一、企业简介
北京电力设备总厂（BPEG），始建于1952年，国有大型一类企业，原电力系统最大的修造企业，现隶属于中国能建集团装备有限公司。地处北京良乡、西直门、河北省保定三地，本部设在北京良乡。近年来，在复杂的经济环境下，设备总厂领导班子带领全厂职工，坚定不移走“调整规范、改革创新、转轨变型”的科学发展道路，以大型电站辅机设备、特高压电网装备、备品配件与检修服务、电控设备为主业，形成了“发电、电网、冶金、建材、煤炭、化工、铁路并举”的产品格局和一批拥有自主知识产权的重大技术装备产品。企业设有省市级技术中心，拥有国内一流的自主研发制造能力，是世界级磨煤机研制基地，是特高压电网装备、百万级核电母线国产化研制骨干企业之一。具有国内领先的制造优势和突出的市场占有率，产品和服务遍布国内除澳门外的所有省市自治区和行政特区，遍及世界五大洲69个国家；是北京市高新技术企业，机械工业管理进步示范企业，连续稳定进入北京市百强企业，中国机械工业百强企业，全国工业排头兵企业。
2013年末，企业占地面积94.57万平方米，从业人员3500人，资产总额24亿元，年度销售收入25亿元。
图1 北京电力设备总厂
二、企业信息化应用总体现状
硬件系统方面，企业建设有遍布各个角落的网络系统，终端用户超过1200个，同时建设了网络设备自动监控和报警系统、网络流量自动监控系统、服务器自动异地备份系统、互联网实名认证系统，使网络管理达到一定的高度。
软件系统方面，企业建成了内外部网站系统、邮件系统、办公自动化系统、统计系统、物资采购招投标系统、人力资源管理信息系统、门禁系统、ERP系统等，应用范围遍及企业各个部门。研发方面，企业购买了CAXA的CAD正版软件，出图率已经达到100%，并开始推行三维设计系统。为了保密和安全，企业实施了文档加密系统。
近年来，企业利用工作流系统，消灭孤岛，整合OA和ERP，持续深化应用ERP系统,优化现已启用的ERP模块，将日常办公流程、业务处理流程全部整合在一起，并基于业务数据开发了决策系统，实现了自动统计新增订货额、商品产值、内部产值、新增采购合同额等多维度综合管控报表。
三、参评信息化项目详细情况介绍
1. 项目背景介绍
在电力设备修造企业中实施ERP是信息技术在电力产品制造过程中的应用；是传统工业模式在信息技术带动下向高度集约化、知识化、信息化工业模式的转变；是要建立一种全新的、高效的、以信息化为特征的管理平台。
我国电力设备修造企业不同于其他领域的制造业，在信息化建设过程中有其自身的特殊性，主要表现在：
（1）大型电力设备修造企业有多年的发展历史，管理机制不易变革。一方面，企业管理惯性大，管理方式容易守旧；另一方面，企业在多年的发展中积累了一定的管理经验，作为企业管理者，不希望过多地改变自己一贯的流程习惯和思维方式。
（2）信息化整体起步较晚，基础较弱，实施信息化缺乏总体规划。各个部门信息管理系统可能运行于不同的平台，无法很好地集成在一起；由于缺少可以借鉴的经验，企业对信息化的需求不是很明确。
随着企业发展，办公效率和响应能力对信息化工作提出了新的要求：由于没有统一的建设标准，企业在不同阶段实施的独立的信息化项目出现系统内信息臃肿，产生信息孤岛，需要在成熟的整体IT规划下进行集成，真正实现数据的共享、传递和交换；在现有ERP系统已实施模块基础上结合具体工作实现各模块间的有效联接和持续优化，形成一个逐步补充、改进和完善的过程；管理软件对于企业的决策的支持能力不足，需要信息技术为管理者提供实时的全面业务状况，从而提高其信息处理效率、拓展其思维空间、延伸其智力，最大限度地减少决策过程中的不确定性、随意性和主观性。
当前，很多企业已经实施或应用ERP系统，OA系统应用得更为普及，但大都是启用系统的一些基本功能。由于商业软件产品具有较强的通用性，在满足企业个性化需求方面较弱，而随着企业业务流程的优化、规模的扩展等，客观上要求ERP具备足够灵活的客户化配置和柔性的二次开发能力以对各种变化作出快速响应，如以下功能方面需要进行扩展：
（1）应收账款功能：财务层面的应收账款和业务层面的应收账款可以同时体现；能生成账龄分析表，并对销售人员进行欠款状况自动提示，以跟踪长时间未付款的客户，降低企业损失，为应收账款余额审计提供证据；客户回款信息不仅要能查核其对应的发票记录，还要能衔接其对应的销售合同。
（2）产销一体化：保证产销之间实时有效的信息交互与沟通，不出现非订单产品作业排程。有效协调产销，支撑企业正常业务的开展，克服产品不能按交货期发货以及提前生产造成成品库存增加的问题。
（3）业务数据采集建设方面：系统对业务数据进行数字化多维高效实时采集，降低手工录入产生的误差，保证数据的及时性、准确性及完整性。
（4）对销售/订单管理的改进：既要能满足按订单生产的多品种小批量离散型机械制造企业的销售模式，还要能满足大批量、流水线式的生产销售模式；订单能进行行业分类和地区划分，具有预中标功能等。
（5）信息系统整合工程：ERP和OA软件服务整合，从而改变ERP系统原有的按照功能模块划分的模式，使每个功能通过工作流按照业务流程灵活地组合执行，实现数据资源的高度共享（OA可以直接调用ERP的数据，ERP也能获得OA及时反馈的数据）和用户账户权限统一管理（减轻用户和系统管理员的负担）；各个事业部ERP系统整合，实现流程再造（Business Process Reengineering，BPR），从而达到全方位一体化管控的目标；解决ERP产品和统计系统之间智能互联，满足统计数据的自动采集、划分和汇总计算。
2. 项目总体设计
办公自动化（Office automation，OA）系统是实现办公自动化的信息系统，侧重于工作流审批、日常办公管理等，是一种基础性很强的系统。企业资源计划系统（Enterprise Resource Planning，ERP）是对企业中的物流、资金流和信息流进行全面集成管理的信息管理系统，侧重于企业内部资源之间的数据流动，企业通过ERP系统实现供应链的全面管理，体现事先计划与事中控制的思想。OA与ERP一般彼此独立运作，提供各自独立的功能。但是在企业中，经常有些业务流程是贯穿于ERP和OA两个系统当中的（对于无法摆脱行政审批结构的国企来说，OA具有的复杂多层次审批功能可以很好地解决ERP系统这方面存在的问题），此外，ERP系统产生的生产经营数据同时可能是OA系统的数据源。因此，为了避免数据的重复以及保证数据的唯一性和实时传递，也就产生了协同OA与ERP共同运作的系统集成需求，以有效地保护现有的IT基础建设投资。
系统基本结构如图2所示：
图2 系统结构示意图
1）ERP基础数据层
底层基础数据构成了本系统信息支撑环境，其来源于ERP系统各功能模块业务单据的执行。同一模块内部、不同模块之间自身已经具有严格的稽核校验机制，结合OA工作流审批校验可以提高基础数据的准确性和分析处理的及时性。
2）数据仓库
业务规则层根据一定的标准将生产管理数据定期从基础数据层中抽取，并在此基础上运用建模工具建立业务规则模型和数据稽核模型，对数据进行转换、清洗、质量确认和加载，自动生成部门级报表，实现数据向信息的转化、程序与数据的分离，立足OA数据展示层的展现需求。
数据逻辑层是通过建立一个虚拟数据库和多种数据逻辑模型（依据各经济效益考核指标）与业务规则层进行实时交互来提取和再加工数据信息，并处理成集团级统计与分析报表。
3）OA数据展示层
它提供了友好操作界面，可以清楚简洁、安全可控、方便快速的形式向访问授权用户提供统计分析结果展现（多层次灵活的安全机制更有效地防止了有价值信息的泄密）。
3. 关键技术
1）数据仓库
数据仓库是近年来才提出的新概念。所谓数据仓库（Data Warehouse）是一种把收集的数据转变成有意义的信息的技术。它的数据来源于多个同构、异构的数据源，并且是面向主题组织加工、存储、提取和维护的。传统数据库主要面向业务处理，而DW存储了大量的来自种类不同的业务系统的集成化的综合数据、基本数据和历史数据，且提取数据时不干扰业务数据库的正常运行。通过对DW中数据的基于业务规则的多维建模，为高层决策提供了更好的复杂数据分析环境，促进企业中业务处理过程的改善。
图3说明了数据仓库的基本体系结构：
图3 DW的基本体系结构
图中底部是信息源，指那些常见的关系型数据库。连接着每个信息源的是包裹器/监视器模块，包裹器部分负责把信息从原信息源的数据格式转换成DW使用的数据格式和数据模型，而监视器部分负责自动监测信息源中数据的变化并把这些变化上报给集成器（为此作者开发出数据加载和更新的程序）。集成器对信息进行过滤、总结、合并处理，再准确地安置到DW中。
2）虚拟数据库
虚拟数据库（VDB）是相对物理数据库而言的。物理数据库存放在某种存储介质上，它具有永久性的特点，即一经建立就一直存放在它的介质上，直到通过删除命令将其删除为止。虚拟数据库并不存储数据，它是建立在其它数据源之上的一个全局虚拟关系视图，它将其他外部数据源看作是单个数据库。这样通过标准的SQL语言即可对虚拟数据库中所属不同的、物理相互独立的数据源执行相同的查询。虚拟数据库从这些不同的数据源访问、收集、结构化和集成数据，为应用程序提供统一、规范的RDBMS的数据外貌。VDB使外部数据源成为企业的关系数据库系统的扩充。
虚拟数据库的查询处理过程可描述为：用户经应用程序发出查询请求，通过ODBC或JDBC接口用SQL来访问虚拟数据库，当用于管理VDB的虚拟数据库管理系统（VDBMS）收到一个查询请求后，查询处理器将其分解成不同的查询片段，然后将它们送到相应的数据源进行实际数据的提取，最后对提取所得的结果进行转换、组合，提交给用户。用户最终看到的结果与单个数据源没有直接联系，就像一个单独的数据库提供的数据一样。
VDBMS的基本结构如图4所示。
图4 VDBMS的基本结构
包裹器（Wrappers）的功能是实现从各种低层数据源中取出数据，并将分散的数据用关系数据库的表的形式表示出来。使用包裹器，应用程序可以通过SQL语句查询任何数据源。
抽取器（The Extractor）是为开发人员创建的一套规则、字典和程序库以从非结构化、半结构化的文本数据中抽象其结构化的有用信息。
映射器（The Mapper）的数据转换（通过定义的映射规则进行属性名称和单元格式转换，以统一包裹器形成的关系数据表中不同的模式和词汇）和数据合法性检验功能是系统正常动作的关键。
VDB可以有一个关系缓存区，用于提高数据源的查询性能，该缓存区可以预先装入，并根据需要进行刷新。
数据发布系统（Data Publishing System）利用发布规则安排数据获取、转换和传播，即安排各种数据集成任务-包裹、抽象和映射，并以规定的间隔周期发布集成后的数据表IDT（Integrated Data Table）用于构造/增加和周期性更新由集成化的数据组成的数据仓库、通过接口ODBC/JDBC访问最新数据以实现实时动态查询。
3）ERP软件的二次开发
对于ERP软件供应商来说，即使他们的系统是基于对国情有深入了解的前提之下，流程设置规范、功能全、适应性强，当面对不同企业千差万别的特殊情况时（企业所处的环境不断变化，企业的产品种类、产品所处生命周期的阶段、企业的计划模式、分销模式不断变化，企业业务流程再造不断进行，企业的规模不断缩小或扩展等等），客观上要求ERP具备良好的柔性，方便进行客户化和二次开发。此项工作宜遵循以下基本原则：适度的二次开发只是对ERP系统的有益补充、完善、优化和利用，且必须以企业为主来完成，节约支付给开发商的软件开发费用；二次开发出的功能模块尽量独立于原来的ERP系统（如利用系统原有的“闲置”字段而不轻易新增），不影响系统的原有数据库结构，以减少日后版本更新升级带来的冲突。在传统的ERP系统（见图5）中，只有第四层功能业务层是面向用户的。而数据如何处理以及报表内容如何组织由第三层模型库完成，对用户来讲是非透明的。二次开发实际就是向高级用户开放部分模型库和函数库，当企业的业务流程发生变化时由用户利用二次开发组件对功能业务层中的基础数据、单据和报表进行修改来适应变化，也即把第三层和第二层的部分功能向用户开放。
图5 ERP系统软件结构
4. 系统实现
1）ERP和OA平台之间的系统整合
ERP与OA系统整合的具体实现方案如下：
（1）对应ERP系统的表单关键字段，在OA系统中建立相应条件字段映射；在共性字段的基础上，根据管理的需求，启用ERP系统业务单据的“闲置”字段。
（2）ERP系统通过接口程序把单据作为附件传给OA系统。
（3）用户在OA系统对ERP系统的单据进行审批，并将结果返回ERP系统。
（4）新增的ERP系统表单需要集成时，相关人员可以进行柔性业务单据设计并定义审批流程。
2）增加ERP系统内部模块间新的校验程序
ERP系统以高度的分模块管理特点著称，多个模块间是基于自带校验机制进行相互集成的，从而实现信息的一致性和业务流程的正常处理。在系统运行中，如果涉及业务需求的变化，则必须要在此基础上不断扩展新的校验机制。原有软件系统由于功能欠缺，不能满足该至关重要的需要。为解决这个问题，从业务规则出发，开发数据稽核模型。下面以实际投入产出为例：
客户订单与生产完工单通过自行开发的生产任务单模块对清结转，以销定产；通过生产任务单和生产完工单之间相关联的监控机制，可以规范完工产品的数量和种类；回款单增补与客户订单稽核的字段，要求二者能完成包括预收款、进度款、发货款和质保金等款项的匹配审核工作，加强了内部控制管理机制。
3）开发面向ERP系统的报表工具
报表的本质是对数据的抽象和概括，它使用一种规律性更强、更容易被人理解和控制的形式（“表格”）来描述和展示数量巨大、无序的原始数据集合（来源取自业务单据，反映经营成果和财务状况等具体含义）。
ERP系统提供了大量的报表，但功能单一，缺乏行业针对性，不能满足用户多样、复杂和变化的实际业务需要和管理需求，往往造成ERP实施周期过长，无法为企业管理者提供数据挖掘、决策支持、商业智能等一体化服务。因此，在对报表技术进行了深入的研究后，作者设计了一个面向ERP系统的报表工具。其作为ERP系统的重要补充部分，发挥着支持流程运行、业务查询、管理查询等作用。
目前，ERP系统多采用基于局域网的C/S模式，系统软件具有专用性，扩展性和代码可重用性差；而B/S模式克服了C/S模式的不足，为企业充分利用各种信息，快速响应市场变化，生产出满足广大客户要求的产品提供保障。因此，B/S模式是ERP系统二次开发的首选方案。本文基于OA平台，后台数据库采用ERP系统数据库，前台使用ASP进行开发，利用数据仓库、虚拟数据库等对ERP系统中的数据进行合理提取与加工，实现综合性报表的自动生成。
采用数据仓库和虚拟数据库相结合的方案可有效的组织信息资源，提高数据的查询效率，促进信息资源共享，其集成框架如图6所示。这个框架具体由数据源（企业内部ERP系统的业务基础数据）、数据仓库（整个框架的核心，通过业务规则层导入数据）、应用层（接受从客户端即浏览器发送过来的查询请求，从数据仓库或虚拟数据库获得查询结果，并负责将查询结果传回给浏览器）3个单元组成。
图6 数据集成框架
下面以新增订货额报表为例来说明。
新增订货额综合报表（集团级）运行界面如图7所示。
图7 新增订货额综合报表运行界面
新增订货额部门报表（部门级）运行界面如图8所示。
图8 新增订货额部门报表运行界面
新增订货额明细报表运行界面如图9所示。
图9 新增订货额明细报表运行界面
对于部门级报表，采用数据仓库的集成方法定期抽取数据；而集团级报表则通过虚拟数据库的虚拟视图访问各个局部数据源，以保证所形成数据的高效性。
实施的效果：传统的报表汇总模式难以迅速而准确地加载有用的信息并转换为统一的数据形式，来满足集团、部门等多个层面的需求。借助虚拟数据库技术每次生成新增订货额综合报表只需4秒钟响应时间，极大缓解了上述问题，为领导决策提供有力支撑。
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