（机械制造及其自动化专业论文）面向询单处理系统的数据集成分析和应用.pdf

浙江大学硕士学位论文 摘要 本文结合国家8 6 3 项目( n o 2 0 0 3 a a 4 1 4 0 4 5 ) 一“面向中小型制造企业信息化的集成系 统开发与应用”和浙江省制造业信息化工程重大科技攻关项目( n o 2 0 0 3 c 1 1 0 1 0 ) 一“敏捷 生产管理系统研究及其在电子制造业中的应用”，研究如何解决现存多种遗留信息系统的中 小型制造企业在询单处理过程中的数据需求问题。为了解决该问题，本文重点分析研究了询 单的过程及其数据需求，并设计了询单需求数据集成问题的解决方案，同时对遗留系统中的 数据检测技术和询单处理系统的数据更新技术进行了研究。最后结合浙江0 0 1 电子集团公司 询单处理系统进行了案例分析。 第一章首先介绍了论文研究的背景，然后对解决询单处理系统数据需求问题所需要的相 关集成技术进行了介绍；最后提出了论文研究的目的、意义和主要研究内容 第二章分析了询单处理流程和询单处理系统的集成数据需求，探讨了询单处理系统和其 它信息系统集成的可能性，并对询单系统处理流程各个环节所需的相关数据与其它信息系统 的之间的关联进行了归纳。 第三章以解决询单需求数据的集成问题为目的，提出询单处理系统需求数据集成问题的 解决方案；接着对主要技术进行具体研究：首先对检测方法进行了可行性分析，并对其实现 方式进行了研究；然后对核心部分一数据更新技术进行研究，重点讨论了集成组件的工作步 骤和更新功能的实现方法。 第四章在前面几章论述的基础上，本章首先对此项目背景和0 0 1 集团的询单处理过程及 询单数据集成的需求进行了分析，然后结合本项目为0 0 1 集团开发的询单处理系统介绍数据 需求问题的解决方案。 第五章对全文进行了总结，指出了论文的主要研究成果和不足之处，并对下一步的研究 工作进行了展望。 关键词： 询单，数据需求，数据检测，数据转换，数据更新x m l -1+， 、 浙江大学硕士学位论文 a c c o r d i n gt ot h ep r o j e c to fn a t i o n a l8 6 3p l a no fc h i n a ( n o 2 0 0 3 a a 4 1 4 0 4 5 卜_ s m a l la n d m i d s i z em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s ei n f o r m a t i o n i z a t i o no r i e n t e di n t e g r a t i o ns y s t e md e v e l o p m e n t a n di m p l e m e n t a t i o na n dt h ep r o j e c to fz h e j i a n gp m v i n c e 饼o 2 0 0 3 c 1 1 0 1 卜_ r e s e a r c ho na g i l e p r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mw i t ha p p l i c a t i o n n i st h e s i ss t u d i e sh o wt os o l v et h ep r o b l e mo f d a t ar e q u i r e m e n ti nt h es m a l la n dm i d s i z em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s et h a th a sm u c hl e g a c y i n f o r m a t i o ns y s t e n la f t e rt h ea n a l y s i sa b o u tt h ep r o c e s sa n dd a t ar e q u i r e m e n to fo r d e rr e s p o n s e ，a s o i n t i o nf o rt h ed a t ar e q u i r e m e n tp r o b l e mi no r d e rr e s p o n s eh a sb e e nd e s i g n e d ，a n dt h et e c h n o l o g y o fd a t ad e l e c ta n dd a t au p d a t eh a v eb e e ns t u d i e d f i n a l l ya n a l y z e dt h er e a lc a s eo fo r d e rr e s p o n s e s y s t e mi n2 h e j i a n g0 0 1e l e c t r o n i cg r o u p i nc h a p t e ro f l e ，f i r s ti n t r o d u c e dt h eb a c k g r o u n do ft h i sp a p e r ；t h e ni n t r o d u c e dt h ek e y t e c h n o l o g yw h i c hi su s e dt os o l v et h ep r o b l e ma b o u td a t ar e q u i r e m e n ti no r d e rr e s p o n s e ；f i n a l l y , t h eo b j e c t i v e ，m e a n i n ga n dm a i nw o r ko ft h ep a p e ra r ep r e s e n t e d h c h a p t e rt w o a f t e rt h ea n a l y s i sa b o u tt h ep r o c e s sa n dd a t ar e q u i r e m e n to fo r d e rr e s p o n s e , d i s c u s s e dt h ei n t e g r a t i o np o s s i b i l i t yb e t w e e nt h eo r d e rr e s p o n s es y s t e ma n do t h e ri n f o r m a t i o n s y s t e m , a n dt h e nc o n c l u d e dt h er e l a t i o nb e t w e e nt h et a c h e si nt h ep r o c e s so fo r d e rr e s p o n s e ，t h e r e l a t e dd a t ai nt h et a c h e sa n dt h eo t h e ri n f o r m a t i o ns y s t e m hc h a p t e rt h r e e , as o l u t i o nf o r t h ed a t ar e q u i r e m e n tp r o b l e mi no r d e rr e s p o n s eh a sb e e n d e s i g n e d ：t h e nt h es o l u t i o nf o rt h em a i nt e c h n o l o g yt os o l v et h ei n t e g r a t i o np r o b l e m a b o u tt h ed a t a r e q u i r e m e n ti no r d e rr e s p o n s eh a sb e e ns t u d i e d ：f i r s ta n a l y z e dt h ef e a s i b i l i t ya b o u tt h es o l u t i o no f t h ed a t ad e t e c tt e c h n o l o g y , a n dt h e ns t u d i e dt h em e t h o dt or e a l i z ei t a f t e rt h a t , s t u d i e dt h e s o l u t i o n o f t h ed a t a u p d a t e t e c h n o l o g y , m a i n l ys t u d i e d t h ea p p r o a c h o f i n t e g r a t i o n m o d u l e ht h ef o r t hc h a p t e r , b a s eo nt h ed i s c u s s i o na b o v e , f i r s t l yd i s c u s s e dt h ep r o j e c tb a c k g r o u n d a n dt h ep r o c e s so fo r d e rr e s p o n s ei n0 0 1g r o u p , a n dt h e na n a l y z et h ed a t ar e q u i r e m e n t f i n a l l y ， c o m b i n ew i t ht h eo r d e rr e s p o n s ei n0 0 1g r o u p ，i n t r o d u c e dt h es o l u t i o nf o rt h ep r o b l e ma b o u td a t a r e q u i r e m e n l c h a p t e rf i v es u m m a r i z e dt h ea c h i e v e m e n t sa n ds h o r t c o m i n g so ft h e t h e s i s ，t h ef u t u r e r e s e a r c h w o r k i sa l s os u g g e s t e d k e yw o r d s ： o r d e r , d a t ar e q u i r e m e n t , d a t ad e t e c t , d a t at r a n s f e r , d a t au p d a t e ，x m l n t，量q r f 学号圣翌至里垒里墨翌 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得滥姿盘堂或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者龋隧，帮签字吼州年弓月甲日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝江盘鲎有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：隧，砰笥 签字日期：芦口6 年弓月7 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名： 签字日期：弘“年j 月尸日 电话： 邮编： 气 i 、 氛 t 0 浙江大学硕士学位论文 第一章绪论 【摘要】本章首先介绍了论文研究的背景，然后对解决询单处理系统数据需求问题所需要的相关集成 技术进行了介绍；最后提出了论文研究的目的、意义和主要研究内容 1 1 制造企业发展的特点及其信息化现状 1 1 1 制造企业发展的特点和对订单处理能力要求的提高 在制造企业的发展过程中，企业生产模式随着客户需求的变化和生产能力的提高，经历 了许多演变，主要有以下四个阶段【1 1 ： 1 )手工作坊阶段：这种方式柔性度极高，但生产效率低，成本高。它的特征是以熟练工 匠为主的小批量甚至是单件的手工生产模式。 2 )大量生产阶段：由于手工作坊生产的产品价格高，为了使产品更有竞争力，产生了 大量生产的模式，它是进入工业化时代后的典型生产模式其特征是机械化、电气化和 刚性自动化以及多级阶梯的企业组织形式这种生产方式柔性低，自动化程度高，生产效 率最高，生产成本很低，满足了客户价格上的要求，使得许多商品都能够被普通客户所接 受。 3 )持续改进阶段：在成本降低的基础上，人们进而对质量的要求又进一步提高。此时 生产方式进入持续改进阶段，此阶段是达到大批量定制阶段的过渡阶段。它通过授权的、 功能交叉的合作组的不断努力来改进过程管理。它是大批量定制的前提。它的结果是低成 本，高质量，提供标准的产品及服务 4 ) 大批量定制阶段：随着人民生活水平的提高，个性化的需求越来越强烈，当生产发 展到信息化时代，市场的竞争要求一种新的生产模式一大批量定制。大批量定制企业的特 征是：动态的制造需求、柔性的资源，产品多样性的后延设计、产品族结构及柔性过程 路径，它通过柔性和快速反应实现产品客户化，以足够的变异性和客户化程度开发、生 产、销售和运送几乎是每个人正想要的商品以及服务 衰 暑 窭 粤 时纠 图1 - 1 生产方式变化与市场份额的关系 、 浙扛大学硕士学位论文 从历史的发展来看，客户需求的趋势是商品的价格越来越低，质量越来越好，种类越来 越多，交货期越来越短。但是产品的种类越多，客户的订单种类就越多，产品的种类和订单 的类型之间呈几何倍数增长的关系。面对各种不同的订单。企业要处理的订单信息大大增加。 相关成本也会有一定的上升，同时交货期也会有所延长而这些又会导致客户满意度下降， 使企业丧失部分竞争力。 国画图 图卜2 促进订单处理能力需求提高的因素 另外，从上面的分析我们可以看出，大批量定制的生产方式是今后制造型企业生产模式 发展的主要方向田同时我们也可以看到，大批量定制的生产方式的一个特点就是按订单而 不是预测生产，需要订单可以提供个性化定制需要的信息。来降低库存成本。要实现大批量 定制的生产模式，企业需要能够很好地应对客户的各种订单需求，需要建立起一套能够快速 回答客户需求的订单处理的系统。由此可见，订单的处理能力对企业的发展起着非常重要的 作用。 对于中小型企业来说，其订单处理能力具有更重要的意义。因为其不但要处理来自于 普通客户的订单，而且还需要处理来自于企业的订单自上世纪8 0 年代起，经济的全球化 使得许多发达国家的一些大型企业，为了降低制造成本，提高产品的市场竞争力。纷纷将产品 分割为零、部件，以订单的方式下发到一些具有不同加工能力的中小型企业生产：有的甚至 将部分非重要的零、部件的设计开发工作也以订单的方式直接下发到供应商【7 1 进入2 0 世 纪9 0 年代后，市场竞争愈来愈剧烈，产品的生命周期越来越短，企业为了减少备件积压风 险， 。零库存”生产模式得到了迅速的推广。近年来订单制造在我国得到了迅速的发展， 随着市场的发展以及竞争的加剧，订单制造在中小型企业的比重将越来越大。 但是，虽然订单制造在企业生产中所占的比例越来越大，可是许多中小型企业对订单制 造缺乏相应的对策，这些企业有的报价偏离实际，有的不能按时供货，更多的则是对订单响 应迟缓。通过仔细的分析，我们可以看出以下几方面的缺陷是导致企业对订单快速响应失败 的主要原因嘲 1 )不及时的原材料响应。订单产品的不同。所用的材料也不同，特别是出口产品订单， 由于不同国家的材料牌号和组成成分各不相同，使得很多企业在寻找制作样品的原材料 ( 或替代材料) 上就不得不花费数十天乃至一，两个月的时问，根本无法满足客户三、五 2 吗曲 圈圈 、 乜 浙江大学硕士学位论文 天报价，十多天交样品的要求。 2 )过长的样品制作周期。由于目前多数企业还是采用传统的串行设计制造方法，即按 图样翻版- i 艺设计一试制一加i - 检验的过程，同时又由于在样品制造过程中缺少相 应的信息积累，样品制造不得不进行多次反复，人为地增加了样品的制造周期。 3 )不充分的非机械加工( 如热处理、表面化学处理等) 资源信息。对一些有特殊非机 械加工技术要求的产品，在样品试制阶段不得不花大量的时间去寻找相关的信息。 4 ) 缺乏灵活的调度方法。由于在生产调度上缺乏系统性和灵活性，使得当企业每接一 份不同产品的订单或是在几个订单同时上线时，都得花费很长时间来调整设备以适应订 单产品的生产，或是使得订单产品的工艺缺少加工的连续性，导致产品的加工时间过长， 不能如期交货。 5 ) 不严谨的质量控制以及对其下属供应商的监管，致使不少二次下发的产品出现返工 和报废现象，从而导致了整个订单的交货延期。 而造成上述现象发生的原因主要有3 个： 1 )管理模式、管理理念陈旧。不少企业还停留在低层次的家庭作坊形式的管理模式上， 对订单的快速响应还停留在感性认识上，这种管理模式无法满足现代订单制造的“快” ( 快速报价，快速送样) ，“准”( 准时生产、准时交货) 要求 2 )现代先进技术利用率低下目前绝大多数的企业都配备了计算机、c a d 软件以及 数控设备，并连接了互联网，有些还组成了企业内部网络，但这些先进的技术都没有得 到充分的利用。如计算机只是用来处理简单的数据报表，大部分的c a d 软件仅仅用于 绘图，互联网只是用来收、发邮件，内部网络也只是用来传送部门间的文档资料。上百 万元的加工中心基本上都没有实行d n c ，有些连设备的基本功能都没充分使用。 3 )技术人员缺乏，企业部门间在工作过程中的协调性差技术人员的缺乏直接影响了 订单的完成进度，部门间工作的不协调使得诸多的工作不连贯或重复，问接地影响了订 单完成的进度。 从上面的分析可看出，目前面向订单的制造企业，在资金和市场潜力上并不缺乏，现代 先进的设备和技术也足以支持，缺乏的是对先进技术的理解、应用和整合。询单处理系统” 正是针对上述情况而提出来的，以满足企业迫切提高订单反应能力的需求 询单处理就是面对客户的询单请求时。生产企业能快速、准确地捕捉客户需求，并对这 个需求提出合理的解决方案，提交相关的技术文档并及时回应客户请求，提供准确的报价和 交货期，并经客户确认后签订正式的合同。 1 1 2 制造型企业信息化现状 伴随着知识经济和信息时代的到来，人们对信息化的关注也越来越高，尤其是中小企业， 因为信息化可以直接给他们带来经济效益、提高管理水平和市场竞争能力，而企业集成是信 息时代企业发展的必然选择。 3 浙江大学硕士学位论文 中国中小企业的管理有几个显著的特点：由于人员少，管理比较随意，同时，因为自身 发展非常快，中小企业管理的灵活性要求很高；其次，中小企业的管理是粗放型管理；第三， 中小企业管理主要是以人为主，企业领导者的水平在企业管理中起绝对主导作用据估算， 我国至少有2 6 0 0 万家中小企业，其数量还在以每年3 至4 的速度递增。对迅猛发展的中 小企业来说，对信息化管理的需求也促使他们拿出更多的资金使企业跨入更加良性的发展轨 道。所以，管理软件也就成了这些中小企业管理上首选。虽然目前中国大型企业的信息化已 经进行到了比较深入的阶段，但为数众多的中小企业信息化却还处在初级阶段，绝大多数中 小企业的信息水平还停留在信息共享的层面上生产控制方面的应用也很少。当前这种层次 的信息化无法解决当前我国中小企业的管理中存在的缺陷。 此外，制造行业中拥有许多不同的部门，每个部门信息化的功能要求各不相同，根据制 造行业特点，制造行业信息化主要包括工程设计、管理信息、制造自动化、质量保证四个功 能【1 5 1 ： 1 )工程设计功能：包括两维、三维绘图及装配检查c a d 、模拟整机性能的c a e 、工 艺设计c a p p 、数控编程为主的c a m 等等。为提高企业经营效益，产品设计需要按合 理化工程原则提高产品的标准化、通用化和模块参数化水平；为提高设计工作整体效率， 在p d m 支持下实现c a d c a p p c a m 信息集成和工作过程集成；为缩短开发周期， 要按照并行工程方法组织新产品的开发，并在产品设计阶段采用面向制造的设计d f m 、 面向装配的设计d f a 等d f ，【技术 2 )管理信息功能：应支持企业三层价值链( 决策性价值链、支持性价值链和主价值链) 的运行。实施管理信息系统的目标首先是按期交货和降低成本，因此核心内容是按 m r p i i 原理周密安排生产，对产，供、销、存、财实行一体化管理，以实现物流资金 流的集成。进一步在网络支持下实现包括供应商和客户在内的供应链管理，这是企业的 主价值链。此外，应辅以对支持性价值链( 人力资源、设备、质量、资金) 的管理以及对 企业领导者的决策支持，形成企业资源计划( e r f ) 系统。 3 )制造自动化功能：根据我国国情，多数机械企业的制造系统为普通机床和数控机床 结合的“适度自动化”系统对加工制造关键环节，应采用数控机床群控系统d n c 或 柔性制造单元f m c 、柔性制造线f m s ，以实现n c 程序、刀具的集中管理和生产调度 此外，自动化立体仓库也是制造业信息化技术要管理的底层设备，而在有的车间还应配 备物料自动传送设备 4 )质量保证功能：按照i s 0 9 0 0 0 体系标准建立质量保证系统，以控制各环节工作质 量，加强现场质量信息管理、计量器具管理，以及建立检验规程的自动生成系统和检测 数据自动采集与分析系统。当然，对于主机厂和联盟企业，还需要建立分级质量保证体 系 虽然实现制造业信息化能够给企业带来的巨大的效益。概括地讲，它可以提高企业的整 体效率，具体包括以下几方面： 4 浙江大学硕士学位论文 1 )在工程设计数字化方面，采用c a d c a p p c a e c a m ，可以提高产品的研制 与生产能力，便于开发技术含量高和结构复杂的产品。保证产品设计质量，缩短产品设 计与工艺设计周期，加速产品更新换代的速度。满足用户需要。 2 )在加工制造方面，数控、柔性制造单元或柔性制造系统的应用。可以提高制造过程 的柔性与质量，提高设备利用率，缩短产品制造周期，增强生产能力。 3 )在经营管理方面，可以使企业的经营决策与生产管理科学化。在市场竞争中，保证 产品报价的快速、准确和及时；再生产过程中。可有效地解决生产“瓶颈”，减少在制 品；在库存控制方面，可使库存压到最低水平，减少制造过程所占用的资金。减少仓库 面积，从而可有效地降低生产成本，加速企业的资金周转。 但是，企业在信息化的过程中往往根据不同时期发展的需要，在上面几个方面分别实现 信息化，比如在不同时期使用财务系统、库存管理系统、生产管理系统和客户关系管理系统 等。虽然这样在一段时期内能增加企业的竞争力，可是随着企业的发展和信息系统的增加， 就会使得各个不同的系统间形成“信息孤岛”，不利于企业信息的共享此外，由于信息化 技术在快速变化，新的技术层出不穷，随着企业信息化的深入，企业信息系统变得越来越庞 大复杂，这就使企业信息化遇到这样一些问题和需求：企业经过一段时间信息化后普遍需 要解决的问题：几乎每个企业中都有一些自己的应用程序和数据库( 企业遗留系统) ，需要有 一种方法能使现有的应用程序和数据库适用于新的环境，发挥新作用，使得新加入的数据和 资源能够和原有的资源一起协调工作。中小企业信息化成本高的问题：庞大复杂的信息系 统的建立费用和维护费用令实力单薄的中小企业无法承受，需要有一种低成本的信息化方 法。过程集成和信息系统集成的匹配问题：传统的信息系统是针对不同应用功能要求开发 的，而当前企业内和企业间的集成深度和广度要求越来越高，迫切需要有一种支持企业及企 业间实现面向过程的信息化方法和技术。 为了解决各个“信息孤岛”之间联系的问题，我们需要有一种新的技术来对各种系统进 行集成，而企业应用集成技术能很好的解决这一问题。集成是先进制造技术的核心，例如： 并行工程通过产品开发过程中不同设计活动和过程的重组来实现过程集成，将串行过程尽可 能多地转变为并行过程，使设计人员在设计的早期阶段就考虑到产品的可制造性、可装配性 等，实现不同设计阶段的信息交流与协调，减少设计返工，能使企业的运行成本大幅度降低； 敏捷制造通过实现企业内人员、组织、管理与技术的高度集成，提高企业的市场敏捷性等 此外，企业集成还能使企业的各个不同的信息系统间能实现数据的共享，功能的调用，能够 降低信息系统维护的成本企业集成致力于提高企业内相互发生作用的组织，个体及系统之 间的协调能力和协同效果，以完成一定的市场机遇或经营目标。一般来说，企业集成的程度 越高，各种功能就越协调，竞争取胜的机会也就越大因为，只有各种功能有机地集成在一 起，才可能共享信息，才能在较短的时问内做出高质量的经营决策，也才能提高产品质量， 缩短交货期。单纯地使用计算机提高自动化程度。而不考虑各种功能的集成，将不可能使企 业整体优化，也不可能有效地提高企业对市场的快速响应能力只有集成才能使“正确的信 5 浙江大学硕士学位论文 息在正确的时刻以正确的方式传到正确的地方”。因此，集成是构成整体、构成系统的主要 途径，是导致整个企业成功的关键因素。所以，在企业信息化过程中，企业集成起着举足轻 重的作用。 1 2 询单处理系统对集成技术的需求 1 2 1 询单处理系统所需要的集成技术 询单过程是一个需要多个部门合作才能完成的过程，需要调用企业的各种资源，需要各 种各样的数据支持，而这些数据一般都存在于企业的其它询单系统中，因此它与企业的其它 信息系统有着密切的联系我们要开发询单处理系统，使之能够正常运行，就必须采用集成 的方法，使得询单处理系统和其它信息系统之间能够有效的进行信息的沟通和共享 我们可以采用企业应用集成技术来实现询单处理系统的建立，但企业应用集成技术包括 的内容非常广泛，下面我们就其中对建立询单处理系统有重要影响的一些集成技术进行讨 论。 首先，要建立询单处理系统首先要实现不同系统间的数据的交换。数据交换是指不同计 算机应用系统之间相互发送、传递有意义，有价值的数据。它是各种计算机网络应用的重要 组成部分，是应用系统之间交流互换信息的功能支撑层次数据交换广泛存在于电子政务、 电子商务，网上出版、远程服务、电子书籍、信息集成、信息咨询以及合作科研等多个应用 领域。 常用的数据交换方式有传真、电子邮件、e d i ( e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g e ，电子数据交 换) 和x m l 使用传真或电子邮件方式，信息必须经过再次输入和数据转换等处理后才能纳 入应用系统，效率低，实时性差。e d i 主要应用于电子商务领域，是一种商务信息的交换标 准。但是，许多不足使e d i 难以得到广泛使用：应用范围窄，局限于电子商务领域；支持 技术复杂，报文读写转换困难；缺乏灵活性和可扩展性；建立与维护e d i 服务的成本高， 费用昂贵而x m l 与上述几种方法相比，有着无可比拟的优点x m l 作为下一代i n t e r a c t 语言，具有极大的灵活性、可扩展性、自描述性和简单性 其次，要建立询单处理系统还需要的另外一个技术就是数据的e t l ( 数据的抽取d a t a e x u a e t i o n 、转换t r a n s f o r m a t i o n 和加载l o a d i n g ) 技术。通过数据的e t l ，我们才能使得询 单处理系统能够顺利的使用其它信息系统的相关数据。 1 2 2 企业应用集成技术研究现状 1 2 2 1 企业应用集成 根据企业实际应用需求的不同，集成有不同覆盖范围和实际内涵：从企业计算机应用的 发展趋势可以看出，从集成的广度上，企业计算机应用从最初的孤立应用，经过部门级的集 6 浙江大学硕士学位论文 成，企业级的集成、发展到当今企业间的集成【“”1 ； 从集成的深度上。集成已经从最初的信息集成扩展到当今的过程集成和未来的知识 集成。按企业集成的深度划分，企业集成经历了信息、集成、过程集成和知识集成。信 息集成，也叫数据集成，是在全企业范围内实现信息和资源共享，达到“在正确的时候 将正确的信息以正确的方式传递给正确的人( 或者机器) ”。过程集成是指利用计算机集成 支持软件实现企业各个信息管理系统间的数据、资源共享以及应用间的协同工作，将一 个个孤立的应用集成，形成一个协调的企业信息管理系统运行系统。过程集成可以方便 地协调各种企业功能，合理地组织人员，资源、资金及应用，并获得最佳运行效益。另 外，过程集成使应用逻辑与过程逻辑得以分离，只需修改过程模型就可以改变系统功能， 从而提高企业的柔性和敏捷性。知识集成是提高知识经济时代企业竞争力的重要手段， 知识集成的主要目的是快速高效地在企业内部共享企业知识，并通过知识积累、知识组 织、知识管理和重用来提高企业经营和管理水平。 按集成的范围或广度划分，企业集成可分为松集成和全面集成、横向集成与纵向集 成、企业内集成和企业间集成：松集成是指两个系统之间仅仅交换信息，而不管对方是 否能够解释这个信息，或者说他们的集成仅仅是语法层的集成，而不是语义层的集成： 全面集成的含义是：( 1 ) 每个系统的定义仅仅由本系统知道，另外一个系统不知道其他系 统的定义；( 2 ) 两个系统共同为完成一个任务作贡献；( 3 ) 两个系统对于他们之间交换的信 息有相同的定义。横向集成是指从产品需求到产品发运业务过程的集成，包括物理和逻 辑的集成，实现跨越组织壁垒的物科流，价值流和信息流的总体优化。纵向集成是指企 业内部不同管理层之间的集成，分为企业级集成、业务单元级集成和操作级集成，旨在 实现决策流的集成。企业内集成是指一个企业内部业务过程的集成，而企业间集成意味 着一个企业的业务过程与另外一个企业的业务过程集成，或者不同的企业共享一些业务 过程。 按企业集成实现的层次，企业集成可分为物理集成、应用集成和过程集成物理集 成实质上是物理设备的集成，包括计算机网络、数据库和制造设备的集成；应用集成是 指企业不同应用之间的信息共享与互操作；过程集成是实现不同企业应用之问的信息共 享与协同工作； 从上面的分析可以看出，企业应用集成按不同的实现方式可以分成许多不同的类 型，而实现这些不同的集成方式则需要以下几种技术的支持 企业应用集成的关键是提高企业对市场环境的快速适应能力，即通过使用信息技术和计 算机网络技术，在企业内部发生行为与信息交互的组织、人和系统之间，建立灵活机动的， 高效率的信息处理和反馈系统，提高企业对市场变化的快速响应性和适应性，使企业能在复 杂多变的市场环境中求得生存，并且不断获得发展支持企业应用集成的使能技术主要有： 1 ) 分布式网络通讯技术：以i n t e r a c t 、i n t r a n e t e x t r a n e t ，w e b 以及网格计算( g r i d c o m p u t i n g ) 技术的发展，为分布式环境下的信息传输、数据访问与资源共享奠定了技术 7 浙江大学硕士学位论文 基础。特别是w e b 技术的出现，可以提供一种成本低，用户界面友好的网络访问介质， 解决企业集成过程中信息与资源的实时访问与互通问题。 2 )数据交换格式：标准化的产品、业务数据表达是实现企业中不同信息系统与应用之 间互操作的基础，促成了信息和业务数据的共享和分布，构成了企业集成的核心，如产 品模型数据交换标准s t e p 、电子数据互交换e d i 与可扩展置标语言x m l 等s t e p 为 产品在他的生命周期内规定了唯一的描述和计算机可处理的信息表达形式，并能保证在 多种应用系统中的一致性：e d i 通过计算机通信网络将贸易、运输、保险、银行和海关 等行业信息，表示为一种国际公认的标准程式，实现公司各部门或公司与企业之间的数 据交换与处理。x m l 是一套定义语义标记的规则或称为元标记语言，他允许不同专业 人员开发与自己特定领域有关的标记语言，如基于x m l 的i n t e r n e t 应用行业标准，这就 使不同的应用系统可以交换数据和信息，无需关心其他应用如何创建和获取数据。 3 )分布式应用集成框架：如c o r b a 、c o m + 、j 2 e e 、w e b 服务等，他们为企业分布 式应用之间的互操作提供了不同编程需求的标准，支持异构信息的共享、重用与互操作 c o r b a 是一种标准的面向对象应用程序体系规范，它通过将分布式软件开发中的基本 服务和功能标准化来实现软件重用，解决分布式处理环境中硬件和软件系统的互连 c o m + 是一种组件软件体系结构，通过定义对象之间互操作的二进制接口标准来提供集 成技术支持，实现软件复用和信息共享j 2 e e 是用于企业分布式应用开发的标准，而 w e b 服务是一个能够使用x m l 消息进行网络访问的标准接口。 4 )企业建模：通过企业建模活动，确定集成的内容，即明确企业的业务系统包含哪些 实体，哪些实体需要集成与协调。因此，企业建模是实现企业集成的基础，企业模型为 不同系统之间交换信息提供了公共的语法和语义模型，使完成不同任务的人员和系统对 同一问题有相同的理解，并可以设计开发集成接口或共享数据库，实现人员与应用系统 的集成 5 )工作流管理：工作流通过将文档、信息或任务按照预先定义好的规则和流程在参与 者之间进行传递，完成经营过程的自动执行，它从更高的层次上提供了实现物料流、资 金流、信息流及其相关过程与应用的集成机制，实现企业业务过程的集成。 6 )集成平台和产品全生命周期管理0 l m ) ：集成平台通过为异构分布环境下的应用提 供透明、一致的信息访问和交互手段，支持c i m s 信息环境下各特定领域企业应用系统 的集成；p l m 可以看作一个企业级的r r 基础和管理框架，支持产品全生命周期中的产 品定义管理，通过产品数据的共享，使不同部门、不同地域的人和组织可以方便地实时 协同，实现产品设计制造全过程的集成管理。 目前企业应用集成的发展技术趋势主要有以下几个方面： 1 )面向分布式网络环境的大范围集成：激烈的全球化市场竞争，使企业集成的重心扩 展至企业级集成，通过建立增殖伙伴网络或分布式合作网络，如采用分布式协同设计制 造与网络化制造模式提供的开放式框架，实现网络环境下企业问应用的大范围集成。 8 浙江大学硕士学位论文 支持柔性组件式的集成。为了适应基于不同分布式组件的企业应用集成需求，企业 集成应支持c o r b a 、c o m + 、j 2 e e 及w e b 服务等多种组件，提供更加柔性的集成机制。 3 1支持快速经营的过程重组采用工作流技术对一个组织或机构的核心经营过程进行 建模与仿真分析，发现经营过程的不合理或非增殖环节，在不修改具体功能模块实现方 式的情况下，通过重新定义过程来改善过程性能，实现经营过程集成。 4 1 基于w e b 的统一用户接口。通过w e b 提供的统一网络访问接口，可以实现用户对 信息的实时访问，使得不同部门，不同地域的人和组织可以方便地实时协同。 勋采用标准化数据接口。如s t e p 、e d i 、s g m l 或x m l 等标准数据描述，实现异构 产品或数据信息的统一形式化描述，便于企业在更宽更深的范围内企业应用之间的信息 共享和互操作，支持更广意义上的企业集成。 6 ) 面向产品全生命周期管理p l m 将产品的开发设计、制造与营销作为一个统一的 过程，用一组一致的业务解决方案支持在扩展企业内创建、管理、分发和使用覆盖产品 从概念到消亡整个生命周期的定义信息，支持人，过程和信息的集成。 乃采用松耦台的集成方式。通过减少被集成的系统之间的紧密关联程度，来削弱系统 之间的依赖，增强系统的独立性，便于各个系统的修改、升级与维护。 g ) 提供运行管理与控制功能。未来的企业集成技术，不仅能够通过集成实现企业各个 实体之间信息流的通畅性与快速适应性，还应该能提供对所集成应用系统的运行管理与 监控功能，确保集成的企业达到整体的协调与优化运行。 1 2 2 2 数据交换与x m l 技术 x m l ( e x t e m i b l e m a r k u p l a n g u a g e ) 是由w 3 c 于1 9 9 8 年2 月发布的一种标准。它是s g m l 的一个简化子集，它将s g m l 的丰富功能与h t m l 的易用性结合到w e b 应用中，以一种开 放的自我描述方式定义数据结构，在描述数据内容的同时能突出对结构的描述，从而体现出 数据之间的关系嗍。这样所组织的数据对于应用程序和用户都是友好的、可操作的。 x m l 提供了一种独立运行程序的方法来共享数据，它是用来自动描述信息的一种新的 标准语言，它能使计算机通信把h t e m e t 的功能由信息传递扩大到人类其他多种多样的活动 中去x m l 可看作一种半结构化的数据模型，可以很容易地将x m l 的文档描述与关系数 据库中的属性一一对应起来，实施精确地查询与模型抽取。 以x m l 为基础的新一代w w w 环境是直接面对w e b 数据的，不仅可以很好地兼容原有 的w e b 应用，而且可以更好地实现w e b 中的信息共享与交换。 总的来讲，x m l 的主要特点如下m j ： ( 1 ) 允许各个组织，个人建立适合自己需要的置标集合这一特征使得x m l 可以在电子 商务、政府文档、司法、出版、c a d c a m 、保险机构、厂商和中介组织信息交换等领域 中一展身手，针对不同的系统、厂商提供各具特色的独立解决方案 ( 2 ) 数据存储格式不受显示格式的制约。一般包括3 个要素：数据、结构以及显示方式 9 浙江大学硕士学位论文 x m l 把文档的3 要素独立开来，分别处理。首先把显示格式从数据内容中独立出来，保存 在样式文件( s t y l es h e e t ) 中，这样如果需要改变文档的显示方式，只要修改样式文件就行了。 x m l 的自我描述性质能够很好地表现许多复杂的数据关系，使得基于x m l 的应用程序可 以在x m l 文件中准确高效地搜索相关的数据内容，忽略其他不相关部分。x m l 还有其他 许多优点，比如它有利于不同系统之间的信息交流，完全可以充当网际语言，并有希望成为 数据和文档交换的标准机制。 因此，运用x m l 可以有效解决企业新旧系统、不同应用系统之间或者不同数据源之间 的数据共享与交互问题。 此外，x m l 是一种源标记语言。它提供了一个标准，利用这个标准，应用系统可以根 据需要制定自身领域的新标记语言和配套标签。通过把x m l 作为数据交换的中介，可以为 实行数据交换的各方制订一系列底层数据交换规范，各个应用系统之间传输的数据是符合既 定规则的数据，从而实现相互之间无缝数据交换。因此，使用x m l 来实现数据交换具有广 阔的应用前景。 由于x m l 只说明数据的结构而并不关心数据是如何具体描述的、数据是否正确。x m l 文档的强制性结构化需求是通过d t d ( 文档类型说明) 或x m ls c h e m a 来实现的。x m l s c h e m a 是用一套预先规定的x m l 元素和属性创建的，这些元素和属性定义了文档的结构 和内容模式 7 0 1 。相应的一套精巧的规则指定了每个s c h e m a 元素或者属性的合法用途。如果 违反这些规则解析器就会拒绝解析你的s c h e m a 以及任何同它相联系的文档。使用d t d 虽 然在指定许可的元素、需要的元素以及给定x m l 文档中如何组织元素等方面给我们以较大 的方便，但是，一旦你想针对特定元素施加数据类型就会遇到麻烦了。d t d 规范严格地定 义了结构，但只支持相对功能较弱的内容类型规范，而对强制性结构化却无计可施，x m l s c h e m a 不仅可以让你定义x m l 文档的结构而且还允许你约束文档的内容，这就不同于d t d 了。另外，一个x m ls c h e m a 自身就是一个x m l 文档，其基于标签的语法比d t d 中的特 殊字符要清楚多了所以x m l s c h e m a 具有强制文档内容和结构的能力，它是x m l 世界中 的一种不但重要而且强大的新标准。 因此，我们使用x m l 来实现数据的交换不仅要对x m l 文档进行设计，还需要对其相 应的s c h e m a 进行设计。 1 2 2 3 数据的盯l 技术 要建立询单处理系统还需要的另外一个技术就是数据的e t l ( 数据的抽取d a t a e x t r a c t i o n 、转换t r a n s f o r m a t i o n 和加载l o a d i n g ) 技术 4 0 删通过数据的e t l ，我们才能使 得询单处理系统能够顺利的使用其它信息系统的相关数据 e t l 过程可分为三步：首先是从数据源( 底层的业务系统) 中，将所需要的数据抽取出来； 然后转换为目标数据存储的数据格式；最后将转换后的数据加载到目标数据库中在这三步 中。每一步都需要一定的规则才能进行【柏1 1o 浙江大学硕士学位论文 口日 _ 一 _ - 一 数 据 日日 矗霸毫 整 数 i ：l - he 日_ h 理 撮 翮 清 转 洗 换 _ _ 缸瞄刺技 日日m- t i- n 一l 舁掏多数据琢 图卜3 数据的e t l 过程 ( 1 ) 如果没有相应的映射( m a p ) 规则，e t l 就无法决定从数据源中抽取哪些数据。 ( 2 ) 要完成数据格式从源数据存储格式到目标数据存储格式的转换，就需要关于源数据 存储格式和目标数据存储格式的信息。而且，还需要相应的转换规则，从而实现数据存储格 式按照相应的转换规则完成转换。 ( 3 ) 要把转换后的数据加载到数据仓库中，同样需要映射规则。不然，我们没有办法知 道应该将数据加载到什么地方。 由此可见，e t l 过程的自始至终都需要一定规则的指导，需要在规则下才能顺利完成。 因此我们还需要制定一系列的e t l 规则才能实现不同系统间的集成 在e t l 的三个部分中，最关键的部分在于数据的转换。数据转换主要用于从异构数据 源中抽取信息，并将这些信息转换成一个一致的