優(yōu)化設(shè)備管理信息系統(tǒng) 提高程序工作效率

方慕賢 吳聲援

（寶山鋼鐵股份有限公司設(shè)備部 上海）

隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模及管理業(yè)務(wù)的拓展，相應(yīng)的設(shè)備管理信息系統(tǒng)用戶需求及應(yīng)用數(shù)據(jù)都會(huì)逐日增加，信息化管理系統(tǒng)運(yùn)行一定時(shí)間后通常都會(huì)面臨“減少系統(tǒng)冗余數(shù)據(jù)，提高程序執(zhí)行效率”這類具有普遍性的實(shí)際問題。以下通過寶鋼總部設(shè)備管理信息系統(tǒng)應(yīng)用完善的案例，簡(jiǎn)要介紹設(shè)備管理信息系統(tǒng)應(yīng)用完善的基本方法和成功的經(jīng)驗(yàn)。

一、概況

寶鋼設(shè)備維修綜合管理信息系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱設(shè)備管理信息系統(tǒng)）包括設(shè)備基準(zhǔn)信息（EN）管理、固定資產(chǎn)（EF）管理、點(diǎn)檢（EC）管理、運(yùn)行狀態(tài)（EG）管理、檢修（EM）管理、備件請(qǐng)購(gòu)（ES）管理、備件修復(fù)（ER）管理、維修材料（ET）管理、維修成本（EC）及合同（EW）管理等主要應(yīng)用子系統(tǒng)。初期規(guī)劃設(shè)計(jì)的設(shè)備維修業(yè)務(wù)管理范圍和系統(tǒng)應(yīng)用功能于2001年全部研發(fā)完成，投入運(yùn)行。隨著設(shè)備管理業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的拓展和系統(tǒng)中歷史數(shù)據(jù)不斷積累，系統(tǒng)主機(jī)負(fù)荷上升速度很快，尤其是2003年下半年，工作時(shí)段系統(tǒng)主機(jī)CPU平均工作負(fù)荷實(shí)際上達(dá)到了運(yùn)行上限的設(shè)定值。每逢月初和月底負(fù)荷高峰時(shí)，線上應(yīng)用交易執(zhí)行處理時(shí)間及等待周期變長(zhǎng)，批次作業(yè)幾乎無法執(zhí)行，影響到用戶的正常使用，面臨需要再次擴(kuò)容或者升級(jí)改造的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)對(duì)設(shè)備管理信息系統(tǒng)投運(yùn)初期應(yīng)用情況綜合分析發(fā)現(xiàn)，由于部分業(yè)務(wù)流程基于原有的（手工）管理基本思路及用戶作業(yè)習(xí)慣進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)，未能有效發(fā)揮系統(tǒng)管理的效能，需要進(jìn)行相應(yīng)的完善優(yōu)化。例如：設(shè)備維修協(xié)力合同管理業(yè)務(wù)結(jié)算流程實(shí)現(xiàn)跨部門、跨專業(yè)的整合，維修成本預(yù)算與消耗實(shí)際差異控制流程及檢修項(xiàng)目計(jì)劃、委托工令單信息的查詢和打印流程等。

為了保證信息化系統(tǒng)有限資源的充分利用和高效運(yùn)行，保證系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)的完整和可追溯性，圍繞設(shè)備信息系統(tǒng)“瘦身”（減少冗余數(shù)據(jù)，提高程序效率）的技術(shù)研究顯得十分必要。從2003年6月起，寶鋼設(shè)備部牽頭與寶信軟件公司再度合作，開始設(shè)備信息系統(tǒng)“瘦身”項(xiàng)目的研究與開發(fā)。于2003年12月完成了系統(tǒng)負(fù)荷與關(guān)鍵應(yīng)用功能效率的監(jiān)測(cè)與分析；2004年1月完成系統(tǒng)改善方案的基本設(shè)計(jì)；同年7月完成各應(yīng)用子系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的完善及應(yīng)用功能的優(yōu)化；8月完成優(yōu)化后系統(tǒng)性能的測(cè)試和試運(yùn)行檢驗(yàn)；9月開始對(duì)優(yōu)化后系統(tǒng)應(yīng)用操作的合理性、科學(xué)性、靈活性及安全性等方面進(jìn)行了全面的應(yīng)用考核。

二、主要研究?jī)?nèi)容及系統(tǒng)解決方法

（1）研究分析設(shè)備管理信息系統(tǒng)各類信息交易占用系統(tǒng)資源的情況。開發(fā)跟蹤監(jiān)測(cè)（JCL）和輔助分析統(tǒng)計(jì)（REXX）程序，對(duì)每天產(chǎn)生的幾百兆系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤統(tǒng)計(jì)，尋找影響系統(tǒng)效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過對(duì)各子系統(tǒng)交易占用系統(tǒng)主機(jī)CPU的時(shí)間和對(duì)影響較大的線上交易進(jìn)行重點(diǎn)分析，發(fā)現(xiàn)主機(jī)CPU開銷在訪問數(shù)據(jù)庫(kù)（DB2）上約占了90%的時(shí)間，由此明確了優(yōu)化方向重點(diǎn)是在應(yīng)用程序訪問數(shù)據(jù)庫(kù)（DB2）的效率上。

（2）分析各類在線操作交易占用系統(tǒng)資源的情況，找出對(duì)系統(tǒng)CPU產(chǎn)生較大影響的線上交易。利用CANDLE DB2工具和開發(fā)的REXX程序，對(duì)各子系統(tǒng)交易占用CPU資源的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，查找了占用系統(tǒng)資源較多子系統(tǒng)。如：維修材料（ET）子系統(tǒng)占33%左右，備件（ES）子系統(tǒng)占17%左右，合同（EW）子系統(tǒng)占14%左右，點(diǎn)檢（EC）子系統(tǒng)占13%左右，確定優(yōu)先對(duì)這些子系統(tǒng)應(yīng)用交易進(jìn)行重點(diǎn)的跟蹤分析。

（3）找出了對(duì)CPU產(chǎn)生較大影響的線上交易應(yīng)用效率欠佳的程序（SQL）語句進(jìn)行優(yōu)化。通過重點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn)：有的單筆交易占用CPU的時(shí)間就超過幾十秒鐘（如EW82、EW83、ER83等），有的交易單筆雖然占用CPU的時(shí)間＜1s，但是由于使用頻次較大，累計(jì)占用時(shí)間很長(zhǎng)（如：ET02、ET4A、ET4D、ES36、ES4D、EC65 等）。針對(duì)不同SQL語句訪問數(shù)據(jù)庫(kù)（DB2）的效率（COST開銷），找出效率低（COST大）的SQL語句，進(jìn)行優(yōu)化處理（如：對(duì)應(yīng)用子系統(tǒng)程序PACKAGE作REBIND或找到匹配INDEX最佳的SQL語句等）。

（4）分析程序訪問DB2時(shí)使用INDEX（索引）的情況，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)訪問策略。例如：分析應(yīng)用程序中PF7（向上翻頁(yè)）、PF8（向下翻頁(yè)）鍵的系統(tǒng)資源開銷情況時(shí)，選用的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)表（如：DTEMMF、DTEMC0），在開發(fā)環(huán)境放大選用的數(shù)據(jù)庫(kù)表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，將運(yùn)行環(huán)境的數(shù)據(jù)導(dǎo)入開發(fā)環(huán)境相應(yīng)的庫(kù)表中，通過對(duì)應(yīng)的交易界面（如：EM24）進(jìn)行PF7、PF8翻頁(yè)查詢測(cè)試，收集分析交易時(shí)的CPU開銷數(shù)據(jù)。然后，創(chuàng)建INDEX EM.DIEMMF06后重復(fù)上述同樣的測(cè)試進(jìn)行對(duì)比分析，得出PF7翻頁(yè)時(shí)若沒有INDEX，則系統(tǒng)開銷將增加20%左右，以此作為應(yīng)用程序中是否開放翻頁(yè)功能或者是否需要建立新的INDEX的參考依據(jù)。

（5）定期進(jìn)行數(shù)據(jù)歸檔，控制在線運(yùn)行的系統(tǒng)數(shù)據(jù)量。根據(jù)對(duì)系統(tǒng)實(shí)際累積數(shù)據(jù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：每月系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄增長(zhǎng)量都在百萬條以上，而且有相當(dāng)數(shù)量的應(yīng)用數(shù)據(jù)一年后在線調(diào)用和訪問的頻次極少，長(zhǎng)期在線保存勢(shì)必影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率。因此，分析研究對(duì)在線數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔處理的系統(tǒng)解決方案，開發(fā)對(duì)歸檔后歷史數(shù)據(jù)的查詢、調(diào)用應(yīng)用功能，既提高了系統(tǒng)在線資源的利用率和運(yùn)行效率，又滿足用戶對(duì)歸檔數(shù)據(jù)查詢和調(diào)用的基本需求，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間有了較明顯的改善。截至 2004年11月設(shè)備管理信息系統(tǒng)共歸檔了20 377 249條記錄數(shù)據(jù)，有效減少了冗余的在線數(shù)據(jù)。

（6）重點(diǎn)分析、研究有關(guān)應(yīng)用業(yè)務(wù)流程，優(yōu)化整合設(shè)備管理信息化系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程。完善相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理流程及應(yīng)用程序（如：ER、EW等），去除了一些不必要的模糊查詢應(yīng)用功能（如：ET02、ET4A、ET4D、ES36、EC65 等），對(duì)多條件的查詢，必須輸入縮小系統(tǒng)數(shù)據(jù)搜索范圍的基本查詢指定條件，確保設(shè)備信息系統(tǒng)的高效、安全、順暢。

（7）研究各種交易使用頻度及用戶的使用習(xí)慣，規(guī)范應(yīng)用操作的方法。如：分析備件子系統(tǒng)中用戶領(lǐng)用申請(qǐng)查詢的操作使用習(xí)慣，限制了查詢的范圍，讓用戶輸入某些數(shù)據(jù)項(xiàng)的前幾位或全部，增加了錯(cuò)誤操作的提示信息；并且加強(qiáng)對(duì)用戶的操作培訓(xùn)，幫助用戶改進(jìn)不良的操作習(xí)慣，減少了無謂的操作，規(guī)范系統(tǒng)應(yīng)用，提高應(yīng)用訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的性能。

（8）限制或優(yōu)化部分報(bào)表查詢及打印的應(yīng)用。如：對(duì)ES4A（用于已發(fā)料清單查詢打?。┲灰紫薅òl(fā)料日期及庫(kù)區(qū)為必須輸入的數(shù)據(jù)項(xiàng)；對(duì)ES4D（用于查詢打印已消耗清單）之交易限制發(fā)料日期的查詢范圍≤3個(gè)月，制單人或備件管理號(hào)至少輸入一項(xiàng)，而且制單人崗位號(hào)前三位不得為空；對(duì)ES4C（用于查詢打印待消耗清單）之交易限制發(fā)料日期必須輸入，制單人或備件管理號(hào)至少輸入一項(xiàng)，且制單人崗位號(hào)前三位不得為空。

（9）在系統(tǒng)應(yīng)用分析的基礎(chǔ)上，對(duì)部分占用CPU時(shí)間較長(zhǎng)的重點(diǎn)交易處理程序邏輯進(jìn)行了集中優(yōu)化工作。例如：①用戶使用材料代碼查詢功能（ETOU02）的應(yīng)用次數(shù)十分頻繁，平均每天達(dá)3萬多筆（每日最高達(dá)4.8萬余筆）。對(duì)該交易進(jìn)行跟蹤分析發(fā)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作時(shí)，應(yīng)用程序先用子查詢查出一結(jié)果集，再在結(jié)果集中進(jìn)行查詢，走不到主關(guān)鍵字cldm的索引。優(yōu)化后取消了子查詢方式，直接走cldm索引，提高了性能，每筆交易平均處理時(shí)間從以前的0.28s減少到0.007s；②當(dāng)用戶通過驗(yàn)收單（ETOU25）功能查詢未開票的材料驗(yàn)收數(shù)據(jù)時(shí)需要查詢驗(yàn)收明細(xì)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)量較大，運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)。改進(jìn)后，根據(jù)用戶是否查詢未開票信息作為判定條件，將原來的查詢數(shù)據(jù)處理流程拆成兩個(gè)分支，當(dāng)用戶查未開票驗(yàn)收信息時(shí)，仍然走原來的處理方法；③當(dāng)用戶查所有驗(yàn)收信息時(shí)，改查驗(yàn)收主數(shù)據(jù)庫(kù)，可以通過程序索引大大加快系統(tǒng)響應(yīng)速度；原材料領(lǐng)用申請(qǐng)查詢（ETOU4A）程序需要通過兩個(gè)索引，分別為CLDM+LYSQH和LYSQH，大量時(shí)間花在對(duì)LYSQH的排序上，而CLDM+LYSQH的索引對(duì)本程序是沒有實(shí)際意義的。更改查詢程序邏輯后，只走LYSQH一個(gè)索引，節(jié)省了大量的排序等待時(shí)間，每筆交易平均CPU時(shí)間從0.35s下降到0.01s。

三、實(shí)際效果

隨著寶鋼股份公司生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)線的擴(kuò)充，2004年寶鋼設(shè)備信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍較2003年有了較大的擴(kuò)展，例如，寶鋼三號(hào)彩涂板等三期后項(xiàng)目的相繼投產(chǎn)、十五規(guī)劃項(xiàng)目（寬厚板連鑄、厚板廠軋機(jī)、4BF）生產(chǎn)準(zhǔn)備以及收并整合冷軋薄板廠（原宜昌薄板公司）、用戶協(xié)作單位管理子系統(tǒng)（HC）應(yīng)用功能的增加等，2004年（尤其是下半年）設(shè)備信息系統(tǒng)占用主機(jī)CPU的負(fù)荷率按理應(yīng)較2003年同期有顯著的上升，但是由于采取了“瘦身”措施，2004年9月以后系統(tǒng)CPU負(fù)荷率不升反降，達(dá)到了在同等業(yè)務(wù)范圍條件下（與2003年底同口徑比較）控制設(shè)備信息系統(tǒng)占用主機(jī)CPU的負(fù)荷率月平均下降4.48個(gè)百分點(diǎn)的預(yù)期研發(fā)目標(biāo)。

四、結(jié)束語

由于設(shè)備管理水平的提升只有更好，沒有最好。因此，設(shè)備管理信息系統(tǒng)應(yīng)用完善是一項(xiàng)必須長(zhǎng)期持續(xù)堅(jiān)持的工作，只有開始，沒有結(jié)束。通過對(duì)設(shè)備管理信息系統(tǒng)的優(yōu)化，培養(yǎng)和造就一批具有現(xiàn)代化管理理念、掌握持續(xù)完善方法的系統(tǒng)應(yīng)用維護(hù)人員，方能確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，有效發(fā)揮系統(tǒng)的作用和效能。