CN115759516B - 基于数据中台系统的基础工序管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢铁行业中数据中台系统与MES系统进行数据对接的领域，提供了一种基于数据中台系统的基础工序管理方法，该方法包括：将数据中台系统与MES系统对接，对质量控制字段进行补齐，并获取生产设备信息和数据点位信息；通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息；搭建工序配置模型；搭建产品的工序路径；编制产品的工序质量流程；建立数据字典，通过数据字典实现数据中台系统内业务字段可选范围的预设配置，使业务字段形成统一的规范描述。本发明可以利用钢铁企业的MES系统的原有数据，结合数据中台系统填报的数据，采用数据字典实现对业务字段进行统一的管理。

Description

基于数据中台系统的基础工序管理方法

技术领域

本发明涉及钢铁行业中数据中台系统与MES系统进行数据对接的领域，特别涉及一种基于数据中台系统的基础工序管理方法。

背景技术

在钢铁加工生产过程中，涉及到许多加工工序，如连铸、冶炼、轧钢等。这些工序复杂、繁琐，涉及到许多个生产设备，在实际生产时需要采集许多种类的数据信息。当下，随着产业发展和数字产业化转型，钢铁企业传统使用的MES系统已难以满足实际业务需求和处理，许多企业已然开展数据中台的建设，近几年来，我国钢铁行业的部分企业已初步建成企业级统一云服务平台和数据中台，具备将一定量的数据聚集、汇合的能力，为数据的分析挖掘与价值变现提供有效来源与强大支撑。

然而，现阶段企业缺乏从MES系统过渡到数据中台手段和方法，即使建立起数据中台，企业对数据中台所沉淀的数据使用停留于表面，没有对数据进行管理，没有对基础数据进行管理，不能“反哺”到工序管控，没有优化产业生产，数据中台所沉淀的价值无法释放。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于数据中台系统的基础工序管理方法，能够在利用数据中台系统对接现有MES系统时，以工序为个体关联多个生产设备，以生产设备关联多个数据点位，同时还可以对工序、生产设备和数据点位进行字段约束，通过数据字典实现业务字段的统一管理。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：

基于数据中台系统的基础工序管理方法，包括以下步骤：

将数据中台系统与MES系统对接，对质量控制字段进行补齐，并获取生产设备信息和数据点位信息；

通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息；

搭建工序配置模型；

搭建产品的工序路径；

编制产品的工序质量流程；

建立数据字典，通过数据字典实现数据中台系统内业务字段可选范围的预设配置，使业务字段形成统一的规范描述。

作为进一步优化，所述将数据中台系统与MES系统对接，对质量控制字段进行补齐，包括以下步骤：

获取MES系统内的产品目录；

通过MES系统的接口获取各个产品对应的质量控制字段；

构建产品质量控制标准。

作为进一步优化，所述获取MES系统内的产品目录，包括以下步骤：

根据MES系统的数据建立相应字段的数据库表；

解析MES系统的数据，建立档案库数据；

对获取的数据进行数据验证和数据清洗后，将剩余的数据写入数据库表。

作为进一步优化，根据不同的业务场景，针对不同的数据制定不同的数据清洗规则，依据数据清洗规则对数据进行筛选，过滤掉不合理的数据。

作为进一步优化，若MES系统存在数据清洗规则，则在数据清洗之前，将数据清洗规则导入到数据中台系统。

作为进一步优化，所述通过MES系统的接口获取各个产品对应的质量控制字段，构建产品质量控制标准时，数据中台系统通过MES系统的接口，获取MES系统中的数据库表，并对数据库表进行解析，生成新的表。

作为进一步优化，所述通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息时：

数据中台系统的前端页面在生产设备业务字段和/或数据点位业务字段失去焦点后，调取相应的数据字典，对填写的内容进行检验，如未通过检验，则前端页面提示相应的错误信息，重新令该字段获取业务字段焦点，并提示重新填写；

检验完成后，数据中台系统将填写信息按照一定数据格式写入数据库。

作为进一步优化，所述通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息，包括以下步骤：

采用Spr i ngboot和Ajax技术，构建工序新建、生产设备新建、数据点位新建的可视化操作界面；

查阅从MES系统导入的生产设备信息；

将未添加或新增的生产设备信息和数据点位信息上传到数据中台系统进行导入。

作为进一步优化，在添加生产设备信息和数据点位信息时，使用选择的方式对单个信息进行导入，或者使用exce l方式，通过数据中台系统的接口上传，进行批量导入。

作为进一步优化，所述搭建工序配置模型，包括以下步骤：

搭建并命名工序名称，选择工序类型，上传基本操作流程，提交信息搭建工序；

选择至少一个已添加的生产设备，并将其添加到搭建的工序下，并命名该生产设备，完成生产设备与工序的绑定；

选择至少一个已添加的数据点位，并将其添加到生产设备下，并命名该数据点位，完成数据点位与生产设备的绑定。

作为进一步优化，在对工序、生产设备和数据点位命名时，通过规则校验单元调用数据字典相应规则对填写的名称进行校验。

作为进一步优化，基于工序对生产设备的选择以及基于生产设备对数据点位的选择，通过在数据中台系统中提前新增，或者从MES系统获取。

作为进一步优化，工序只能和生产设备进行绑定，无法直接和数据点位进行绑定，若与工序所绑定的生产设备不在选择列表中时，则先新增生产设备，再进行工序与生产设备的绑定操作。

作为进一步优化，在所述搭建工序配置模型之后，且在所述搭建产品的工序路径之前，还包括以下步骤：

建立以工序为根节点，产品为第二层节点，数据点位为第三层节点的三层树状图，工序、生产设备和数据点位均以命名名称代替；

通过数据库接口，将工序和对应的生产设备和数据点位相关联。

作为进一步优化，所述搭建产品的工序路径，包括以下步骤：

采用Spr i ngboot技术搭建可视化操作界面，可通过“拖拽拉”方式进行操作；

按照实际业务需求，选择至少一个搭建完成的工序，并对工序进行排序；

对搭建完成的工序集进行命名，完成产品工序路径的搭建，数据中台系统生成产品工序路径卡片。

作为进一步优化，当选择多个工序搭建产品工序时，数据中台系统以图片代替相应工序，能够通过拖拽图片的方式改变工序之间的顺序，用于满足实际的业务场景需求。

作为进一步优化，所述编制产品的工序质量流程，包括以下步骤：

以工序名称和设备名称为命名方式，制造生产过程卡片，并按照实际生产顺序排列卡片；

通过采集接口获取设备对应数据点位的采集信息；

组织数据点位信息，按照工序为聚合，完成产品的工序质量流程的编制。

作为进一步优化，所述通过数据字典实现数据中台系统内业务字段可选范围的预设配置，使业务字段形成统一的规范描述，包括以下步骤：

数据中台系统通过调用接口获取各业务字段的信息，使用局部刷新将其排列到页面上；

至少选取1个业务字段，下拉选择业务字段允许填报类型、范围、大小和备注信息，并命名该业务字段，完成对该业务字段的约束。

本发明的有益效果是：首先，通过与钢铁生产企业原有的MES系统对接获取数据，利用了原始数据，极大的减少了人工填报所有数据的成本，降低错误；其次，采用工序-生产设备-数据点位的树状形分级绑定方式，使数据结构清晰明了，同时配置可视化、选择的配置模式，降低了工序绑定的使用门槛，能够实现业务人员快速完成绑定项目；另外，采用先填报后绑定的流程顺序，分离传统的填报流程，更符合现实业务需求，还能增加业务的复用性，业务人员一次填报可以在绑定时使用多次。最后，以数据字典对业务字段统一管理，降低了管理的难度，提高了操作的可复用性，对字段的管理更加方便简洁，规范了各个字段的数据要求，能够保证系统内数据的一致性。

附图说明

图1为本发明实施例1提出的基于数据中台系统的基础工序管理方法的流程示意图；

图2为本发明实施例2中对质量控制字段进行补齐的流程示意图；

图3为本发明实施例2中获取MES系统内的产品目录的流程示意图；

图4为本发明实施例3中，通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息的流程示意图；

图5为本发明实施例4中搭建工序配置模型的流程示意图；

图6为本发明实施例5中搭建产品的工序路径的流程示意图；

图7为本发明实施例6中编制产品的工序质量流程的流程示意图；

图8为本发明实施例7中，通过数据字典实现数据中台系统内业务字段可选范围的预设配置，使业务字段形成统一的规范描述的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

本实施例提供的是一种基于数据中台系统的基础工序管理方法，其流程示意图见图1，其中，该方法包括以下步骤：

S1.将数据中台系统与MES系统对接，对质量控制字段进行补齐，并获取生产设备信息和数据点位信息；

S2.通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息；

S3.搭建工序配置模型；

S4.搭建产品的工序路径；

S5.编制产品的工序质量流程；

S6.建立数据字典，通过数据字典实现数据中台系统内业务字段可选范围的预设配置，使业务字段形成统一的规范描述。

本实施例的出发点是工序管理，首先需要同企业的MES系统对接获取设备等信息，这里需要借助企业现存的MES系统，然后在MES系统获取后的信息的基础上再填报部分MES系统并不存在但需要获取的字段信息，填报完设备信息后，再按照工序时间顺序组织起填报的信息，由于工序和产品之间的关系并不是1：1，所以针对不同的产品需要搭建起不同的产品路径，最后，本实施例能够通过数据字典规范填报的信息，可以将常用的设备添加进数字字典，在填报信息时就可以直接从数据字典选择，当然也可以通过数据字典检查是否存在填报错误。

实施例2

在实施例1的基础上，参见图2，本实施例中，将数据中台系统与MES系统对接，对质量控制字段进行补齐，包括以下步骤：

S11.获取MES系统内的产品目录；

S12.通过MES系统的接口获取各个产品对应的质量控制字段；

S13.构建产品质量控制标准。

这里，由于MES系统是当前钢铁企业生产最常用的系统，通过数据中台系统和MES系统对接，会大幅度减少人力输入，后续只需要在数据中台系统中人工补充少量信息即可。

本实施例中，由于步骤S1中的质量控制字段，生产设备信息和数据点位信息包含的数据量过大，且需要多次访问，如果使用临时存储，将会导致系统冗余，降低系统运行效率，因此，需要从MES系统获取产品目录，参见图3，其中，获取MES系统内的产品目录，包括以下步骤：

S111.根据MES系统的数据建立相应字段的数据库表；

S112.解析MES系统的数据，建立档案库数据；

S113.对获取的数据进行数据验证和数据清洗后，将剩余的数据写入数据库表。

需要指出的是，S113中对获取的数据进行数据清洗时，需要根据不同的业务场景，针对不同的数据制定不同的数据清洗规则，依据数据清洗规则对数据进行筛选，过滤掉不合理的数据，如果MES系统存在数据清洗规则，则在数据清洗之前，将数据清洗规则导入到数据中台系统。

本实施例中，通过MES系统的接口获取各个产品对应的质量控制字段，构建产品质量控制标准时，数据中台系统通过MES系统的接口，获取MES系统中的数据库表，并对数据库表进行解析，生成新的表。这里，由于通过MES系统的接口获取各个产品对应的质量控制字段时，信息量大，字段多，需要多次访问数据，因此通过建表可以加快速度。

实施例3

在实施例1和实施例2的基础上，本实施例中，通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息时：

数据中台系统的前端页面在生产设备业务字段和/或数据点位业务字段失去焦点后，调取相应的数据字典，对填写的内容进行检验，如未通过检验，则前端页面提示相应的错误信息，重新令该字段获取业务字段焦点，并提示重新填写；

检验完成后，数据中台系统将填写信息按照一定数据格式写入数据库。

本实施例是为了明确通过MES系统获取生产设备和数据点位应当在步骤S2完成，同时，步骤S2所填报的生产设备、数据点位等信息需要在数据字典进行检验，只有填报的信息存在于数据字典，才会通过验证，否则方法应当再次执行步骤S2。

具体而言，本实施例中，参见图4，通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息，包括以下步骤：

S21.采用Spr i ngboot和Ajax技术，构建工序新建、生产设备新建、数据点位新建的可视化操作界面；

S22.操作人员可以查阅从MES系统导入的生产设备信息；

S23.操作人员可以将未添加或新增的生产设备信息和数据点位信息上传到数据中台系统进行导入。

因此，操作人员在添加生产设备信息和数据点位信息时，可以使用选择的方式对单个信息进行导入，或者使用exce l方式，通过数据中台系统的接口上传，进行批量导入。

需要说明的是，Spr i ngboot技术是当下软件开发最常用的框架，因为可视化操作页面需要快速的刷新，所以可以使用Ajax技术进行局部刷新，考虑到厂区存在新增的设备、材料的情况，因此步骤S202需要业务人员进行补充、核验。

需要注意的是，生产设备信息、数据点位信息来源于两部分，一是原MES系统，二是通过数据中台系统进行人工填报，对现有阶段来讲，MES系统存在一定数量的生产设备信息，几乎不存在数据点位信息，因此，大部分情况下需要业务人员填报少部分生产设备信息，和几乎所有的数据点位信息。

实施例4

在实施例1～3的基础上，本实施例中，参见图5，搭建工序配置模型，包括以下步骤：

S31.搭建并命名工序名称，选择工序类型，上传基本操作流程，提交信息搭建工序；

S32.选择至少一个已添加的生产设备，并将其添加到搭建的工序下，并命名该生产设备，完成生产设备与工序的绑定；

S33.选择至少一个已添加的数据点位，并将其添加到生产设备下，并命名该数据点位，完成数据点位与生产设备的绑定。

这里，从MES获取了生产设备等信息后，步骤S3是上传工序的流程，每个工序流程绑定所对应的生产设备，最后进行数据点位和生产设备绑定。

需要指出的是，在对工序、生产设备和数据点位命名时，可以通过规则校验单元调用数据字典相应规则对填写的名称进行校验；基于工序对生产设备的选择以及基于生产设备对数据点位的选择，操作人员可以通过在数据中台系统中提前新增，或者从MES系统获取。

另外，工序只能和生产设备进行绑定，无法直接和数据点位进行绑定，若与工序所绑定的生产设备不在选择列表中时，则需要先新增生产设备，再进行工序与生产设备的绑定操作。

需要补充的是，在所述搭建工序配置模型之后，且在所述搭建产品的工序路径之前，还可以包括以下步骤：

建立以工序为根节点，产品为第二层节点，数据点位为第三层节点的三层树状图，工序、生产设备和数据点位均以命名名称代替；

通过数据库接口，将工序和对应的生产设备和数据点位相关联。

需要在此步骤建立工序-产品-数据点位三层的树状图，以便步骤S4将在该树状图基础上建立产品的工序路径。

实施例5

在实施例4的基础上，本实施例中，参见图6，搭建产品的工序路径，包括以下步骤：

S41.采用Spr i ngboot技术搭建可视化操作界面，可通过“拖拽拉”方式进行操作；

S42.按照实际业务需求，选择至少一个搭建完成的工序，并对工序进行排序；

S43.对搭建完成的工序集进行命名，完成产品工序路径的搭建，数据中台系统生成产品工序路径卡片。

通过上述产品的工序路径搭建过程，能够清晰每一道工序的搭建方式，简化业务人员的操作，并且，生成的产品工序路径卡片能够复用。

这里，为了使产品工序流程更加便于操作、易懂，数据中台系统可以使用代表性图片代替相应工序，同时可以使用ajax技术局部刷新工序流程，即：当选择多个工序搭建产品工序时，数据中台系统将以图片代替相应工序，同时操作人员能够通过拖拽图片的方式改变工序之间的顺序，用于满足实际的业务场景需求。

实施例6

在实施例1～5的基础上，本实施例中，参见图7，编制产品的工序质量流程，包括以下步骤：

S51.以工序名称和设备名称为命名方式，制造生产过程卡片，并按照实际生产顺序排列卡片；

S52.通过采集接口获取设备对应数据点位的采集信息；

S53.组织数据点位信息，按照工序为聚合，完成产品的工序质量流程的编制。

采用上述的产品的工序质量流程编制方法，制造生产过程卡片能够生成可视化生产流程，使操作人员更清晰的看到生产过程，按照工序聚合数据点位数据，能够更清晰的向业务人员展示生产过程中每道工序的具体情况。

实施例7

在实施例1～6的基础上，本实施例中，参见图8，通过数据字典实现数据中台系统内业务字段可选范围的预设配置，使业务字段形成统一的规范描述，包括以下步骤：

S61.数据中台系统通过调用接口获取各业务字段的信息，使用局部刷新将其排列到页面上；

S62.操作人员至少选取1个业务字段，下拉选择业务字段允许填报类型、范围、大小和备注信息，并命名该业务字段，完成对该业务字段的约束。

本实施例中，数据字典的约束是对业务人员填报工序信息、生产设备信息、数据点位信息等业务字段，当业务人员完成某个业务字段的填充，该字段失去焦点时，系统会调用对应的数据字典，查验业务人员的填写是否满足数据字典的要求，需要注意的是，本实施例将会依照工序、生产设备、数据点位三个主要维度进行呈现，以树形结构的方式供操作人员选择基本的数据类型。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于数据中台系统的基础工序管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

将数据中台系统与MES系统对接，对各个产品对应的质量控制字段进行补齐，并获取生产设备信息和数据点位信息；

通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息；

搭建工序配置模型；具体包括：搭建并命名工序名称，选择工序类型，上传基本操作流程，提交信息搭建工序；选择至少一个已添加的生产设备，并将其添加到搭建的工序下，并命名该生产设备，完成生产设备与工序的绑定；选择至少一个已添加的数据点位，并将其添加到生产设备下，并命名该数据点位，完成数据点位与生产设备的绑定；

搭建产品的工序路径；

编制产品的工序质量流程；具体包括：以工序名称和设备名称为命名方式，制造生产过程卡片，并按照实际生产顺序排列卡片；通过采集接口获取设备对应数据点位的采集信息；组织数据点位信息，按照工序为聚合，完成产品的工序质量流程的编制；

建立数据字典，通过数据字典实现数据中台系统内业务字段可选范围的预设配置，使业务字段形成统一的规范描述。

2.根据权利要求1所述的基于数据中台系统的基础工序管理方法，其特征在于，所述将数据中台系统与MES系统对接，对质量控制字段进行补齐，包括以下步骤：

获取MES系统内的产品目录；

通过MES系统的接口获取各个产品对应的质量控制字段；

构建产品质量控制标准；

所述获取MES系统内的产品目录，包括以下步骤：

根据MES系统的数据建立相应字段的数据库表；

解析MES系统的数据，建立档案库数据；

对获取的数据进行数据验证和数据清洗后，将剩余的数据写入数据库表；

根据不同的业务场景，针对不同的数据制定不同的数据清洗规则，依据数据清洗规则对数据进行筛选，过滤掉不合理的数据；

若MES系统存在数据清洗规则，则在数据清洗之前，将数据清洗规则导入到数据中台系统；

所述通过MES系统的接口获取各个产品对应的质量控制字段，构建产品质量控制标准时，数据中台系统通过MES系统的接口，获取MES系统中的数据库表，并对数据库表进行解析，生成新的表。

3.根据权利要求1所述的基于数据中台系统的基础工序管理方法，其特征在于，所述通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息时：

数据中台系统的前端页面在生产设备业务字段和/或数据点位业务字段失去焦点后，调取相应的数据字典，对填写的内容进行检验，如未通过检验，则前端页面提示相应的错误信息，重新令该字段获取业务字段焦点，并提示重新填写；

检验完成后，数据中台系统将填写信息按照一定数据格式写入数据库；

所述通过数据中台系统填报完所有与工序绑定的生产设备信息和数据点位信息，包括以下步骤：

采用Springboot和Ajax技术，构建工序新建、生产设备新建、数据点位新建的可视化操作界面；

查阅从MES系统导入的生产设备信息；

将未添加或新增的生产设备信息和数据点位信息上传到数据中台系统进行导入；

在添加生产设备信息和数据点位信息时，使用选择的方式对单个信息进行导入，或者使用excel方式，通过数据中台系统的接口上传，进行批量导入。

4.根据权利要求1所述的基于数据中台系统的基础工序管理方法，其特征在于，在对工序、生产设备和数据点位命名时，通过规则校验单元调用数据字典相应规则对填写的名称进行校验；

基于工序对生产设备的选择以及基于生产设备对数据点位的选择，通过在数据中台系统中提前新增，或者从MES系统获取；

工序只能和生产设备进行绑定，无法直接和数据点位进行绑定，若与工序所绑定的生产设备不在选择列表中时，则先新增生产设备，再进行工序与生产设备的绑定操作。

5.根据权利要求1所述的基于数据中台系统的基础工序管理方法，其特征在于，在所述搭建工序配置模型之后，且在所述搭建产品的工序路径之前，还包括以下步骤：

建立以工序为根节点，生产设备为第二层节点，数据点位为第三层节点的三层树状图，工序、生产设备和数据点位均以命名名称代替；

通过数据库接口，将工序和对应的生产设备和数据点位相关联。

6.根据权利要求1所述的基于数据中台系统的基础工序管理方法，其特征在于，所述搭建产品的工序路径，包括以下步骤：

采用Springboot技术搭建可视化操作界面，可通过“拖拽拉”方式进行操作；

按照实际业务需求，选择至少一个搭建完成的工序，并对工序进行排序；

对搭建完成的工序集进行命名，完成产品工序路径的搭建，数据中台系统生成产品工序路径卡片。

7.根据权利要求6所述的基于数据中台系统的基础工序管理方法，其特征在于，当选择多个工序搭建产品工序时，数据中台系统以图片代替相应工序，能够通过拖拽图片的方式改变工序之间的顺序，用于满足实际的业务场景需求。

8.根据权利要求1所述的基于数据中台系统的基础工序管理方法，其特征在于，所述通过数据字典实现数据中台系统内业务字段可选范围的预设配置，使业务字段形成统一的规范描述，包括以下步骤：

数据中台系统通过调用接口获取各业务字段的信息，使用局部刷新将其排列到页面上；

至少选取1个业务字段，下拉选择业务字段允许填报类型、范围、大小和备注信息，并命名该业务字段，完成对该业务字段的约束。