方式，能夠推動工業企業由傳統的被動發展模式轉變為主動探索模式，更為精準地把握市場機會，實現企業的突破性發展[4]。通過商業模式的創新，能夠更好地激發工業產業的創新力，利用云平臺推動產業鏈由原本的線狀結構轉變為網狀結構，形成良好的創新驅動模式，為我國經濟社會高質量發展提供有效驅動力。

3 云平臺的需求分析和總體架構

3.1 功能需求

中小型工業企業在我國工業體系中占比最大、覆蓋產業類型最為廣泛，是生產生活中各種工業品生產的主體。基于中小型工業企業生產運行的特征，云平臺的搭建需要滿足如下方面的功能需求：第一，生產管理，這是云平臺搭建的核心內容，包括庫存、生產效率、生產方式、生產技術、報表統計、能源利用等多個方面；第二，產業鏈管理，主要包括上游材料采購、供應、運輸及庫存管理，下游銷售及新客戶開發等多個方面；第三，企業內部信息共享，以內部控制為核心，實現各方面信息在運營管理層面的流通交互，有效提升企業整體運營效率；第四，人力資源管理，人是工業生產活動的主體，優化人力資源管理體系，實現人力資源效能的最優化發揮，是云平臺應當具備的基本功能；第五，架構需求，要能夠滿足各種類型業務的處理請求和快速響應需求，能夠實現服務器的高效運行，便于各方面用戶在各種場景下的高效使用。

3.2 非功能需求

非功能需求是指云平臺自身安全穩定運行所需要具備的基本功能，具體可以細分為如下方面內容：第一，性能需求，即滿足用戶訪問和管理需求所應當具備的基本性能水平，同時，要確保性能合理性，避免由于性能過高造成明顯冗余的現象。性能需求主要包括響應時間、并發量、容災性等幾個方面，在并發量方面，應當留出后期增加入口。第二，用戶訪問權限，應當基于分級分權管理原則，設定不同用戶的操作權限，有效避免越權訪問導致的信息安全問題。第三，安全可靠性，應當確保云數據機房中各個虛擬機的獨立性，選用安全可靠的操作系統，并選擇合適的云安全防護技術。第四，數據存儲和傳輸安全技術，應當采用多層次云備份策略，利用定期備份、異地備災等方式，確保數據存儲安全。同時，在數據傳輸過程中，要選擇合適的加密技術，在系統前端和后臺通信環節，實現對數據的編碼解碼處理，確保數據傳輸中不會出現外部入侵導致的丟失和篡改等問題。第五，應用服務，需要滿足工業企業各種生產運營管理數據的高并發、高訪問需求，確保服務端能夠在限定時間范圍內，實現數據信息的有效處理。對于超出處理能力的請求包，應當先告知客戶端服務器資源緊張，在丟棄后讓客戶選擇其他服務器發起調用，提升云數據處理效率。

3.3 總體架構設計

在當前的網站架構體系中，主要有單一部署架構、垂直部署架構、分布式服務架構和流動計算架構等多種方式[5]。基于中小型工業生產管理的特征和不同架構方式的運行特征，通常采用分布式服務架構的方式進行總體設計。針對中小型工業企業云平臺的運行需求，總體架構應當包括如下分層：第一，網絡通信層，所選擇的技術類型應當便于代碼開發；第二，協議層，主要是發揮解釋翻譯RSF數據包的作用，能夠實現多種形式的數據包傳輸；第三，請求響應層，能夠將每次調用請求對象化為一個Request對象，將調用結果封裝為Response對象；第四，調度層，能夠滿足本地RDF服務注冊、遠程傳輸對象序列化管理及企業運營管理調整后所需要的復雜功能；第五，接口層，包括企業、供應鏈及消費者等各個群體的業務系統接口。

4 云平臺的具體搭建和測試

4.1 系統功能模塊設計

中小型工業企業的生產管理是以實現生產資料合理利用，庫存、生產與銷售協同，綠色生產等高質量發展目標為基本導向的，因此，云平臺系統的總體架構應當包括如下幾個組成部分：第一，系統管理模塊，這是云平臺運行管理的基礎組成部分，第一個注冊的管理員主要負責企業各方面業務的管理，要能夠實現對各個方面用戶的導入和劃分，能夠依照企業組織架構設計后續模塊內容，能夠優化圖形化、可視化操作頁面，滿足各個崗位在云平臺上的便利操作要求。后臺管理應當具備用戶管理、組織管理、權限管理、日志管理等各個方面。第二，生產管理模塊，主要包括材料的采購、調配，生產效率、生產能耗管理等各個方面，同時，應當具備良好的數據分析能力，便于管理層面實現對生產流程的系統性監管。第三，溝通模塊，包括企業內部不同層級、不同崗位工作人員的單聊、群聊、視頻和語音會議、企業通訊錄、企業內部成員邀請等功能。第四，行政模塊，主要包括移動考勤、審批流程、公告通知、員工檔案等功能。第五，工作模塊，主要包括任務協作、企業文庫、周報日報、運維檢修報告等功能。第六，銷售模塊，主要包括客戶管理、銷售業績、營銷方案制定和執行等功能。

4.2 系統數據庫設計

系統數據庫是組織、存儲和管理數據的“倉庫”，能夠滿足管理層、員工層的生產和銷售數據分析需求，也是后續智能化分析的基礎。系統數據庫首先要合理確定系統管理表，之后依據系統功能模塊，合理優化生產管理、溝通、行政、工作、銷售等各個模塊運行所需要的表格，將對應的表格進行關聯，以此不僅能夠實現數據信息共享，還能夠有效提升生產管理效率，滿足遠程管理需求，實現制度的剛性管理與人性化管理的有效結合。

4.3 服務接口設計

云平臺的運行需要滿足信息在生產管理和用戶擴展等各個方面的需求，需要根據中小型工業企業管理體系的調整，實現系統層面的優化。因此，服務接口設計應當滿足如下方面的功能需求：第一，數據高效傳輸需求，系統在接收請求調用后，能夠在客戶端形成接口，在加工轉換后，以消息形式傳輸至遠程機器，并由遠程機器重新轉化，在調用處理完畢后，反饋給客戶端。請求響應過程不會影響業務系統本身運行，并且能夠實現多個數據并發調用。第二，高并發設計，在遇到客戶端不間斷式發起請求的高并發狀態下，要求服務器能夠具備較好的抵御能力，需要根據處理能力判斷接收狀態，如出現需要丟棄超出承受能力請求包的情形，需要先向客戶端告知服務器資源緊張，讓客戶端選擇其他服務器調用。第三，接口協議，選擇合適的通信協議，實現電腦端、手機端與服務器的安全通信，在每次通信時都進行簽名驗證，避免數據在傳輸過程中出現被篡改的現象[6]。

4.4 系統功能測試

系統功能測試的目的主要是驗證電腦與手機端的功能是否一致、是否完善，在進行測試時，需要根據模塊設計，驗證所有功能，直至所有基本功能都達到運行要求，系統能夠實現對所有用戶操作的保存和提交，能夠有效滿足日常使用需求。

4.5 系統性能測試

為確保云平臺系統能夠長期保持良好的運行狀態，能夠實現對所有生產和管理信息的有效銜接，在系統功能測試完成后，需要進行如下方面的測試：第一，穩定性測試，在正常使用一個月內，要求系統不會出現無法訪問的情況；第二，數據量測試，在系統正常使用一個月后，評估系統空間占有比和擴展性；第三，并發測試，測試服務器能夠支持多少用戶同時在線，并利用請求訪問測試服務器的并發性能。根據測試結果分析云平臺運行中的問題，并進行優化調整，直至所有性能都能夠滿足生產管理要求。

5 云平臺搭建的關鍵技術

5.1 機理模型庫

中小型工業企業互聯網云平臺的搭建，雖然不需要類似于大型工業企業互聯網云平臺搭建與運行所需的復雜架構，但是在監測數據不斷增加、逐漸朝智能化管理方向轉型的背景下，需要在云平臺中增加故障診斷功能，通過機器學習模型的應用，實現對設備運行狀態的精準評估，確保云平臺功能更加完善，充分發揮數據智能分析的作用。以生產電機設備的中小型工業企業為例，產品性能和運行狀況不僅影響企業自身的運行可靠性，同時，對應用場景系統的生產穩定性具有顯著的影響。因此，在云平臺中，可以利用機理模型庫，搭建機器學習、狀態評估、壽命預測、能效評估、數據技術、故障診斷等模塊[7]，利用成熟的機器學習算法進行大數據訓練，得到產品的相關模型。在生產作業管理中，將實時數據輸入訓練好的模型，能夠利用相關數據準確預測設備的運行狀態、剩余壽命、能效優化方法、故障等情況，利用云平臺實現與用戶之間的溝通，能夠便于客戶調整生產和設備運維方案，有效提升生產管理的合理性，提高客戶生產的經濟效益水平。

5.2 云計算技術

云計算技術是云平臺得以高效、穩定運行的關鍵性技術。中小型工業企業互聯網云平臺項目需要布置在云服務器上，依照動態需求分配資源，利用微服務器架構實現云計算。云計算的實現，主要是利用云組態工具，根據實時采集的數據進行分析，實現設備狀態評估、故障診斷等功能，并在處理完成后，將分析結果返回給用戶，便于用戶根據實際情況作出下一環節的決策，推動生產管理方式的優化。

5.3 云組件技術

云組件技術是指在較為復雜的云平臺體系中，將應用程序分解成相互獨立的功能模塊，在實際運行中，能夠利用云組件自動定義實現組態畫面，能夠根據生產管理需求，實現對系統界面的優化。同時，云組件技術的應用，為云平臺設計和優化提供良好的技術支持，能夠實現快速的腳本調試，確保系統保持良好的運行狀態。

6 結語

中小型工業企業互聯網云平臺的搭建和運行，已經成為技術發展和模式創新的必然趨勢，就企業領導層面而言，必須以新型理念為指引，增加在云平臺建設方面的資金投入、技術投入和人力資源投入，推動企業生產管理方式和運營模式不斷創新，在不斷提升企業經營水平的同時，實現多方共贏，為經濟社會高質量發展貢獻力量。

【參考文獻】

【1】潘燕，方文，程睿遠，等.基于中小企業的工業互聯網云平臺的研究與實現[J].工業控制計算機，2021，34（12）：1-3.

【2】許凌峰.互聯網+企業自媒體云平臺開發及應用[J].中國新通信，2020，22（23）：101-102.

【3】林益霆，謝應昭，黃德宏.互聯網企業的云計算優勢與傳統企業轉型[J].電子技術與軟件工程，2020（11）：17-18.

【4】沈巍，王豐，夏行宇，等.云平臺技術在電網企業的系統設計與實踐[J].數字通信世界，2020（4）：41-42.

【5】遲淑芹.“互聯網+”時代企業云平臺管理信息系統的構建與實現[J].商業經濟，2018（6）：20-21+88.

【6】呂列金.基于互聯網的中小企業“智公司”管理模式探究[J].西部皮革，2017，39（22）：23+27.

【7】李鐵.云計算環境下企業私有云平臺安全架構的機理和實現[J].電子技術與軟件工程，2017（2）：232-233.

【作者簡介】高曉騰（1986-），男，山東萊陽人，從事工業互聯網研究。