企业工业互联网平台设计与实施——以线缆产品为例

潘宇倩

（泰国格乐大学国际学院，泰国 曼谷10220）

电线线缆广泛应用于包括电力、交通、新能源、国防、城市以及基础网络建设施工等各个领域。在国内电线线缆生产企业中，外资企业的信息化水平较高，而内资企业的信息化水平比较低，特别是核心业务如生产设备管理、原材料采购、产品技术开发等还是采用传统的手段进行管理。但在企业资源整合、生产成本控制等方面，国内线缆企业也需要提高企业内部综合信息化技术应用水平，加强订单业务管理、过程控制、产品质量监控以及客户服务等方面的能力[1]。

本研究结合线缆产品制造的特点、工艺流程和信息化技术建立线缆产品工业互联网平台，实现制造过程、全业务流程智能化管理，提高新产品研发设计、制造效率。

线缆企业工业互联网平整体架构分为硬件系统和软件系统两个部分，硬件系统主要完成生产设备数据自动读取、采集，通过通信模块将数据传输到云端软件系统；
云端软件系统包括与硬件系统的通信，以及业务功能的实现。

主要针对软件系统的设计与实施进行分析。

1.1 软件系统的需求分析

该线缆产品企业互联网平台软件系统实现生产、物料、销售等业务部门的流程互通、数据管理，进一步提高生产效率、产品质量。该系统涉及企业内部各业务数据的信息化管理，是一个B/S 架构的信息化系统，需实现同时多个用户在系统的操作使用，方便生成相关业务报表。

1.2 系统主要功能模块

线缆产品企业互联网平台系统的功能模块主要涉及到技术管理、仓库管理、销售管理、质量管理、售后管理和财务管理等；
并将传统纸质资料如生产计划、过程记录、图纸、操作指导书、工艺文件、质检卡等转换为电子文件进行存储，以供随时使用、记录、查阅。

系统涉及不同业务模块、业务数据，需要分业务、分级别的数据权限控制，确保数据的安全性。

1.3 软件系统的整体功能架构

根据系统的功能需求，确定企业互联网平台的主要功能模块，以及相关业务数据报表，其整体功能架构如图1 所示。

图1 系统整体功能架构

1.4 软件系统开发技术

企业互联网平台软件系统是一个B/S 模式的网络平台，编程开发语言采用PHP5.5、Html5、ajax，数据存储技术采用Mysql5.6。为了快速完成系统开发，引入了Thinkphp5.0 框架，它是一个快速、简单的基于MVC 和面向对象的轻量级PHP 开发框架[2]，可以大大提高了开发效率和稳定性。

MySQL 是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB 公司开发，属于Oracle 旗下产品。MySQL是在WEB 应用方面是最流行的关系型数据库管理系统之一[3]。MySQL 将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性[4]。

企业互联网平台软件系统涉及业务数据种类多、数据量大，业务流程多，主要包括数据库结构设计、业务流程设计和业务表单设计等。该软件系统采用MVC 开发模式，其中M 是指业务模型，V 是指用户界面，C 是指控制器，将业务模型和用户界面的代码进行分离，从而可以用相同程序形成不同的表现形式即用户界面。在业务模型、用户界面和控制器中，数据的存储交互是通过数据库实现的。

2.1 数据库结构设计

数据库结构设计需要确定各业务模块的相关数据表结构，如基础数据表、技术管理、采购管理、仓库管理、销售管理和财务管理的数据表中字段名称、字段类型、字段长度等，其中主要数据表的设计如下：

2.1.1 基本数据表

基本数据表主要包括表单编号规则表、物料产品分类表、物料产品类型表、物料产品单位表等。物料产品分类表支持多级层次、多级分类，管理产品所属分类，可根据产品需要进行添加/修改。

2.1.2 技术管理数据表

技术管理包括物料产品总表（表1）、成品产品定额表、成品产品图纸表等。

表1 物料产品总表zrp_item

物料产品总表是管理系统中所有物料、产品的基础数据汇总，涉及型号规格、所属分类、物料类型、单位。成品产品定额表，是管理线缆成品生产所需的原材料型号规格、单位和数量。

2.1.3 业务管理数据表

主要业务管理如采购管理、销售管理、仓库管理等数据，需要设计相应的数据表结构。如采购管理涉及到采购供应商数据表、采购订单数据表。采购供应商数据表表，是管理供应线缆产品原材料的供应商。采购订单是管理线缆产品生产所需原材料的采购操作，涉及物料型号规格、数量和价格。

2.2 主要功能具体设计

系统中业务功能模块架构主要包括基本数据管理、技术管理、采购管理、销售管理、仓库管理、生产管理、质检管理和财务管理，在各功能模块下设有相应的子菜单，从而能完成更具体的操作。

由于涉及的业务功能模块较多，针对主要功能模块设计说明如下。

2.2.1 基本数据维护

基础数据维护是通过“系统编号规则表”“物料产品分类表”“物料产品类型表”这些功能菜单来实现的。

在“系统编号规则表”功能中管理各种业务表单的编号规则，可以实现企业内部各表单的统一编号管理维护，创建表单时将自动按其单号编码规则进行单号命名，无需手动创建单号。

2.2.2 物料产品总表管理

“技术管理”模块主要包括物料产品总表、成品产品定额表、成品产品图纸表管理。其中物料产品总表是整个信息化系统的原材料、成品数据汇总管理。

物料产品总表管理包括有多个子功能：物料产品新增、编辑、删除、查看、核准、搜索、导出和打印等，其中新增、编辑、删除和核准是核心功能。具体说明如下：

【新增】：添加新数据；
【编辑】：编辑选定的数据；
【删除】：删除选定的数据。

【核准】：核准/审核数据。数据核准后，则不能进行修改/删除操作，并会触发相关表单的后续动作。

该表单中的物料编号不需要人工输入，保存后将自动根据“系统编号规则表”对物料产品进行编号。

2.2.3 成品产品定额表管理

成品产品定额表管理包括有多个子功能：成品定额新增、编辑、删除、查看、核准、搜索、导出和打印等，其中新增、编辑、删除和核准是核心功能。每个产品定额有不同的原材料按一定数量制造而成，因此需要设计相应的子表表单，实现产品定额的有效管理。

该表单主表中产品item 为下拉列表，可以直接输入关键词，选择相应的成品；
主表中物料总数量、成本合计，自动根据物料清单中子表数据进行汇总计算，不需要人工统计；
子表中原材料为下拉列表，可以直接输入关键词，选择相应的原材料。

2.2.4 销售订单管理

销售订单管理包括有多个子功能：新增、编辑、删除、查看、核准、搜索、导出和打印等，其中新增、编辑、删除和核准是核心功能。每个订单包括不同的产品和数量，因此，需要设计相应的子表表单，实现销售订单的有效管理。

2.2.5 业务数据报表的生成

【数据报表】模块涉及到与各业务功能有关的报表数据，方便进行数据浏览和统计，主要包括成品生成检验入库报表、产品销售报表、销售发货报表等。

3.1 系统业务表单编号自动生成

在系统中涉及到业务功能及业务表单较多，为了便于统一管理，提高系统效率，增加了业务表单编号的自动生成功能。

结合【基本数据表】中“系统编号规则表”的定义，以“采购订单”为例，在“采购订单”的高级功能-“事件管理”中添加“add_after 添加单据后的处理方法”，自动获取该业务的表单编号，并更新相应数据表。

3.2 物料产品数据的自动获取

在业务表单的新增、编辑功能中，需要与后台进行交互操作，并从数据库中调取相应的基础数据。传统的方法需要提交后刷新页面才能调取到内容，增加操作步骤，影响用户体验；
因此利用网页ajax 技术进行异步请求，与服务器之间进行数据交换，从而不用刷新网页即可更新指定内容。

例如，在采购订单中，当子表里选择好的物料产品时，利用ajax 执行相应的方法，从数据库中“物料产品总表”中查询到此规格型号的单价，然后将其返回并填入界面中相应的文本框中。

4.1 软件系统实现效果

综上所述，结合数据库技术和网络通信、网站开发等软件技术，完成企业工业互联网平台软件系统的设计与实施[5]。该系统不仅能有效实现各业务模块的功能需求，且具有丰富的图表分析功能，方便表征不同产品、不同业务的数据报表。

4.2 平台建设后效益分析

该线缆产品的工业互联网平台是智能化制造设备、MES 系统和制造业ERP 系统三者之间的深度有机整合，其中ERP 软件系统是核心功能。通过ERP系统，整合优化企业各类资源，建立基于电线电缆为核心的研发、供应链、生产和销售等业务全过程协同支撑平台，统一管控产品资源[6]，实现线缆产品从原材料到成品、从仓库到客户的全生命周期管理，进一步提高生产效率和制造水平；
同时还使线缆产品管理实现信息化、数字化，提升产品技术含量和市场竞争力。

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