一、企業簡介
北京電力設備總廠（BPEG），始建于1952年，國有大型一類企業，原電力系統最大的修造企業，現隸屬于中國能建集團裝備有限公司。地處北京良鄉、西直門、河北省保定三地，本部設在北京良鄉。近年來，在復雜的經濟環境下，設備總廠領導班子帶領全廠職工，堅定不移走“調整規范、改革創新、轉軌變型”的科學發展道路，以大型電站輔機設備、特高壓電網裝備、備品配件與檢修服務、電控設備為主業，形成了“發電、電網、冶金、建材、煤炭、化工、鐵路并舉”的產品格局和一批擁有自主知識產權的重大技術裝備產品。企業設有省市級技術中心，擁有國內一流的自主研發制造能力，是世界級磨煤機研制基地，是特高壓電網裝備、百萬級核電母線國產化研制骨干企業之一。具有國內領先的制造優勢和突出的市場占有率，產品和服務遍布國內除澳門外的所有省市自治區和行政特區，遍及世界五大洲69個國家；是北京市高新技術企業，機械工業管理進步示范企業，連續穩定進入北京市百強企業，中國機械工業百強企業，全國工業排頭兵企業。
2013年末，企業占地面積94.57萬平方米，從業人員3500人，資產總額24億元，年度銷售收入25億元。
圖1 北京電力設備總廠
二、企業信息化應用總體現狀
硬件系統方面，企業建設有遍布各個角落的網絡系統，終端用戶超過1200個，同時建設了網絡設備自動監控和報警系統、網絡流量自動監控系統、服務器自動異地備份系統、互聯網實名認證系統，使網絡管理達到一定的高度。
軟件系統方面，企業建成了內外部網站系統、郵件系統、辦公自動化系統、統計系統、物資采購招投標系統、人力資源管理信息系統、門禁系統、ERP系統等，應用范圍遍及企業各個部門。研發方面，企業購買了CAXA的CAD正版軟件，出圖率已經達到100%，并開始推行三維設計系統。為了保密和安全，企業實施了文檔加密系統。
近年來，企業利用工作流系統，消滅孤島，整合OA和ERP，持續深化應用ERP系統,優化現已啟用的ERP模塊，將日常辦公流程、業務處理流程全部整合在一起，并基于業務數據開發了決策系統，實現了自動統計新增訂貨額、商品產值、內部產值、新增采購合同額等多維度綜合管控報表。
三、參評信息化項目詳細情況介紹
1. 項目背景介紹
在電力設備修造企業中實施ERP是信息技術在電力產品制造過程中的應用；是傳統工業模式在信息技術帶動下向高度集約化、知識化、信息化工業模式的轉變；是要建立一種全新的、高效的、以信息化為特征的管理平臺。
我國電力設備修造企業不同于其他領域的制造業，在信息化建設過程中有其自身的特殊性，主要表現在：
（1）大型電力設備修造企業有多年的發展歷史，管理機制不易變革。一方面，企業管理慣性大，管理方式容易守舊；另一方面，企業在多年的發展中積累了一定的管理經驗，作為企業管理者，不希望過多地改變自己一貫的流程習慣和思維方式。
（2）信息化整體起步較晚，基礎較弱，實施信息化缺乏總體規劃。各個部門信息管理系統可能運行于不同的平臺，無法很好地集成在一起；由于缺少可以借鑒的經驗，企業對信息化的需求不是很明確。
隨著企業發展，辦公效率和響應能力對信息化工作提出了新的要求：由于沒有統一的建設標準，企業在不同階段實施的獨立的信息化項目出現系統內信息臃腫，產生信息孤島，需要在成熟的整體IT規劃下進行集成，真正實現數據的共享、傳遞和交換；在現有ERP系統已實施模塊基礎上結合具體工作實現各模塊間的有效聯接和持續優化，形成一個逐步補充、改進和完善的過程；管理軟件對于企業的決策的支持能力不足，需要信息技術為管理者提供實時的全面業務狀況，從而提高其信息處理效率、拓展其思維空間、延伸其智力，最大限度地減少決策過程中的不確定性、隨意性和主觀性。
當前，很多企業已經實施或應用ERP系統，OA系統應用得更為普及，但大都是啟用系統的一些基本功能。由于商業軟件產品具有較強的通用性，在滿足企業個性化需求方面較弱，而隨著企業業務流程的優化、規模的擴展等，客觀上要求ERP具備足夠靈活的客戶化配置和柔性的二次開發能力以對各種變化作出快速響應，如以下功能方面需要進行擴展：
（1）應收賬款功能：財務層面的應收賬款和業務層面的應收賬款可以同時體現；能生成賬齡分析表，并對銷售人員進行欠款狀況自動提示，以跟蹤長時間未付款的客戶，降低企業損失，為應收賬款余額審計提供證據；客戶回款信息不僅要能查核其對應的發票記錄，還要能銜接其對應的銷售合同。
（2）產銷一體化：保證產銷之間實時有效的信息交互與溝通，不出現非訂單產品作業排程。有效協調產銷，支撐企業正常業務的開展，克服產品不能按交貨期發貨以及提前生產造成成品庫存增加的問題。
（3）業務數據采集建設方面：系統對業務數據進行數字化多維高效實時采集，降低手工錄入產生的誤差，保證數據的及時性、準確性及完整性。
（4）對銷售/訂單管理的改進：既要能滿足按訂單生產的多品種小批量離散型機械制造企業的銷售模式，還要能滿足大批量、流水線式的生產銷售模式；訂單能進行行業分類和地區劃分，具有預中標功能等。
（5）信息系統整合工程：ERP和OA軟件服務整合，從而改變ERP系統原有的按照功能模塊劃分的模式，使每個功能通過工作流按照業務流程靈活地組合執行，實現數據資源的高度共享（OA可以直接調用ERP的數據，ERP也能獲得OA及時反饋的數據）和用戶賬戶權限統一管理（減輕用戶和系統管理員的負擔）；各個事業部ERP系統整合，實現流程再造（Business Process Reengineering，BPR），從而達到全方位一體化管控的目標；解決ERP產品和統計系統之間智能互聯，滿足統計數據的自動采集、劃分和匯總計算。
2. 項目總體設計
辦公自動化（Office automation，OA）系統是實現辦公自動化的信息系統，側重于工作流審批、日常辦公管理等，是一種基礎性很強的系統。企業資源計劃系統（Enterprise Resource Planning，ERP）是對企業中的物流、資金流和信息流進行全面集成管理的信息管理系統，側重于企業內部資源之間的數據流動，企業通過ERP系統實現供應鏈的全面管理，體現事先計劃與事中控制的思想。OA與ERP一般彼此獨立運作，提供各自獨立的功能。但是在企業中，經常有些業務流程是貫穿于ERP和OA兩個系統當中的（對于無法擺脫行政審批結構的國企來說，OA具有的復雜多層次審批功能可以很好地解決ERP系統這方面存在的問題），此外，ERP系統產生的生產經營數據同時可能是OA系統的數據源。因此，為了避免數據的重復以及保證數據的唯一性和實時傳遞，也就產生了協同OA與ERP共同運作的系統集成需求，以有效地保護現有的IT基礎建設投資。
系統基本結構如圖2所示：
圖2 系統結構示意圖
1）ERP基礎數據層
底層基礎數據構成了本系統信息支撐環境，其來源于ERP系統各功能模塊業務單據的執行。同一模塊內部、不同模塊之間自身已經具有嚴格的稽核校驗機制，結合OA工作流審批校驗可以提高基礎數據的準確性和分析處理的及時性。
2）數據倉庫
業務規則層根據一定的標準將生產管理數據定期從基礎數據層中抽取，并在此基礎上運用建模工具建立業務規則模型和數據稽核模型，對數據進行轉換、清洗、質量確認和加載，自動生成部門級報表，實現數據向信息的轉化、程序與數據的分離，立足OA數據展示層的展現需求。
數據邏輯層是通過建立一個虛擬數據庫和多種數據邏輯模型（依據各經濟效益考核指標）與業務規則層進行實時交互來提取和再加工數據信息，并處理成集團級統計與分析報表。
3）OA數據展示層
它提供了友好操作界面，可以清楚簡潔、安全可控、方便快速的形式向訪問授權用戶提供統計分析結果展現（多層次靈活的安全機制更有效地防止了有價值信息的泄密）。
3. 關鍵技術
1）數據倉庫
數據倉庫是近年來才提出的新概念。所謂數據倉庫（Data Warehouse）是一種把收集的數據轉變成有意義的信息的技術。它的數據來源于多個同構、異構的數據源，并且是面向主題組織加工、存儲、提取和維護的。傳統數據庫主要面向業務處理，而DW存儲了大量的來自種類不同的業務系統的集成化的綜合數據、基本數據和歷史數據，且提取數據時不干擾業務數據庫的正常運行。通過對DW中數據的基于業務規則的多維建模，為高層決策提供了更好的復雜數據分析環境，促進企業中業務處理過程的改善。
圖3說明了數據倉庫的基本體系結構：
圖3 DW的基本體系結構
圖中底部是信息源，指那些常見的關系型數據庫。連接著每個信息源的是包裹器/監視器模塊，包裹器部分負責把信息從原信息源的數據格式轉換成DW使用的數據格式和數據模型，而監視器部分負責自動監測信息源中數據的變化并把這些變化上報給集成器（為此作者開發出數據加載和更新的程序）。集成器對信息進行過濾、總結、合并處理，再準確地安置到DW中。
2）虛擬數據庫
虛擬數據庫（VDB）是相對物理數據庫而言的。物理數據庫存放在某種存儲介質上，它具有永久性的特點，即一經建立就一直存放在它的介質上，直到通過刪除命令將其刪除為止。虛擬數據庫并不存儲數據，它是建立在其它數據源之上的一個全局虛擬關系視圖，它將其他外部數據源看作是單個數據庫。這樣通過標準的SQL語言即可對虛擬數據庫中所屬不同的、物理相互獨立的數據源執行相同的查詢。虛擬數據庫從這些不同的數據源訪問、收集、結構化和集成數據，為應用程序提供統一、規范的RDBMS的數據外貌。VDB使外部數據源成為企業的關系數據庫系統的擴充。
虛擬數據庫的查詢處理過程可描述為：用戶經應用程序發出查詢請求，通過ODBC或JDBC接口用SQL來訪問虛擬數據庫，當用于管理VDB的虛擬數據庫管理系統（VDBMS）收到一個查詢請求后，查詢處理器將其分解成不同的查詢片段，然后將它們送到相應的數據源進行實際數據的提取，最后對提取所得的結果進行轉換、組合，提交給用戶。用戶最終看到的結果與單個數據源沒有直接聯系，就像一個單獨的數據庫提供的數據一樣。
VDBMS的基本結構如圖4所示。
圖4 VDBMS的基本結構
包裹器（Wrappers）的功能是實現從各種低層數據源中取出數據，并將分散的數據用關系數據庫的表的形式表示出來。使用包裹器，應用程序可以通過SQL語句查詢任何數據源。
抽取器（The Extractor）是為開發人員創建的一套規則、字典和程序庫以從非結構化、半結構化的文本數據中抽象其結構化的有用信息。
映射器（The Mapper）的數據轉換（通過定義的映射規則進行屬性名稱和單元格式轉換，以統一包裹器形成的關系數據表中不同的模式和詞匯）和數據合法性檢驗功能是系統正常動作的關鍵。
VDB可以有一個關系緩存區，用于提高數據源的查詢性能，該緩存區可以預先裝入，并根據需要進行刷新。
數據發布系統（Data Publishing System）利用發布規則安排數據獲取、轉換和傳播，即安排各種數據集成任務-包裹、抽象和映射，并以規定的間隔周期發布集成后的數據表IDT（Integrated Data Table）用于構造/增加和周期性更新由集成化的數據組成的數據倉庫、通過接口ODBC/JDBC訪問最新數據以實現實時動態查詢。
3）ERP軟件的二次開發
對于ERP軟件供應商來說，即使他們的系統是基于對國情有深入了解的前提之下，流程設置規范、功能全、適應性強，當面對不同企業千差萬別的特殊情況時（企業所處的環境不斷變化，企業的產品種類、產品所處生命周期的階段、企業的計劃模式、分銷模式不斷變化，企業業務流程再造不斷進行，企業的規模不斷縮小或擴展等等），客觀上要求ERP具備良好的柔性，方便進行客戶化和二次開發。此項工作宜遵循以下基本原則：適度的二次開發只是對ERP系統的有益補充、完善、優化和利用，且必須以企業為主來完成，節約支付給開發商的軟件開發費用；二次開發出的功能模塊盡量獨立于原來的ERP系統（如利用系統原有的“閑置”字段而不輕易新增），不影響系統的原有數據庫結構，以減少日后版本更新升級帶來的沖突。在傳統的ERP系統（見圖5）中，只有第四層功能業務層是面向用戶的。而數據如何處理以及報表內容如何組織由第三層模型庫完成，對用戶來講是非透明的。二次開發實際就是向高級用戶開放部分模型庫和函數庫，當企業的業務流程發生變化時由用戶利用二次開發組件對功能業務層中的基礎數據、單據和報表進行修改來適應變化，也即把第三層和第二層的部分功能向用戶開放。
圖5 ERP系統軟件結構
4. 系統實現
1）ERP和OA平臺之間的系統整合
ERP與OA系統整合的具體實現方案如下：
（1）對應ERP系統的表單關鍵字段，在OA系統中建立相應條件字段映射；在共性字段的基礎上，根據管理的需求，啟用ERP系統業務單據的“閑置”字段。
（2）ERP系統通過接口程序把單據作為附件傳給OA系統。
（3）用戶在OA系統對ERP系統的單據進行審批，并將結果返回ERP系統。
（4）新增的ERP系統表單需要集成時，相關人員可以進行柔性業務單據設計并定義審批流程。
2）增加ERP系統內部模塊間新的校驗程序
ERP系統以高度的分模塊管理特點著稱，多個模塊間是基于自帶校驗機制進行相互集成的，從而實現信息的一致性和業務流程的正常處理。在系統運行中，如果涉及業務需求的變化，則必須要在此基礎上不斷擴展新的校驗機制。原有軟件系統由于功能欠缺，不能滿足該至關重要的需要。為解決這個問題，從業務規則出發，開發數據稽核模型。下面以實際投入產出為例：
客戶訂單與生產完工單通過自行開發的生產任務單模塊對清結轉，以銷定產；通過生產任務單和生產完工單之間相關聯的監控機制，可以規范完工產品的數量和種類；回款單增補與客戶訂單稽核的字段，要求二者能完成包括預收款、進度款、發貨款和質保金等款項的匹配審核工作，加強了內部控制管理機制。
3）開發面向ERP系統的報表工具
報表的本質是對數據的抽象和概括，它使用一種規律性更強、更容易被人理解和控制的形式（“表格”）來描述和展示數量巨大、無序的原始數據集合（來源取自業務單據，反映經營成果和財務狀況等具體含義）。
ERP系統提供了大量的報表，但功能單一，缺乏行業針對性，不能滿足用戶多樣、復雜和變化的實際業務需要和管理需求，往往造成ERP實施周期過長，無法為企業管理者提供數據挖掘、決策支持、商業智能等一體化服務。因此，在對報表技術進行了深入的研究后，作者設計了一個面向ERP系統的報表工具。其作為ERP系統的重要補充部分，發揮著支持流程運行、業務查詢、管理查詢等作用。
目前，ERP系統多采用基于局域網的C/S模式，系統軟件具有專用性，擴展性和代碼可重用性差；而B/S模式克服了C/S模式的不足，為企業充分利用各種信息，快速響應市場變化，生產出滿足廣大客戶要求的產品提供保障。因此，B/S模式是ERP系統二次開發的首選方案。本文基于OA平臺，后臺數據庫采用ERP系統數據庫，前臺使用ASP進行開發，利用數據倉庫、虛擬數據庫等對ERP系統中的數據進行合理提取與加工，實現綜合性報表的自動生成。
采用數據倉庫和虛擬數據庫相結合的方案可有效的組織信息資源，提高數據的查詢效率，促進信息資源共享，其集成框架如圖6所示。這個框架具體由數據源（企業內部ERP系統的業務基礎數據）、數據倉庫（整個框架的核心，通過業務規則層導入數據）、應用層（接受從客戶端即瀏覽器發送過來的查詢請求，從數據倉庫或虛擬數據庫獲得查詢結果，并負責將查詢結果傳回給瀏覽器）3個單元組成。
圖6 數據集成框架
下面以新增訂貨額報表為例來說明。
新增訂貨額綜合報表（集團級）運行界面如圖7所示。
圖7 新增訂貨額綜合報表運行界面
新增訂貨額部門報表（部門級）運行界面如圖8所示。
圖8 新增訂貨額部門報表運行界面
新增訂貨額明細報表運行界面如圖9所示。
圖9 新增訂貨額明細報表運行界面
對于部門級報表，采用數據倉庫的集成方法定期抽取數據；而集團級報表則通過虛擬數據庫的虛擬視圖訪問各個局部數據源，以保證所形成數據的高效性。
實施的效果：傳統的報表匯總模式難以迅速而準確地加載有用的信息并轉換為統一的數據形式，來滿足集團、部門等多個層面的需求。借助虛擬數據庫技術每次生成新增訂貨額綜合報表只需4秒鐘響應時間，極大緩解了上述問題，為領導決策提供有力支撐。
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