CN110222082A - 一种多维数据分析系统和多维数据分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多维数据分析系统和多维数据分析方法，包括数据空间系统与处理流程系统，所述数据空间系统包括：原始层、标准层和应用层，原始层作为原始数据输入到系统后储存的场所，标准层是提取原始层中与分析有关的数据，在进行整理和按维度划分后的数据储存的场所，应用层是接受标准层的数据和进行分析处理的场所。本发明中，将企业的大量数据进行多维分层，从时间、产品数据、生产组织数据、工艺数据、生产信息以及将已有数据整理计算后得到的衍生数据六个维度，对不同维度内的数据进行整理并进行定义与定位，当有数据要被提取的时候，通过定位信息查找并提取所需数据，方便快捷，也避免了大量数据堆积难以进行分析的情况发生。

Description

一种多维数据分析系统和多维数据分析方法

技术领域

本发明属于多维数据技术领域，具体为一种多维数据分析系统和多维数据分析方法。

背景技术

作为对企业生产经营活动进行计划、组织、指挥、协调和控制等一系列活动的总称，企业管理是社会化大生产的客观要求，而随着信息化技术的发展及管理水平的不断提升，信息化生产管理成为制造企业生产管理的重要手段，如何掌握生产环节，掌握生产速度、质量及生产工人的工作绩效，通过信息化技术可以大大提升制造企业的生产管理水平,自20世纪90年代后，随着全员生产维护的开展，设备综合效率(OEE)作为全员生产维护衡量设备效能的标准得到广泛应用，并取得显著成效。目前，Factorytalk、OEE、Toolkit等OEE分析软件已经被广泛使用，另外在国内外的各种MES系统中也相应引入了OEE分析模块；

然而，不管是OEE分析专用软件还是带有OEE分析模块的MES，都存在有费用高昂；开发要求较高；在使用中会存在一定问题的弊端，另外用常规通用的统计分析软件，虽然可以降低成本，但是对于海量的OEE数据，要高效准确得出结果却存在很大的难度。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有分析软件技术开发难、使用不方便的问题，提供一种多维数据分析系统和多维数据分析方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种多维数据分析系统，包括数据空间系统与处理流程系统，数据空间系统是当数据从系统外部输入后，就保存在数据空间体系中，而数据的获取源可以是由人工进行直接输入或设备运行产生的数据，作为企业生产管理中，数据的来源并不限定，处理流程系统则是所有数据处理的操作规则都在其内部定义，在处理流程系统中，规定了对数据如何输入、如何分析、如何输出的规则，同时处理流程系统还为数据的处理流程、处理规则和处理路径进行制定，用于保证整个系统稳定有序的运行，所述数据空间系统包括：原始层、标准层和应用层，原始层作为原始数据输入到系统后储存的场所，标准层是提取原始层中与分析有关的数据，在进行整理和按维度划分后的数据储存的场所，应用层是接受标准层的数据和进行分析处理的场所，所述处理流程系统包括：输入单元、处理单元、输出准备单元、输出单元，输入单元是数据从外部导入系统数据原始层的通道；处理单元的功能是提取数据原始层中输入的数据，并对其进行预处理，输出准备单元是对最终结果的输出做好数据上的准备，输出准备单元主要起抽取、整理和反馈处理作用。

其中，所述原始层包括：时间确定单元、产品数据提取单元、生产组织数据读取单元、工艺数据读取单元、生产信息提取单元、衍生数据单元，制定不同的分隔维度，并将数据进行对应划分存储，在各个维度的基础上，还可以根据实际记录数据再划分为不同层次上的子维度。

其中，所述标准层包括：储存模块、定位模块和映射模块，储存模块用于将所有数据在相应类别上都按原始层中的各个维度以及其内部的各个子维度进行定义，而定位模块则对这些维度以及子维度的信息定义进行定位，目的是方便提取信息时方便快捷，映射模块则是根据分析指令将包含的各维度信息根据定位进行提取，并发送至应用层供分析处理。

一种多维数据分析系统的分析方法包含以下步骤：

步骤1：接收数据，接收原始数据或读取报表数据作为初始数据；

步骤2：维度划分，将初始数据传输至原始层，并在原始层内将初始数据划分为六个维度；

步骤3：储存多维数据，将步骤2内的数据信息进行整理并做储存，并利用定位单元做信息定位；

步骤4：输出数据，按输出要求对步骤3内的数据进行分析和处理，并且在完成分析处理后从分析系统中输出。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，将企业生产过程中的大量数据进行多维分层，从时间、产品数据、生产组织数据、工艺数据、生产信息以及将已有的数据整理计算后得到的衍生数据六个维度，对不同维度内的数据进行整理并进行定义与定位，当有数据要被提取的时候，通过定位信息查找并提取所需数据，方便快捷，同时避免了同一方面大量数据堆积难以进行分析的情况发生，根据不同的维度，企业可以实现不同角度，从宏观到微观的动态分析，极大地提高了企业决策方案的制定，企业可以高瞻远瞩，有利于企业的发展。

附图说明

图1为本发明的多维数据分析系统模块化框图；

图2为本发明中数据空间系统的模块化框图；

图3为本发明中原始层的模块化框图；

图4为本发明中标准层的模块化框图；

图5为本发明中处理流程系统的模块化框图。

图中标记：1、多维数据分析系统；01、数据空间系统；02、处理流程系统；011、原始层；012、标准层；013、应用层；001、时间确定单元；002、产品数据提取单元；003、生产组织数据读取单元；004、工艺数据读取单元；005、生产信息提取单元；006、衍生数据单元；007、储存模块；008、定位模块；009、映射模块；021、输入单元；022、处理单元；023、输出准备单元；024、输出单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：参阅图1～2，一种多维数据分析系统和多维数据分析方法，其多维数据分析系统1包括数据空间系统01与处理流程系统02，数据空间系统01是当数据从系统外部输入后，就保存在数据空间体系中，在需要的时候，数据在空间体系中被调用，并且数据空间体系为调用的数据提供储存和计算的场所；而处理流程系统02则是所有数据处理的操作规则都在其内部定义，在处理流程系统中，规定了对数据如何输入、如何分析、如何输出的规则，处理流程系统也制定了严格的流程来保证数据分析各个环节的顺利进行；

其中，所述数据空间系统01包括：原始层011、标准层012和应用层013，原始层011作为原始数据输入到系统后储存的场所，当外部数据输入到系统中后，所有数据都作为原始数据储存在原始层011中，而且对于原始数据，系统不会在原始层011中对其进行定义和改动；标准层012是提取原始层011中与分析有关的数据，在进行整理和按维度划分后的数据储存的场所，也是储存对各种数据定位的场所；应用层013是接受标准层012的数据和进行分析处理的场所，当接受从标准层传输的数据后，其按输出要求对数据进行分析和处理；

一种多维数据分析系统的分析方法包含以下步骤：

步骤1：接收数据，接收原始数据或读取报表数据作为初始数据；

步骤2：维度划分，将初始数据传输至原始层，并在原始层内将初始数据划分为六个维度；

步骤3：储存多维数据，将步骤2内的数据信息进行整理并做储存，并利用定位单元做信息定位；

步骤4：输出数据，按输出要求对步骤3内的数据进行分析和处理，并且在完成分析处理后从分析系统中输出。

实施例二：参阅图1～3；一种多维数据分析系统和多维数据分析方法，其多维数据分析系统1包括数据空间系统01与处理流程系统02，数据空间系统01是当数据从系统外部输入后，就保存在数据空间体系中，在需要的时候，数据在空间体系中被调用，并且数据空间体系为调用的数据提供储存和计算的场所；而处理流程系统02则是所有数据处理的操作规则都在其内部定义，在处理流程系统中，规定了对数据如何输入、如何分析、如何输出的规则，处理流程系统也制定了严格的流程来保证数据分析各个环节的顺利进行；

其中，所述数据空间系统01包括：原始层011、标准层012和应用层013，原始层011作为原始数据输入到系统后储存的场所，当外部数据输入到系统中后，所有数据都作为原始数据储存在原始层011中，而且对于原始数据，系统不会在原始层011中对其进行定义和改动；标准层012是提取原始层011中与分析有关的数据，在进行整理和按维度划分后的数据储存的场所，也是储存对各种数据定位的场所；应用层013是接受标准层012的数据和进行分析处理的场所，当接受从标准层传输的数据后，其按输出要求对数据进行分析和处理；

其中，所述原始层011包括：时间确定单元001、产品数据提取单元002、生产组织数据读取单元003、工艺数据读取单元004、生产信息提取单元005、衍生数据单元006，原始层011作为接收外部原始数据的单元，将原始数据按时间数据、产品数据、生产组织数据、工艺数据、生产信息数据分为五个角度，也就是五个维度，而衍生数据单元006则是在已有数据在经过计算后所得出的数据，共计六个维度，在各个维度的基础上，还可以根据实际记录数据再划分为不同层次上的子维度；

一种多维数据分析系统的分析方法包含以下步骤：

步骤1：接收数据，接收原始数据或读取报表数据作为初始数据；

步骤2：维度划分，将初始数据传输至原始层，并在原始层内将初始数据划分为六个维度；

步骤3：储存多维数据，将步骤2内的数据信息进行整理并做储存，并利用定位单元做信息定位；

步骤4：输出数据，按输出要求对步骤3内的数据进行分析和处理，并且在完成分析处理后从分析系统中输出。

实施例三：参阅图1～4；一种多维数据分析系统和多维数据分析方法，其多维数据分析系统1包括数据空间系统01与处理流程系统02，数据空间系统01是当数据从系统外部输入后，就保存在数据空间体系中，在需要的时候，数据在空间体系中被调用，并且数据空间体系为调用的数据提供储存和计算的场所；而处理流程系统02则是所有数据处理的操作规则都在其内部定义，在处理流程系统中，规定了对数据如何输入、如何分析、如何输出的规则，处理流程系统也制定了严格的流程来保证数据分析各个环节的顺利进行；

其中，所述数据空间系统01包括：原始层011、标准层012和应用层013，原始层011作为原始数据输入到系统后储存的场所，当外部数据输入到系统中后，所有数据都作为原始数据储存在原始层011中，而且对于原始数据，系统不会在原始层011中对其进行定义和改动；标准层012是提取原始层011中与分析有关的数据，在进行整理和按维度划分后的数据储存的场所，也是储存对各种数据定位的场所；应用层013是接受标准层012的数据和进行分析处理的场所，当接受从标准层传输的数据后，其按输出要求对数据进行分析和处理；

其中，所述原始层011包括：时间确定单元001、产品数据提取单元002、生产组织数据读取单元003、工艺数据读取单元004、生产信息提取单元005、衍生数据单元006，原始层011作为接收外部原始数据的单元，将原始数据按时间数据、产品数据、生产组织数据、工艺数据、生产信息数据分为五个角度，也就是五个维度，而衍生数据单元006则是在已有数据在经过计算后所得出的数据，共计六个维度，在各个维度的基础上，还可以根据实际记录数据再划分为不同层次上的子维度；

其中，所述标准层012包括：储存模块007、定位模块008和映射模块009，储存模块007是储存从原始层011中导入的数据，在储存模块007中，所有数据在相应类别上都按原始层011中的各个维度以及其内部的各个子维度进行定义；定位模块008是针对数据的定义信息，按照不同维度以及其下的子维度，分别储存子层中各种数据的位置，当有数据要被提取的时候，通过定位信息查找并提取所需数据；映射模块009是根据每次数据提取需求，整理出所需数据的维度和相应子维度，并且在其内部列出这些维度以及相应子维度，它的功能是通过在查找定位子层中这些子维度的定位，把所需维度的数据，映射到应用层013中；

一种多维数据分析系统的分析方法包含以下步骤：

步骤1：接收数据，接收原始数据或读取报表数据作为初始数据；

步骤2：维度划分，将初始数据传输至原始层，并在原始层内将初始数据划分为六个维度；

步骤3：储存多维数据，将步骤2内的数据信息进行整理并做储存，并利用定位单元做信息定位；

步骤4：输出数据，按输出要求对步骤3内的数据进行分析和处理，并且在完成分析处理后从分析系统中输出。

实施例四：参阅图1、3～4；一种多维数据分析系统和多维数据分析方法，其多维数据分析系统1包括数据空间系统01与处理流程系统02，数据空间系统01是当数据从系统外部输入后，就保存在数据空间体系中，在需要的时候，数据在空间体系中被调用，并且数据空间体系为调用的数据提供储存和计算的场所；而处理流程系统02则是所有数据处理的操作规则都在其内部定义，在处理流程系统中，规定了对数据如何输入、如何分析、如何输出的规则，处理流程系统也制定了严格的流程来保证数据分析各个环节的顺利进行；

其中，所述原始层011包括：时间确定单元001、产品数据提取单元002、生产组织数据读取单元003、工艺数据读取单元004、生产信息提取单元005、衍生数据单元006，原始层011作为接收外部原始数据的单元，将原始数据按时间数据、产品数据、生产组织数据、工艺数据、生产信息数据分为五个角度，也就是五个维度，而衍生数据单元006则是在已有数据在经过计算后所得出的数据，共计六个维度，在各个维度的基础上，还可以根据实际记录数据再划分为不同层次上的子维度；

其中，所述标准层012包括：储存模块007、定位模块008和映射模块009，储存模块007是储存从原始层011中导入的数据，在储存模块007中，所有数据在相应类别上都按原始层011中的各个维度以及其内部的各个子维度进行定义；定位模块008是针对数据的定义信息，按照不同维度以及其下的子维度，分别储存子层中各种数据的位置，当有数据要被提取的时候，通过定位信息查找并提取所需数据；映射模块009是根据每次数据提取需求，整理出所需数据的维度和相应子维度，并且在其内部列出这些维度以及相应子维度，它的功能是通过在查找定位子层中这些子维度的定位，把所需维度的数据，映射到应用层013中；

其中，所述处理流程系统02包括：输入单元021、处理单元022、输出准备单元023、输出单元024，输入单元021是数据从外部导入系统数据原始层的通道；处理单元022的功能是提取数据原始层中输入的数据，并对其进行预处理，并且把预处理后数据导入到数据标准层中，以便高效无误地进行后面环节的工作，处理单元022有两个目的，一是为后期进行切割和钻取工作提供来源数据；二是避免一些无用的数据进入到后期的分析活动中，加大分析复杂程度；输出准备单元023是对最终结果的输出做好数据上的准备，是连接标准层012数据、应用层013数据以及输出数据的桥梁，输出准备单元主要起抽取、整理和反馈处理作用；输出单元024就是将已经处理标记完成的数据输出至连接的查看端口。

一种多维数据分析系统的分析方法包含以下步骤：

步骤1：接收数据，接收原始数据或读取报表数据作为初始数据；

步骤2：维度划分，将初始数据传输至原始层，并在原始层内将初始数据划分为六个维度；

步骤3：储存多维数据，将步骤2内的数据信息进行整理并做储存，并利用定位单元做信息定位；

步骤4：输出数据，按输出要求对步骤3内的数据进行分析和处理，并且在完成分析处理后从分析系统中输出。

实施例五：参阅图1～5；一种多维数据分析系统和多维数据分析方法，其多维数据分析系统1包括数据空间系统01与处理流程系统02，数据空间系统01是当数据从系统外部输入后，就保存在数据空间体系中，在需要的时候，数据在空间体系中被调用，并且数据空间体系为调用的数据提供储存和计算的场所；而处理流程系统02则是所有数据处理的操作规则都在其内部定义，在处理流程系统中，规定了对数据如何输入、如何分析、如何输出的规则，处理流程系统也制定了严格的流程来保证数据分析各个环节的顺利进行；

其中，所述数据空间系统01包括：原始层011、标准层012和应用层013，原始层011作为原始数据输入到系统后储存的场所，当外部数据输入到系统中后，所有数据都作为原始数据储存在原始层011中，而且对于原始数据，系统不会在原始层011中对其进行定义和改动；标准层012是提取原始层011中与分析有关的数据，在进行整理和按维度划分后的数据储存的场所，也是储存对各种数据定位的场所；应用层013是接受标准层012的数据和进行分析处理的场所，当接受从标准层传输的数据后，其按输出要求对数据进行分析和处理；

其中，所述原始层011包括：时间确定单元001、产品数据提取单元002、生产组织数据读取单元003、工艺数据读取单元004、生产信息提取单元005、衍生数据单元006，原始层011作为接收外部原始数据的单元，将原始数据按时间数据、产品数据、生产组织数据、工艺数据、生产信息数据分为五个角度，也就是五个维度，而衍生数据单元006则是在已有数据在经过计算后所得出的数据，共计六个维度，在各个维度的基础上，还可以根据实际记录数据再划分为不同层次上的子维度；

其中，所述标准层012包括：储存模块007、定位模块008和映射模块009，储存模块007是储存从原始层011中导入的数据，在储存模块007中，所有数据在相应类别上都按原始层011中的各个维度以及其内部的各个子维度进行定义；定位模块008是针对数据的定义信息，按照不同维度以及其下的子维度，分别储存子层中各种数据的位置，当有数据要被提取的时候，通过定位信息查找并提取所需数据；映射模块009是根据每次数据提取需求，整理出所需数据的维度和相应子维度，并且在其内部列出这些维度以及相应子维度，它的功能是通过在查找定位子层中这些子维度的定位，把所需维度的数据，映射到应用层013中；

其中，所述处理流程系统02包括：输入单元021、处理单元022、输出准备单元023、输出单元024，输入单元021是数据从外部导入系统数据原始层的通道；处理单元022的功能是提取数据原始层中输入的数据，并对其进行预处理，并且把预处理后数据导入到数据标准层中，以便高效无误地进行后面环节的工作，处理单元022有两个目的，一是为后期进行切割和钻取工作提供来源数据；二是避免一些无用的数据进入到后期的分析活动中，加大分析复杂程度；输出准备单元023是对最终结果的输出做好数据上的准备，是连接标准层012数据、应用层013数据以及输出数据的桥梁，输出准备单元主要起抽取、整理和反馈处理作用；输出单元024就是将已经处理标记完成的数据输出至连接的查看端口。

一种多维数据分析系统的分析方法包含以下步骤：

步骤1：接收数据，接收原始数据或读取报表数据作为初始数据；

步骤2：维度划分，将初始数据传输至原始层，并在原始层内将初始数据划分为六个维度；

步骤3：储存多维数据，将步骤2内的数据信息进行整理并做储存，并利用定位单元做信息定位；

步骤4：输出数据，按输出要求对步骤3内的数据进行分析和处理，并且在完成分析处理后从分析系统中输出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多维数据分析系统，其特征在于，包括数据空间系统(01)与处理流程系统(02)，

数据空间系统(01)是当数据从系统外部输入后，就保存在数据空间体系(01)中，而数据的获取源可以是由人工进行直接输入或设备运行产生的数据，作为企业生产管理中，数据的来源并不限定；

处理流程系统(02)则是所有数据处理的操作规则都在其内部定义，在处理流程系统(02)中，规定了对数据如何输入、如何分析、如何输出的规则，同时处理流程系统(02)还为数据的处理流程、处理规则和处理路径进行制定，用于保证整个系统稳定有序的运行；

所述数据空间系统(01)包括：原始层(011)、标准层(012)和应用层(013)，原始层(011)作为原始数据输入到系统后储存的场所，标准层(012)是提取原始层中与分析有关的数据，在进行整理和按维度划分后的数据储存的场所，应用层(013)是接受标准层的数据和进行分析处理的场所；

所述处理流程系统(02)包括：输入单元(021)、处理单元(022)、输出准备单元(023)、输出单元(024)，输入单元(021)是数据从外部导入系统数据原始层的通道；处理单元(022)的功能是提取数据原始层中输入的数据，并对其进行预处理，输出准备单元(023)是对最终结果的输出做好数据上的准备，输出准备单元主要起抽取、整理和反馈处理作用。

2.如权利要求1所述的一种多维数据分析系统，其特征在于，所述原始层(011)包括：时间确定单元(001)、产品数据提取单元(002)、生产组织数据读取单元(003)、工艺数据读取单元(004)、生产信息提取单元(005)、衍生数据单元(006)，制定不同的分隔维度，并将数据进行对应划分存储，在各个维度的基础上，还可以根据实际记录数据再划分为不同层次上的子维度。

3.如权利要求1所述的一种多维数据分析系统，其特征在于，所述标准层(012)包括：储存模块(007)、定位模块(008)和映射模块(009)，储存模块(007)用于将所有数据在相应类别上都按原始层(011)中的各个维度以及其内部的各个子维度进行定义，而定位模块(008)则对这些维度以及子维度的信息定义进行定位，目的是方便提取信息时方便快捷，映射模块(009)则是根据分析指令将包含的各维度信息根据定位进行提取，并发送至应用层供分析处理。

4.一种多维数据分析系统的分析方法包含以下步骤：

步骤1：接收数据，接收原始数据或读取报表数据作为初始数据；

步骤2：维度划分，将初始数据传输至原始层，并在原始层内将初始数据划分为六个维度；

步骤3：储存多维数据，将步骤2内的数据信息进行整理并做储存，并利用定位单元做信息定位；

步骤4：输出数据，按输出要求对步骤3内的数据进行分析和处理，并且在完成分析处理后从分析系统中输出。