Концепция системы управления электронной базой данных
advertisement
1 1. Основание для разработки Настоящая концепция разработана для реализации задач, связанных с темой «Создание автоматизированной системы классификации и кодирования на основе централизованных электронных информационных баз данных» («Ладога») по мероприятию 7.3.1 Федеральной целевой программы «Развитие гражданской морской техники на 2009-2016гг.» 2. Назначение системы Система централизованного управления электронной базой данных материалов является компонентой современной инфраструктуры для автоматизированных систем предприятий, предоставляющей предприятиям общие источники данных в электронном виде, обеспечивающие в дальнейшем возможность обмена данными в электронном виде между предприятиями. 3. Обоснование для создания системы В настоящее время на предприятиях отрасли активно внедряются автоматизированные системы для решения различных задач. Для предприятий, участвующих в жизненном цикле технически сложных изделий, все более актуальной задачей является передача информации в электронном виде. Наиболее характерными массивами информации, представляющими интерес с точки зрения передачи данных в электронном виде, являются конструкторская и технологическая документация (в частности, спецификации чертежей и различного рода ведомости применяемых материалов и изделий). Учитывая рост числа автоматизированных систем управления производством, актуальными становятся вопросы формирования объемов работ (ремонтные ведомости). Автоматизированные системы на предприятиях используют локальные наборы нормативно-справочной информации, в которые входят справочники материалов и изделий. Эти справочники одинаковы по назначению, но на разных предприятиях различны по содержанию, что является одним из основных препятствий для передачи данных в электронном виде между предприятиями. На протяжении длительного периода времени в отрасли существует система классификации и кодирования, основанная на ручном управлении бумажного документа «Отраслевой классификатор материалов» (далее ОКМ), состоящего из нескольких разделов, управление которыми распределено между разными организациями. Количество разделов имеет унаследованный характер и сложилось исторически. Классификация материалов как между разделами, так и внутри разделов не всегда является бесспорной (в частности, в состав ОКМ включены многие изделия). ОКМ содержит перечень характеристик, описывающих материалы или группы материалов и содержит таблицы типоразмеров для материалов, у которых они определены либо нормативными документами, либо предприятиями, выпускающими материалы. Кодирование выполняется вручную. Особенности имеющейся системы управления ОКМ: • Бумажный классификатор не является нормативным документом. Его единственное назначение – присвоение кодов конкретным материалам для применения в автоматизированных системах. Только код является единственной информацией, отсутствующей в других источниках. Указанные в ОКМ наборы характеристик для материалов описаны в нормативных документах, являющихся первоисточниками данных. • Бумажный классификатор не содержит условных обозначений материалов, соответствующих нормативным документам, в том случае, когда у материалов имеются типоразмеры. Для получения условного обозначения материала необходимо обращаться к нормативным документам на соответствующие материалы. • С целью уменьшения объема бумажного ОКМ таблицы типоразмеров с кодами имеют сводный характер: для разных групп материалов типоразмеры могут быть указаны в одних и тех же таблицах типоразмеров, так как при управлении классификатором 2 типоразмеры для очередной группы материалов по мере возможности добавлялись в существующие таблицы типоразмеров для другой группы материалов. Со временем во многих таблицах типоразмеров оказывались данные для различных групп материалов. Это привело к следующему эффекту: во многих случаях в бумажном классификаторе невозможно определить допустимость конкретного типоразмера для заданной группы материалов. В итоге необходимо обращаться к нормативным документам для определения возможности применения конкретного типоразмера. • Имеются группы материалов, где нарушена установленная в самом классификаторе система кодирования. • Несмотря на основное назначение ОКМ как классификатора для автоматизированных систем, в ОСТ5.Р0716-2002 не определен реквизитный состав информации о конкретном материале для применения в автоматизированных системах. • При ручном управлении и присвоении кодов не удалось избежать дублирования кодов, присвоения разных кодов одинаковым материалам. • Извещения об изменениях ОКМ иногда предписывают удалять данные из ОКМ, что возможно только после согласования с предприятиями, участвующими в использовании системы. • В таблицах типоразмеров имеются коды для типоразмера «без указания», что противоречит идее присвоения кодов материалам с конкретным типоразмером. • Невозможность сравнения в приемлемые сроки данных бумажного классификатора и содержимого справочника материалов в автоматизированных системах на предприятиях. В целом, основным недостатком имеющейся системы является несоответствие применяемой технологии поставленной задаче. Вследствие этого использование одного и того же исходного бумажного классификатора на разных предприятиях в локальных информационных системах неизбежно привело к наличию различий в описании одинаковых материалов. Нормативные документы для материалов, выпускавшиеся в различные годы, содержат различные схемы формирования условного обозначения материалов (для указания материалов в различных документах). При этом имеются многочисленные ситуации, когда одно и то же условное наименование имеет группа материалов, несмотря на различия в наборах характеристик материалов. В результате в автоматизированных системах на предприятиях могут храниться данные о материалах с одинаковым условным обозначением, но с различными кодами. Объем номенклатуры материалов, с которыми работают разные предприятия, различен. Особенностью отрасли является тот факт, что изделия с длительным жизненным циклом могут быть объектами для выполнения работ на разных предприятиях (проектирование, строительство, модернизация, ремонт, утилизация). Соответственно, массивы информации о таких изделиях могут передаваться на различные предприятия и автоматизированные системы на предприятиях должны иметь технические средства для обеспечения как передачи, так и приема данных в электронном виде. Одним из технических средств является применение одинакового кодирования объектов, информация о которых передается между предприятиями. В этом случае единственным способом реализации одинакового кодирования является использование централизованной базы данных, которая хранит информацию об объектах кодирования и собственно коды. При передаче данных в электронном виде между предприятиями для материалов и изделий должны использоваться коды из централизованно управляемой базы данных. 4. Описание модели системы управления централизованной базой данных материалов 4.1. В настоящее время на предприятиях имеются корпоративные автоматизированные системы с использованием различного программного обеспечения. Суть предлагаемого решения состоит в том, что предприятиям предлагается общий источник данных для 3 организации связи корпоративных систем с общим источником данных в виде централизованно управляемой базой данных. В этом случае необходимо в справочниках материалов во внутренних автоматизированных системах на предприятиях ввести поле связи, в которое импортируется код материала или изделия, имеющийся в централизованно управляемой базе данных. Информационная система предприятия Банк данных предприятия Обновление копии ЦБД по каналам связи Добавление в локальный справочник (при необходимости) или ввод данных в поле связи. Локальный справочник предприятия по материалам и изделиям Копия ЦБД данных по материалам и изделиям Поиск необходимых данных Управление централизованной базой не может обеспечить мгновенное обновление копий централизованной базы на предприятиях. Объем и структура информации об изделиях и материалах на разных предприятиях различны вследствие отсутствия единой технической политики при проектировании автоматизированных систем. Кроме того, производственная деятельность предприятия не может зависеть от состояния внешних информационных массивов. На предприятиях используются различные корпоративные информационные системы, созданные либо самими предприятиями, либо приобретенными у разных производителей программного обеспечения. В настоящее время не может идти речь о замене используемых систем какой-либо одной автоматизированной системой. В связи с этим предприятиям целесообразно формировать внутрикорпоративную нормативно-справочную информацию о материалах и изделиях с применением собственной системы кодирования и классификации, которая максимально отвечает нуждам предприятия. Однако для согласования данных, имеющихся на предприятиях, с централизованной базой в реквизитный состав локальных справочников изделий и материалов необходимо включить дополнительный реквизит – поле связи, которое хранит код из централизованной базы данных (ЦБД): Предприятие 1 … Предприятие N 4 Лист 4.0х1100х6000 Cт3Гсп2 локальный код 111 Лист 4.0х1100х6000 Cт3Гсп2 локальный код 222 Код ЦБД 555 Код ЦБД 555 В локальную БД добавляется ОДНО поле для связи с ЦБД Лист 4.0х1100х6000 Cт3Гсп2 Код ЦБД 555 Централизованная база данных Это позволит предприятиям выполнять производственные задачи независимо от других предприятий и от содержимого внешних массивов информации. Управление локальной нормативно-справочной информацией выполняется конкретными подразделениями предприятий, ответственными за достоверность информации. Эти подразделения выполняют по мере необходимости ввод данных в поле связи следующим способом: запуск программы, обеспечивающей доступ к централизованной базе данных, поиск необходимого материала или изделия, выбор. При этом во внутреннюю корпоративную систему передается либо только код, либо код и основные информационные реквизиты (в зависимости от выбранной политики управления). Код записывается в поле связи. Возможна замена основных информационных реквизитов значениями из ЦБД. При такой технологии устраняются ошибки, связанные с ручным вводом кода. В результате обеспечивается возможность передачи электронных данных другим предприятиям (использующим такую же технологию), т.к. имеется поле связи для материалов и изделий, и получатель информации всегда сможет корректно идентифицировать материалы и изделия. В связи с тем, что данные из бумажного ОКМ используются в различном объеме в автоматизированных системах на разных предприятиях, целесообразно использовать имеющуюся базу данных, содержащую наиболее полный объем данных бумажного ОКМ и реализовать на ее основе требуемый набор функциональных возможностей. Вместе с тем необходимо организационное и технологическое изменение существующей системы классификации и кодирования при переходе на систему управления централизованной базой данных по материалам, т.к. такая необходимость связана с особенностями управления централизованной базой данных и архитектурными принципами построения базы данных. База данных должна хранить информацию о значительном количестве материалов, поэтому необходимо наличие классификационной системы, единственным назначением которой является упрощение поиска материалов в том случае, когда нет информации ни по одному информационному реквизиту, связанному с искомым материалом. Эта классификационная система имеет значение только для централизованной базы данных и она не является обязательной для применения в автоматизированных системах на предприятиях. Любое предприятие может создавать любые собственные классификационные системы. 5 Кодирование выполняется программным обеспечением системы и заключается в присвоении уникальных кодов новым материалам по мере их ввода в базу данных. Правила построения новых кодов не зависят от классификационной системы, имеют значение только уникальность кода для каждого конкретного материала и длина кода. 4.2. Для функционирования системы управления централизованной базой данных по материалам необходимо реализовать следующее: 4.2.1. Организация центра управления централизованной базой данных, который выполняет следующие задачи: • Классификация новых материалов с последующим вводом данных в базу данных. • Ввод изменений в базу данных. • Разработка и сопровождение программного обеспечения базы данных. 4.2.2. Классификация материалов выполняется следующим образом: • На первом этапе классификационная структура соответствует бумажному классификатору. • При вводе новых материалов принимается решение о необходимости включения новой группы материалов в один из имеющихся корневых разделов (сейчас их 16), либо о создании нового корневого раздела с последующим включением материалов в новый корневой раздел. При необходимости, создаются дополнительные классификационные группировки. • В соответствии с нормативными документами на группу материалов определяется набор характеристик, который описывает группу материалов и полученный набор вводится в базу данных. • Если вводимая группа материалов имеет типоразмеры, типоразмеры вводятся в базу данных и системой присваиваются уникальные коды всем новым типоразмерам. • Если вводимый в базу данных материал не имеет типоразмеров, то вводится специальный признак, означающий отсутствие типоразмеров, и система присваивает уникальный код. 4.2.3. Программное обеспечение и архитектура базы данных должны обеспечивать следующие функциональные возможности: • • • • • • • Каждая группа материалов имеет набор характеристик, определенный соответствующими нормативными документами. Каждая группа материалов имеет набор типоразмеров, определенный соответствующими нормативными документами. Каждый конкретный материал имеет условное обозначение. Условное обозначение материала должно соответствовать нормативным документам. Система должна позволять вводить в условное обозначение материалов дополнительную информацию в тех случаях, когда в соответствии с нормативными документами условное обозначение имеет одинаковый вид для группы материалов, несмотря на различия в наборе характеристик для разных подгрупп материалов, входящих в группу с одинаковым условным обозначением. Наличие средств описания произвольного набора характеристик для новых материалов, подлежащих вводу в базу данных. Наличие гибкой технологии формирования условного обозначения материалов с учетом наборов характеристик, имеющихся у материалов. Автоматическое присвоение новых уникальных кодов материалам по мере их ввода в базу данных. 6 • • • • • • • • • • Возможность ввода изменений нормативных документов в наборы характеристик, описывающих материалы. Система должна иметь многопользовательский режим с разделением прав на доступ к данным. Наличие истории изменений, отражающей действия пользователей, имеющих права на модификацию информации в базе данных. Используемая СУБД должна иметь возможность установки серверной компоненты на различных операционных системах. Архитектура системы должна позволять вводить изменения нормативного документа один раз с автоматической репликацией этого изменения для всех материалов, на которые это изменение распространяется. Система должна иметь API (программный интерфейс) с поддержкой двунаправленной передачи данных для возможности интеграции с внешними программными системами. Система должна иметь технологические средства для обеспечения сравнения данных, имеющихся в локальных справочниках предприятий, с данными в централизованной базе данных. Наличие подсистемы обновления копий базы данных, установленных на предприятиях, через Интернет. Возможность указания списка поставщиков для групп материалов. Наличие WEB-интерфейса для отображения списка поставщиков конкретных групп материалов. 4.2.4. Предлагаемая система предполагает централизованное управление. С точки зрения проектирования базы данных оптимальной является такая модель, когда конкретные информационные реквизиты при использовании их более одного раза для описания различных объектов, сами являются предметом для классификации. Эти информационные реквизиты составляют собственную иерархическую структуру внутри базы данных, которая не зависит от информации о конкретных материалах. Центр управления базой данных помимо изменения данных о конкретных материалах управляет также набором реквизитов, используемых для описания разных материалов. Такая архитектура позволяет реализовать функциональную возможность системы, связанную с репликацией однократно вводимого изменения для множества объектов, при описании которых использованы изменяемые информационные реквизиты. Учитывая наличие большого количества организаций, выпускающих нормативные документы на материалы, необходимо переходить не к децентрализации управления подобного рода системой, а к изменению организационного порядка в подготовке информации, подлежащей вводу в базу данных. Для того чтобы ввести в базу данных информацию о группе материалов, необходимо определить набор характеристик, описывающих группу материалов (как правило, такие характеристики указаны в тексте нормативных документов), затем выполнить задачу классификации новой группы материалов - определить корневой раздел, при необходимости указать подгруппы). После этого задача ввода в базу данных и получение новых кодов решается с использованием технических средств базы данных. При этом в базе данных могут использоваться уже имеющиеся характеристики из внутреннего дерева информационных реквизитов. 5. Последовательность этапов для перехода на систему управления централизованной базой данных материалов 5.1. Согласование данных, имеющихся в бумажном классификаторе и в централизованной базе данных материалов с учетом изменений нормативных документов. Принятие 7 решений о модификации условных обозначений материалов, хранящихся в базе данных, в тех случаях, когда выполнение требований нормативных документов приводит к одинаковым условным обозначениям материалов с различными наборами характеристик. 5.2. Разработка программного обеспечения для системы управления централизованной базой данных материалов для реализации требуемых функциональных возможностей. 5.3. Опытная эксплуатация новой системы и, при необходимости, доработка программного обеспечения. 5.4. Переход с системы управления бумажным классификатором на систему управления централизованной базой данных. 8
