5页 智能船舶数据集成平台设计方案
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第
42
卷第
7
期
2020
年
7
月
舰船科学技术
SHIP
SCIENCE
AND
TECHNOLOGY
Vol.
42,
No.
7
Jul.
,
2020
面向船舶制造的统一数据库集成平台应用研究
卞德志迅胡昌平
2,
杨哲
I,
王梦
2,
单文金
2,
宋飞飞彳
(1.
中国船舶重工集团公司第七一六研究所江苏连云港
222006;
2
.中船重工信息科技
有限公司江苏连云港
222006;
3
.南京医科大学康达学院江苏连云港
222000)
摘
要
：
本文研究了国内大中型船舶制造企业异构数据库的集成现状
，
并根据船舶制造企业异构数据库的集
成需求及企业
“
信息孤岛
”
现象
，
设计了面向船舶制造的统一数据库集成平台
。
为提高异构数据库的集成效率
，
采
用基于元数据的模式集成技术解决了数据集成中的结构差异与语义差异的问题
。
通过集成国内某大型船舶制造企业
管件加工车间的
ERP,
PDM,
MES,
DNC,
QMS,
WMS,
BCS
等系统的数据库
，
实现了各异构业务数据库的快速联
通
，
验证了该平台数据集成的有效性和先进性
，
为其他船舶制造企业异构数据的集成提供有效解决方案
。
关键词
：
船舶制造
；
异构数据库
；
信息孤岛
；
统一数据库集成平台
；
模式集成
中图分类号
：
TP311.1
文献标识码
：
A
文章编号
：
1672
-
7649(2020)07
-0134-05
doi
：
10.3404/j.issn.l672
-
7649.2020.07.028
Research
on
application
of
unified
database
integration
platform
to
shipbuilding
enterprises
BIAN
De-zhi
u
,
HU
Chang-ping
2
,
YANG
Zhe
1
,
WANG
Meng
2
,
SHAN
Wen-jin
2
,
SONG
Fei-fei
3
(1.
Jiangsu
Automation
Research
Institute,
Lianyungang
222006,
China;
2.
CSIC
Information
Technology
Co.,
Ltd,
Lianyungang
222006,
China;
3.
Kangda
College
of
Nanjing
Medical
University,
Lianyungang
222000,
China)
Abstract:
This
article
studies
the
integration
status
of
heterogeneous
databases
in
large
and
medium-sized
shipbuilding
enterprises
in
China,
and
according
to
the
integration
requirement
of
heterogeneous
databases
in
shipbuilding
enterprises
and
the
phenomenon
of
information
island,
the
unified
database
integration
platform
is
designed
for
shipbuilding
enterprises.
In
order
to
improve
the
integration
efficiency
of
heterogeneous
databases,
the
schema
integration
technology
based
on
metadata
is
adopted
to
solve
the
problems
of
structural
and
semantic
differences
in
data
integration.
By
integrating
the
data
of
ERP,
PDM,
MES,
DNC,
QMS,
WMS,
BCS
and
other
databases
in
the
domestic
large
shipyard
pipe
workshops,
the
rapid
intercon
nection
of
heterogeneous
business
databases
is
realized.
The
validity
and
advancement
of
data
integration
of
this
platform
are
verified,
which
provides
an
effective
solution
for
heterogeneous
data
integration
of
other
shipbuilding
enterprises.
Key
words:
shipbuilding
；
heterogeneous
databases
；
information
island
；
unified
database
integration
platform
；
schema
integration
0
引言
随着
“
中国制造
2025
”
、
“
海洋强国
”
等不断落
实和推进
，
国内各大船舶制造企业积极响应国家号
召
，
不断提升船舶制造过程中的信息化
、
数字化水
平闪
。
但是
，
目前国内绝大部分船舶制造企业由于长
期依赖传统的建造加工方式
，
同时缺乏统一的信息化
顶层建设规划
，
从而导致各业务系统建设步骤混
乱⑷
，
“
信息孤岛
”
现象长期存在
，
数据集成工作异
常繁重
，
无法准确定位企业的运营状态
，
难以实现精
细化管理⑶
。
同时
，
我国船舶设计还未实现自顶向下
的全过程集成
，
现有系统的集成度较差
，
系统协同能
力和柔性应对能力较弱
，
产品设计
、
制造
、
管理的信
息化集成度低下
，
主线仍未贯通⑷
。
为了实时
、
准确
掌握企业运营状态
，
尽可能降低企业集成成本
，
需要
统一标准的数据库集成平台将各个异构数据库连接起
来
。
如何科学管理各业务数据库以实现高效地分析利
用是一个非常重要的任务
。
该任务的实现
，
对有效利
用业务数据以减少不必要的工作
，
合理开展船舶建造
收稿日期:
2019
-
07
-
09
基金项目
：
工信部船舶智能制造技术集成应用研究项目(工信部联装函
[2016]545
号)
作者简介:卞德志
(1988-),
男
，
硕士
，
工程师
，
主要从事云计算
、
大数据应用及工业软件技术研究
。
第
42
卷
卞德志
，
等
：
面向船舶制造的统一数据库集成平台应用研究
•
135
•
业务
，
精准管理企业等具有重要现实意义
。
船舶制造企业业务种类较多
，
覆盖船舶产品的前
期研发
、
详细设计
、
生产制造
、
生产管理
、
日常经营
和决策等过程
。
船舶企业数据集成工作就是将支撑企
业生产运营的
CAD,
CAE,
CAM,
CAPP,
PDM,
ERP,
MES
等系统的数据库有效连接起来
，
并对各业
务数据进行关联和分析展示
。
1
船舶制造异构数据库集成概述
1.1
船舶制造数据库集成现状
船舶制造是一个典型的多品种
、
小批量
，
多工
种
、
跨专业
，
工作开展面广
、
交叉作业量大的系统工
程
A"
。
这就导致船舶企业在建设信息化时的业务系统
种类繁多
，
结构化
、
半结构化和非结构化数据大量存
在
，
并且数据的集成度较低
，
无法满足企业实时了解
生产经营情况的需求
［
8-
刃
。
随着国内船舶制造企业信息
化建设的不断推进
，
越来越多的企业认为数据集成工
作迫在眉睫问
。
国内船舶制造企业的信息化建设是分阶段进行
的
，
在每个阶段都可能应用不同的开发平台和不同的
应用标准
，
从而产生了大量的异构信息⑴
】
。
经过充分
调研国内大中型造船厂的数据库集成工作
，
如大连船
厂
、
沪东中华造船厂
、
外高桥造船厂
、
中远川崎船厂
等
，
发现大部分企业仅仅进行了部分结构化数据库的
集成
，
并未开展半结构化和非结构化数据集成工作
。
另外
，
大多数企业未对元数据
、
数据字典
、
信息分类
与代码标准进行全面梳理
，
集成工作返工量较大
，
未
按照标准的信息集成步骤进行
。
同时
，
由于绝大部分
系统供应商在研发业务应用系统时未能提供标准的信
息交换接口
，
造船企业自身的业务流程管理标准不统
一等这些情况造成了企业数据库集成工作开展异常
困难
。
1.2
船舶制造异构数据库集成目标和任务
船舶制造异构数据库集成的目标是将异构的
、
分
散的源数据抽取出来
，
并根据用户需要进行数据挖掘
与分析
，
将分析结果呈现给用户
，
为企业生产运营提
供有力支撑
。
船舶制造异构数据库集成应解决以下
5
个问题:
1
）
分布性
。
针对业务系统分散部署的特点
，
实现
数据的集中与汇总
。
2
）
异构性
。
分为系统异构和结构异构
。
针对源数
据业务系统采用的操作系统
、
数据库管理系统的不同
构成系统异构
；
各业务数据库的存储方式上不同构成
结构异构
。
3
）
自治性
。
对原有应用系统的数据库进行集成
时
，
不能影响原有系统的正常运行
。
4
）
扩展性
。
集成平台应具有良好扩展和适应性,
对于数据源的数量可以灵活适配
，
同时适应内容及格
式的调整
。
5
）
可靠性
。
保证数据的可靠传输
，
适应不同软
件
、
硬件以及网络环境中的系统通信问题
。
切实解决以上
5
点问题
，
并在此基础上运用大数
据等技术聚焦船舶设计
、
计划
、
生产
、
服务等业务场
景实现数据的挖掘与分析
，
基本可以完成船舶制造异
构数据库的集成任务卩叫
2
统一数据库集成平台设计
2.1
设计思路
面向船舶制造的统一数据库集成平台以国内某大
型船舶制造企业的业务数据为基础
，
汇聚船舶制造结
构信息
、
图纸信息
、
报表信息
、
设计管理
、
进度管
理
、
物资管理等各种数据以及外部相关数据资源
，实
现集成数据统一交换
、
存储和安全管理
。
平台总体架构如图
1
所示
。
主要分为网络层
、
数
据源层
、
集成层
、
数据层和应用层等
5
层架构
，
集成
层采用兼容多种数据库的
ETL
工具实时与各业务数据
库进行集成
，
集成数据经过抽取
、
清洗
、
转换后
，统
一存储在数据层的统一数据库内
。
在统一数据库中根
据不同船厂不同业务类别构建独立的厂级数据和主题
数据库
，
结合业务场景采用大数据技术实现应用层的
查询检索
、
数值分析
、
数据挖掘
、
生产决策等应用与
展示
。
面向船舶制造的统一数据库集成平台
|应用访问
控制
数值
分析
联机
分析
数据
挖掘
£
*
I
层
—
统一数据库
工艺
刁|数据
集市
□0
I
「
「
多数据库集成
、
实时
ETL
调度
网络
、
硬件设备和操作系统
网
「
数据库接口技术标准与设计规范
图
1
船舶制造统一数据库集成平台总体架构
Fig.
1
Overall
architecture
of
unified
database
integration
platform
for
shipbuilding
摘要：
展开>>
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zztOgSpe
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