裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)協(xié)作鏈服務(wù)平臺模型研究與設(shè)計①

刁樹民， 莊 堯， 蘇曉光， 李美珊， 張曉勇

(1．佳木斯大學(xué)信息學(xué)院，黑龍江佳木斯154007;2．北京世紀德辰通訊有限公司，北京100083)

0 引言

目前的裝備制造業(yè)具備了產(chǎn)品齊全、技術(shù)先進、生產(chǎn)規(guī)模大的行業(yè)體系．隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，裝備制造業(yè)企業(yè)紛紛借助信息化建設(shè)來提高生產(chǎn)效率及經(jīng)營管理模式，強化區(qū)域裝備制造業(yè)的核心競爭力，推進裝備制造業(yè)信息化顯得非常重要．

為了完成裝備制造業(yè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和協(xié)作，信息技術(shù)、制造技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互融合、相互集成的是必然結(jié)果，裝備制造企業(yè)推進和實現(xiàn)信息化是必然趨勢．

1 研究服務(wù)平臺模型的主要內(nèi)容

1．1 服務(wù)平臺需求分析

全球裝備制造業(yè)的趨勢向著敏捷制造系統(tǒng)、數(shù)控制造系統(tǒng)、集成制造系統(tǒng)等數(shù)字開發(fā)發(fā)展．利用三大系統(tǒng)的聯(lián)系，產(chǎn)業(yè)鏈將突出集成信息化、密集系統(tǒng)化和超級附加值化[1]．

從平臺服務(wù)需求調(diào)研，涵蓋裝備制造業(yè)行業(yè)資源信息、企業(yè)信息、技術(shù)信息、產(chǎn)品信息和行業(yè)市場信息等;從信息分類需求分析，涵蓋社會經(jīng)濟、科學(xué)創(chuàng)新、企業(yè)文化、行業(yè)資訊等方面信息[2]．

1．2 服務(wù)平臺功能定義

通過對裝備制造業(yè)信息需求分析，確定了產(chǎn)業(yè)協(xié)作鏈服務(wù)平臺具有以下功能:協(xié)作鏈數(shù)據(jù)交換服務(wù);協(xié)作鏈技術(shù)協(xié)作服務(wù);協(xié)作鏈信息咨詢服務(wù);搭建協(xié)作鏈數(shù)據(jù)中心，重點設(shè)置了設(shè)備資源庫、技術(shù)資源庫、人力資源庫、客戶資源庫、產(chǎn)品資源庫;為建設(shè)配套加工中心、物流配送中心、人力資源中心和培訓(xùn)服務(wù)中心等區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)中心奠定基礎(chǔ)．

1．3 服務(wù)平臺整體架構(gòu)設(shè)計(如圖1)

圖1 裝備制造業(yè)協(xié)作服務(wù)平臺功能框架設(shè)計模型

(1)用戶層:涵蓋區(qū)域裝備制造業(yè)行業(yè)成員企業(yè)構(gòu)建的“裝備制造業(yè)聯(lián)盟”，成員企業(yè)通過訪問平臺中心網(wǎng)站獲取信息，大量的平臺成員和用戶企業(yè)形成了用戶層．

(2)應(yīng)用服務(wù)層:為產(chǎn)業(yè)協(xié)作鏈企業(yè)提供數(shù)據(jù)交換功能、技術(shù)協(xié)作功能、信息資訊功能等用戶需要的功能．該應(yīng)用服務(wù)層為用戶整體服務(wù)并提供問題解決方案．

(3)數(shù)據(jù)共享層:中心數(shù)據(jù)庫除了包含企業(yè)基本信息之外，主要是協(xié)作鏈企業(yè)的生產(chǎn)、技術(shù)、經(jīng)營等重要要素．提供區(qū)域全行業(yè)的設(shè)備資源、技術(shù)資源、人力資源、客戶資源、產(chǎn)品資源等數(shù)據(jù)服務(wù)．

1．4 服務(wù)平臺實現(xiàn)目標(biāo)

(1)實現(xiàn)區(qū)域裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈又好又快發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)

為進一步促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈配套協(xié)作的快速發(fā)展，同時推進以信息化帶動工業(yè)化，加快新型工業(yè)化進程，對區(qū)域的地方經(jīng)濟建設(shè)具有意義重大．

(2)整合區(qū)域裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈資源，實現(xiàn)集約化、規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化發(fā)展目標(biāo)

組建區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡(luò)協(xié)作服務(wù)平臺，整合主體客戶、輔助客戶和技術(shù)支持單位的制造資源，實現(xiàn)技術(shù)、設(shè)備、人力資源的共享，提高產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)作和配套能力;通過優(yōu)勢互補，形成區(qū)域核心競爭力．

(3)提高區(qū)域裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈整體技術(shù)目標(biāo)

提取區(qū)域裝備制造業(yè)先進技術(shù)，有效銜接區(qū)域科研院所、科技成果與生產(chǎn)對接，并使之成為區(qū)域科技創(chuàng)中樞，將其打造成以先進制造工藝和裝備技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化服務(wù)平臺．

2 服務(wù)平臺系統(tǒng)模塊功能設(shè)計

2．1 產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)交換模塊設(shè)計

數(shù)據(jù)交換模塊是本平臺的前置模塊，為客戶接入端與與本系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換為不同數(shù)據(jù)庫、不同數(shù)據(jù)格式之間，進行數(shù)據(jù)交換而提供服務(wù)的功能．

(1)數(shù)據(jù)交換模塊功能定義

提供產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)之間生產(chǎn)協(xié)作招投標(biāo)、生產(chǎn)能力及設(shè)備狀態(tài)等企業(yè)數(shù)據(jù)的交換功能．

(2)數(shù)據(jù)交換模塊功能描述

本模塊按照面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)，遵照XML技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為本地裝備制造業(yè)企業(yè)提供包含提取、轉(zhuǎn)換、傳輸和加載等操作的異構(gòu)數(shù)據(jù)互識服務(wù)，實現(xiàn)擴展性應(yīng)用和數(shù)據(jù)集成．

(3)數(shù)據(jù)交換模塊交換過程(見圖2)

圖2 數(shù)據(jù)交換過程示意圖

1)分布式源數(shù)據(jù)

在本地裝備制造業(yè)協(xié)作企業(yè)處于地理位置分散，但同城或同地域．即企業(yè)信息節(jié)點分散在同城或同地域，企業(yè)數(shù)據(jù)都存在自己企業(yè)的數(shù)據(jù)庫里，對于裝備制造業(yè)協(xié)作平臺來說處于分布式布局中，屬分布式部署，這就形成了裝備制造業(yè)協(xié)作平臺分布式源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)．

2)集中式管理數(shù)據(jù)

平臺數(shù)據(jù)源按照分布式部署到各個企業(yè)之后，需要集中式對分散的數(shù)據(jù)進行管理，形象地看成是數(shù)據(jù)一個數(shù)據(jù)包;那么，平臺管理數(shù)據(jù)的就是對一個數(shù)據(jù)源進行操縱，即進行了集中式管理．目前，通過Web－Services技術(shù)可以做到．

3)數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加載

數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、裝載數(shù)據(jù)技術(shù)目前已經(jīng)成熟，其最佳方法取決于所執(zhí)行操作的類型以及需要裝入多少數(shù)據(jù)，詳細不在敘述．

4)目標(biāo)數(shù)據(jù)

通過以上數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、裝載的加工過程，目標(biāo)數(shù)據(jù)庫獲得了能夠識別的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)．

2．2 產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)協(xié)作模塊設(shè)計

從功能定位角度來說，裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)協(xié)作的功能依靠相應(yīng)軟硬件系統(tǒng)得結(jié)合和實現(xiàn)其功能模塊組合[4]．它們共同構(gòu)成了平臺系統(tǒng)的基本架構(gòu)．主要包括四個層次:用戶層、應(yīng)用服務(wù)層、技術(shù)服務(wù)層和資源層(見圖3)．

圖3 產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)協(xié)作架構(gòu)模塊示意圖

圖4 基于SOA信息搜索架構(gòu)模型示意圖

(1)技術(shù)協(xié)作服務(wù)層

該層功能就是裝備制造業(yè)技術(shù)協(xié)作系統(tǒng)的服務(wù)層，主要為平臺用戶提供技術(shù)研發(fā)、技術(shù)協(xié)作和技術(shù)支持等技術(shù)性質(zhì)服務(wù)．在服務(wù)平臺技術(shù)實現(xiàn)時，應(yīng)根據(jù)區(qū)域裝備制造業(yè)企業(yè)的實際水平與技術(shù)現(xiàn)狀，建設(shè)若干分類明晰的條塊技術(shù)服務(wù)中心，并研發(fā)基于基礎(chǔ)服務(wù)的平臺技術(shù)工具:

1)基于Web方式的門戶網(wǎng)站，為產(chǎn)業(yè)鏈提供統(tǒng)一的訪問界面．

2)針對不同應(yīng)用系統(tǒng)，不同數(shù)據(jù)庫，研發(fā)異構(gòu)數(shù)據(jù)接口技術(shù)方案及提供可操作工具．

3)開發(fā)“一對多自動撮合技術(shù)工具”，通過“撮合技術(shù)”的延伸，組合“最佳協(xié)同生產(chǎn)計劃分配方案”．

(2)技術(shù)管理服務(wù)層

該層功能是裝備制造業(yè)公共技術(shù)管理服務(wù)層，主要對用戶、專家和知識實施管理，對平臺服務(wù)水平進行評價和監(jiān)督．

(3)公共技術(shù)資源層

平臺該層功能實現(xiàn)設(shè)備資源、軟性資源、科技資源、服務(wù)資源和知識資源等．因此，在裝備制造業(yè)公共需求資源中，需要設(shè)計人力資源數(shù)據(jù)庫、服務(wù)信息數(shù)據(jù)庫和知識庫．本層完善基礎(chǔ)資源提供各種服務(wù)，特別是數(shù)字化技術(shù)、工程設(shè)計、數(shù)控機床應(yīng)用技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、省級以上工程中心提供服務(wù)．

(4)用戶層

用戶層的管理涵蓋在技術(shù)管理服務(wù)層，管理對象包括:協(xié)作鏈企業(yè)用戶、專家團隊、技術(shù)協(xié)作研發(fā)機構(gòu)、供應(yīng)鏈用戶、產(chǎn)品線用戶、政府機構(gòu)、物流服務(wù)用戶、外網(wǎng)用戶等．

2．3 產(chǎn)業(yè)鏈信息資訊模塊設(shè)計

圖5 平臺信息服務(wù)功能架構(gòu)示意圖

(1)平臺搜索查詢技術(shù)[6]

平臺產(chǎn)業(yè)鏈信息構(gòu)建要符合為企業(yè)提供具有市場價值的有效資源，通過搜索引擎技術(shù)(見圖4)對行業(yè)內(nèi)部和外部的信息篩選和挖掘，了解企業(yè)產(chǎn)品特點競爭力情況，行業(yè)內(nèi)競爭者進行競爭情況，了解競爭者和合作伙伴的經(jīng)營狀況;為客戶提供可靠先進的技術(shù)信息;為客戶提供適當(dāng)?shù)墓芾硇畔⒒到y(tǒng)服務(wù)．

(2)平臺信息服務(wù)功能架構(gòu)

平臺信息服務(wù)系統(tǒng)功能定位(見圖5):首先是組織產(chǎn)業(yè)鏈的信息庫為自組織基礎(chǔ)信息來源，并在外網(wǎng)的海量的信息中抓取輔助信息．

(3)自組織信息源

服務(wù)平臺的自組織資源信息是基礎(chǔ)要素信息，是重要信息來源．該系統(tǒng)通過信息技術(shù)人員和組織系統(tǒng)將產(chǎn)業(yè)鏈各個企業(yè)的基本信息組織起來，如企業(yè)基本情況，年月日產(chǎn)量產(chǎn)能、設(shè)備運行飽和度、零件庫半成品庫成品庫數(shù)據(jù)、人力資源情況、企業(yè)優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿Α堫^企業(yè)能力和配套能力等信息．

2．4 輔助服務(wù)系統(tǒng)

該服務(wù)平臺所提供產(chǎn)品展示及銷售服務(wù)和多級聯(lián)動鏈接服務(wù);信息技術(shù)咨詢監(jiān)理服務(wù);物流中心推介服務(wù)、托管服務(wù)和培訓(xùn)人才服務(wù)等，不再詳述．

3 結(jié)論

本文就如何創(chuàng)建該領(lǐng)域的一個智慧平臺，從需求調(diào)研、平臺設(shè)計、功能模塊、信息服務(wù)等方面進行了分析和研究．總結(jié)了構(gòu)成該平臺的各種技術(shù)手段，制定了平臺設(shè)計目標(biāo)和原則，基于SOA服務(wù)架構(gòu)方法，對裝備制造業(yè)信息化服務(wù)平臺的整體架構(gòu)進行設(shè)計和分析了服務(wù)的平臺作用及機制．

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