制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成淺析

（中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司，沈陽 110043）

企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)都是以各業(yè)務(wù)體系為導(dǎo)向建立的，隨著系統(tǒng)應(yīng)用的深入，紙介質(zhì)的逐步減少和基于業(yè)務(wù)之間的緊密聯(lián)系，應(yīng)用系統(tǒng)必定需要進行集成。

采用應(yīng)用系統(tǒng)集成的管理思想和應(yīng)用技術(shù)改變目前孤立的信息系統(tǒng)運行狀態(tài)已成為企業(yè)謀求發(fā)展的迫切要求和當務(wù)之急[1]。加快企業(yè)管理信息化、科學化進程，運用計算機軟硬件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)之間互相訪問及共享數(shù)據(jù)，不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的應(yīng)用關(guān)聯(lián)和控制，提供企業(yè)全局數(shù)據(jù)的統(tǒng)一訪問，整合統(tǒng)一企業(yè)數(shù)據(jù)交換[2]，從而實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的協(xié)同管理、協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造和協(xié)同商務(wù)，構(gòu)建企業(yè)決策支持系統(tǒng)，將大大增強公司對市場、客戶的響應(yīng)力，使企業(yè)能夠應(yīng)對市場的機遇和挑戰(zhàn)。

1 制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成的對象

企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成是指對企業(yè)中完成不同業(yè)務(wù)功能的應(yīng)用系統(tǒng)進行集成,建立起可供數(shù)據(jù)交流和應(yīng)用溝通的紐帶,并使系統(tǒng)間的信息交互成為可能[3]。制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成的主要對象是企業(yè)基于業(yè)務(wù)的各類管理信息系統(tǒng)，涵蓋企業(yè)產(chǎn)品的全生命周期管理及企業(yè)的經(jīng)營管理，從產(chǎn)品的立項（項目管理系統(tǒng)）、設(shè)計（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PDM）、采購（供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)SCM）、工藝（計算機輔助工藝設(shè)計系統(tǒng)CAPP）、經(jīng)營與生產(chǎn)（企業(yè)資源管理系統(tǒng)ERP）、制造和裝配（制造執(zhí)行系統(tǒng)MES）、銷售（客戶關(guān)系管理系統(tǒng)CRM）、售后與維修（維修與維護管理MRO），還包括企業(yè)的集成辦公平臺（企業(yè)集成門戶EIP）、決策支持（決策支持系統(tǒng)DSS、商業(yè)智能BI）及知識管理系統(tǒng)（KM）等，這些系統(tǒng)以產(chǎn)品為主線，以業(yè)務(wù)流程為核心，以管理和生產(chǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建企業(yè)的管理模型，支撐企業(yè)的管理行為。

2 制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成的內(nèi)容

制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)是以企業(yè)業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)，集成的目的是使流程和數(shù)據(jù)的連貫性在系統(tǒng)中得以體現(xiàn)，能夠?qū)⑵髽I(yè)的各類資源統(tǒng)一管理起來，形成一個完整、高效的工作平臺，實現(xiàn)人、財、物、信息的有機集中管理。應(yīng)用系統(tǒng)集成的內(nèi)容可分為數(shù)據(jù)集成、流程集成和界面集成。

2.1 數(shù)據(jù)集成

數(shù)據(jù)是企業(yè)管理的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。數(shù)據(jù)集成是指相互獨立的應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)一的應(yīng)用標準和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行整合，從而使各個系統(tǒng)或不同用戶可以對數(shù)據(jù)進行有效的訪問[4]。

2.2 流程集成

流程是企業(yè)運轉(zhuǎn)的基本單元。流程集成主要是指在集成過程中，以業(yè)務(wù)流程為集成內(nèi)容，通過調(diào)用其他應(yīng)用系統(tǒng)的對象及功能，實現(xiàn)流程共享，達到應(yīng)用之間的信息溝通與交互。

2.3 界面集成

界面集成主要是應(yīng)用系統(tǒng)登錄或用戶操作界面的集成整合，一般不涉及應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)或功能的調(diào)用，是從用戶體驗的角度對應(yīng)用系統(tǒng)進行整合，減少操作步驟，方便用戶使用。

3 制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成的技術(shù)實現(xiàn)方式

3.1 集成架構(gòu)

為了適應(yīng)越來越復(fù)雜的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成要求，應(yīng)用系統(tǒng)的集成架構(gòu)經(jīng)歷了從點對點、Hub型到現(xiàn)在的基于服務(wù)的架構(gòu)（Service-Oriented Ambiguity, SOA），體系和技術(shù)實現(xiàn)越來越復(fù)雜，前期的開發(fā)和測試成本加大，但是后期的運維成本大大降低。從企業(yè)的長遠利益考慮，應(yīng)選擇先進的集成架構(gòu)，其集成架構(gòu)如圖1所示。

（1）點對點的連接，實現(xiàn)一對一的信息交互和數(shù)據(jù)傳遞。

（2）Hub型，基于消息，多個應(yīng)用系統(tǒng)整體集成，系統(tǒng)之間為緊耦合。

（3）SOA架構(gòu)，流程的整合集中和服務(wù)實現(xiàn)，其帶來的IT系統(tǒng)松耦合、互操作的特性[5]，以及由此帶來的大粒度重用、大規(guī)模集成、靈活性提升等諸多優(yōu)點，為軟件系統(tǒng)的建立、整合與運維，尤其是基于互聯(lián)網(wǎng)的軟件產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展，帶來了新的動力與機遇[6]。

圖1 集成架構(gòu)Fig.1 Integrated architecture

3.2 軟件實現(xiàn)方式

從應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實現(xiàn)上，主要應(yīng)用的軟件技術(shù)有：文件、XML技術(shù)、WEB Service、數(shù)據(jù)庫等，底層基礎(chǔ)技術(shù)支撐了上層復(fù)雜技術(shù)的實現(xiàn)，保證了企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)各層級的集成，如圖2所示。

圖2 主要集成技術(shù)Fig.2 Integration technology

隨著集成的系統(tǒng)越來越多，系統(tǒng)間的集成內(nèi)容越來越復(fù)雜，僅靠簡單的一兩項軟件技術(shù)已經(jīng)無法滿足集成的擴展性和維護性要求。以新的集成架構(gòu)為基礎(chǔ)，多種集成技術(shù)結(jié)合的框架產(chǎn)品應(yīng)運而生，這其中比較流行的是企業(yè)服務(wù)總線（Enterprise Service Bus，ESB）。ESB是SOA的基礎(chǔ)設(shè)施，目的是集成異構(gòu)平臺的應(yīng)用（不同硬件、不同操作系統(tǒng)、不同數(shù)據(jù)庫、不同編程語言實現(xiàn)的軟件等），為SOA提供服務(wù)的交互通信、協(xié)作和組合的基于網(wǎng)絡(luò)的分布式總線[7]。其強調(diào)對各種應(yīng)用異構(gòu)接口的支持，格式、內(nèi)容轉(zhuǎn)換及自動路由，著重實現(xiàn)參與集成的各應(yīng)用系統(tǒng)之間的低耦合，減少由于應(yīng)用系統(tǒng)變更導(dǎo)致的接口變化，以降低運維成本。

4 制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成的方法與過程

對于制造企業(yè)而言，在數(shù)據(jù)統(tǒng)一、業(yè)務(wù)整合的基礎(chǔ)上選用合適的信息技術(shù)，按照工程化項目的管理方式進行實施是完成應(yīng)用系統(tǒng)集成的主要手段，其相互關(guān)系如圖3所示。

企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的集成是一個系統(tǒng)工程，需要系統(tǒng)地進行規(guī)劃、分析、設(shè)計和實施，需要參與的各方協(xié)同一致。因為涉及到企業(yè)的業(yè)務(wù)和管理，不是簡單的IT項目，而是涉及企業(yè)業(yè)務(wù)變革的重要工程。制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成主要目的是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一和流程的關(guān)聯(lián)，是公司經(jīng)營、生產(chǎn)等管理環(huán)節(jié)整體性在信息系統(tǒng)中的具體體現(xiàn)，其不但需要具體信息技術(shù)的支撐，更主要的是數(shù)據(jù)和流程本身是否達到集成的要求，它主要需要以下3個過程。

4.1 業(yè)務(wù)與業(yè)務(wù)之間的協(xié)同

制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)是基于企業(yè)業(yè)務(wù)的，集成需要首先進行業(yè)務(wù)的協(xié)同與優(yōu)化，這就要求企業(yè)的各部門和業(yè)務(wù)系統(tǒng)要將信息化的視角加入到工作中，考慮本系統(tǒng)業(yè)務(wù)與橫向、縱向業(yè)務(wù)的協(xié)同以滿足內(nèi)部“客戶”需求為出發(fā)點，對相關(guān)流程進行重組與組織機構(gòu)優(yōu)化，做到標準統(tǒng)一、數(shù)據(jù)準確、流程清晰。

圖3 應(yīng)用系統(tǒng)集成示意Fig.3 Schematic diagram of application system integration

4.2 應(yīng)用系統(tǒng)之間的集成

在業(yè)務(wù)基本協(xié)同的基礎(chǔ)上，通過軟件開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的互聯(lián)互通、信息在不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的順暢流動、信息流和物流以及價值流的統(tǒng)一，同時能夠在應(yīng)用系統(tǒng)的運行過程中實現(xiàn)基于數(shù)字信息的反饋，對整個業(yè)務(wù)管理過程進行反饋、干預(yù)與優(yōu)化。

4.3 業(yè)務(wù)與應(yīng)用系統(tǒng)的深度融合

以整體最優(yōu)為原則，不斷優(yōu)化企業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程，推進應(yīng)用系統(tǒng)的深入應(yīng)用，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)從單項業(yè)務(wù)應(yīng)用向多業(yè)務(wù)綜合集成的轉(zhuǎn)變，從單一企業(yè)應(yīng)用向產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，徹底杜絕“信息孤島”現(xiàn)象。在業(yè)務(wù)層面上，提高產(chǎn)品研制、生產(chǎn)制造、運營管理、市場營銷、售后服務(wù)等企業(yè)核心業(yè)務(wù)一體化水平，建立覆蓋全價值鏈的業(yè)務(wù)運營信息化支撐體系，提高經(jīng)營效率和整體運營能力，實現(xiàn)技術(shù)與管理的真正融合。

5 制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成的關(guān)鍵

制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成的關(guān)鍵是3個統(tǒng)一:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一、業(yè)務(wù)流程統(tǒng)一和技術(shù)工具統(tǒng)一。

5.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（Foundation Data, FD）是針對事物對象本身具有的屬性、信息、特征的描述和表述的數(shù)據(jù)，是各種信息系統(tǒng)中信息的基本單位和信息的顯性承載形式[8]，如人員及組織機構(gòu)信息、物料信息、工藝信息、BOM信息等?；A(chǔ)數(shù)據(jù)是企業(yè)經(jīng)營和生產(chǎn)的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一是應(yīng)用系統(tǒng)集成的前提和關(guān)鍵。很多企業(yè)的管理基礎(chǔ)薄弱，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一，在“信息孤島”時代，由于業(yè)務(wù)部門內(nèi)部管理相對統(tǒng)一和人員處理的相對靈活，雖然使業(yè)務(wù)部門之間的溝通不是那么順暢，但還可以基本保證整個業(yè)務(wù)流的正常運轉(zhuǎn)。但是到了信息系統(tǒng)的集成時代，集成對數(shù)據(jù)、流程的要求是準確、唯一，系統(tǒng)無法像人那樣變通，導(dǎo)致這些問題暴露和放大，甚至阻礙了整個企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)。所以，在企業(yè)進行應(yīng)用系統(tǒng)的集成項目之前，就應(yīng)該著手進行企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整理和統(tǒng)一，制定統(tǒng)一標準并以制度保證執(zhí)行。

5.2 業(yè)務(wù)流程統(tǒng)一

現(xiàn)代企業(yè)是基于流程的企業(yè)，隨著市場競爭愈演愈烈，業(yè)務(wù)流程在企業(yè)中扮演著越來越重要的角色，業(yè)務(wù)流程的管理已滲透到企業(yè)管理的每個環(huán)節(jié)[9]，流程成為企業(yè)運行的基本單元。流程是指完成某項職能的一系列相互銜接的步驟，將輸入轉(zhuǎn)換成為所需的輸出[10]，很多流程是跨越部門和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的。在應(yīng)用系統(tǒng)的集成過程中，由于流程的冗余和不一致，部門之間以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的溝通問題導(dǎo)致整個集成項目停滯的現(xiàn)象屢見不鮮。應(yīng)用系統(tǒng)的集成實際也是業(yè)務(wù)系統(tǒng)梳理和重組的過程，不可避免地涉及流程的改造，清除部門間的壁壘，建立清晰和統(tǒng)一的流程是系統(tǒng)集成的必要條件。

5.3 技術(shù)工具統(tǒng)一

隨著企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成需求的不斷增多，參與集成的應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)量不斷加大，集成的具體實現(xiàn)技術(shù)也成為決定企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成成功與否的重要因素。在開展集成項目時，應(yīng)建立統(tǒng)一的集成技術(shù)標準和規(guī)范，選取穩(wěn)定的技術(shù)及集成工具，為以后的擴展和維護打好基礎(chǔ)。軟件和工具的良好兼容和擴展性也有利于處理在集成實現(xiàn)過程中逐步出現(xiàn)的技術(shù)問題或業(yè)務(wù)與技術(shù)的匹配問題。

6 某企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成案例分析

6.1 某企業(yè)信息化應(yīng)用狀況

某企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)歷了“小—大—統(tǒng)”的建設(shè)歷程，從最初小型應(yīng)用的建立到涵蓋各個業(yè)務(wù)體系的應(yīng)用系統(tǒng)的不斷上線，再到目前的基于企業(yè)戰(zhàn)略體系的統(tǒng)一應(yīng)用平臺的擴展應(yīng)用，企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)基本涵蓋了全業(yè)務(wù)鏈。PDM、ERP、MES、MRO、質(zhì)量和人力資源等系統(tǒng)不斷完善，形成了“1231”的信息化的總體建設(shè)架構(gòu)，即1個基礎(chǔ)平臺（基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺）、2個體系（信息化標準體系和信息化安全體系）、3個應(yīng)用體系（數(shù)字化工程體系、企業(yè)資源管理體系、制造執(zhí)行體系）、1個協(xié)同平臺（企業(yè)綜合協(xié)同平臺）。企業(yè)的信息化建設(shè)已經(jīng)發(fā)展到了技術(shù)轉(zhuǎn)型期，從“信息孤島”到整合應(yīng)用，從大規(guī)模的系統(tǒng)建立轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的深度應(yīng)用與集成。

6.2 某企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成狀況

目前，系統(tǒng)的集成成為制約某企業(yè)信息技術(shù)深入應(yīng)用的主要問題之一。該企業(yè)從2008年就開始進行應(yīng)用系統(tǒng)集成的建設(shè)工作，制定了主要應(yīng)用系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)接口內(nèi)容和接口技術(shù)實現(xiàn)方式，但是在實施的過程中，由于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和流程的不統(tǒng)一，集成實施的進度一直處于停滯狀態(tài)。2011年以后，該企業(yè)認識到應(yīng)用系統(tǒng)的集成不但是信息化部門的事，業(yè)務(wù)部門更需要全力參與，確定了“業(yè)務(wù)主導(dǎo)、系統(tǒng)組織、標準先行”的信息化集成建設(shè)策略，其集成框架如圖4所示。

在具體集成技術(shù)實現(xiàn)方式上，一方面還存在著傳統(tǒng)的點對點集成方式，一方面引進了基于SOA理念的IBM ESB產(chǎn)品，逐步在企業(yè)集成過程中開展應(yīng)用。

6.3 某企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成工作重點

某企業(yè)大部分應(yīng)用系統(tǒng)集成實現(xiàn)的內(nèi)容是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共享（如人力資源信息的集成、BOM信息的集成），部分集成涉及到業(yè)務(wù)流程的集成（如質(zhì)量不合格產(chǎn)品的審理流程）。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)繁多，企業(yè)的下一步工作重點是推進業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理，建立標準和制度，逐步實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在主要應(yīng)用系統(tǒng)中的統(tǒng)一和集成。

圖4 某企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成框架Fig.4 Application system integrated framework of an enterprise

7 結(jié)論

企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成是一項系統(tǒng)工程，是管理和技術(shù)的有機結(jié)合。制造企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成應(yīng)圍繞產(chǎn)品的全生命周期管理，以業(yè)務(wù)為中心，做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整理，統(tǒng)一業(yè)務(wù)標準和流程，協(xié)調(diào)好各部門及各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的關(guān)系，運用先進的集成框架，選取合適的軟件技術(shù)工具及產(chǎn)品，以保證應(yīng)用系統(tǒng)的順利集成。

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