基于工业互联网大数据湖的离散制造企业生产制造数据驾驶舱系统技术方案

本发明专利技术实施例公开一种基于工业互联网大数据湖的离散制造企业生产制造数据驾驶舱系统，基于工业互联网大数据湖的上层应用，从数据采集、数据存储、数据治理、数据开发、数据服务到数据运营监控分析，大数据湖全方位协助车间生产监控可视化、产线生产监控可视化、设备监控管理的车间级、产线级、设备级生产制造过程关键指标数据的可视化展示，帮助制造企业用户更加快捷、直观的了解企业生产制造计划、进度、质量、工艺、设备全主题域信息。设备全主题域信息。设备全主题域信息。

【技术实现步骤摘要】
基于工业互联网大数据湖的离散制造企业生产制造数据驾驶舱系统


[0001]本专利技术属于工业互联网大数据湖
，具体涉及一种基于工业互联网大数据湖的离散制造企业生产制造数据驾驶舱系统。

技术介绍

[0002]基于工业互联网大数据湖的离散制造企业生产制造数据驾驶舱系统，是依托工业互联网大数据湖的数据汇聚、数据加工能力，以大数据集群为基础，完成基于主题库、指标体系、维度模型设计的数据仓库多层规划方案，并在此过程中完成对大数据湖中生产制造主题下各类业务系统数据的元数据管理、主数据管理、数据治理管理、数据标准管理、数据资产管理以及数据安全管理，支撑大数据湖上层数据开发、数据运营监控、数据服务以实现制造企业生产制造指标体系开发，支撑以指标体系为基础的制造企业、车间、设备生产制造数据的可视化展现，为企业生产制造管理提供基于历史数据、实时数据等数据驱动的决策依据。
[0003]生产制造数据驾驶舱系统需要展现离散制造企业计划、生产、质量、仓储等多个业务域数据、分析数据，因此需要采集企业生产制造过程中大量的实时数据以及生产制造过程各类已有业务系统的业务数据。
[0004]但是，面对数据来源多样、数据结构复杂、数据脏乱、数据语义不详等复杂的数据状况，生产制造数据驾驶舱系统会出现数据查询结果准确性不高、数据查询速度缓慢等问题，同时一旦系统指标体系进行调整，面向新的指标需要进行大量开发，系统适应性较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例中提供了一种基于工业互联网大数据湖的离散制造企业生产制造数据驾驶舱系统，以解决现有技术中的生产制造数据驾驶舱系统出现数据查询结果准确性不高、数据查询速度缓慢等问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：
[0007]本专利技术的一个方面提供一种基于工业互联网大数据湖的离散制造企业生产制造数据驾驶舱系统，包括应用单元、数据湖单元和异构数据存储单元，并且，与外部业务系统相连接；其中：
[0008]应用单元包括车间生产监控模块、产线生产监控模块和设备健康管理模块；
[0009]所述数据湖单元包括数据集成管理模块、数据仓库模块、数据治理模块、数据安全模块、数据开发模块、数据服务模块和数据运营监控模块；其中：
[0010]所述数据集成管理模块，包括数据汇聚子模块、数据加工处理子模块、数据文件/接口子模块和在线填报子模块，用于跨部门数据的传输、加载、清洗、转换和整合，支持自定义调度和图形化监控；
[0011]所述数据仓库模块，包括数据贴源子模块、公共维度子模块、明细数据子模块、汇
总数据子模块和数据应用子模块；
[0012]所述数据治理模块，用于对数据进行处置、格式化和规范化；
[0013]所述数据安全模块，用于对不同类型存储的数据资源进行统一安全管理，屏蔽不同存储技术的细节，并且建立数据的安全管控机制和流程；数据安全模块包括用户认证子模块、数据权限管理子模块、数据安全加工子模块、数据服务安全子模块和日志管理子模块；
[0014]所述数据开发模块，用于各类场景化数据服务、大数据决策服务、运营管理分析服务的模型服务和应用构建；
[0015]所述数据服务模块，用于对数据资产计算逻辑封装，以及，提供数据API服务注册、审核、测试、发布的整个生命周期管理；数据服务模块包括服务注册发布子模块、服务网关子模块、服务授权子模块、服务调用及监控子模块和服务全生命周期管理子模块；
[0016]所述数据运营监控模块，用于对数据资产情况、数据使用情况、数据平台运行情况进行监控，以及，构建统一的数据运营监控视图，实现数据运营过程的全方位监控；数据运营监控模块包括平台监控子模块、数据加工过程监控子模块和服务资源监控子模块；
[0017]所述异构数据存储单元包括关系数据库模块、半结构化数据模块、图形存储模块、分布式文件系统模块、时序数据库模块和服务接口模块。
[0018]可选地，所述数据贴源子模块存储全量明细数据，所述全量明细数据是对数据汇聚、第三方数据接口、在线填报的生产制造数据进行轻度清洗、类型转换后增量合处理后获得，包括全量的业务及日志原始数据；
[0019]明细数据子模块与数据贴源子模块相连接，根据业务对象创建明细事实表，所述明细事实表由多个外部业务系统来源的数据进行关联合并获得，存放完整详细历史数据，所述明细事实层包括事务事实表、周期快照事实表和累积快照事实表，事务事实表用于描述业务过程，跟踪空间点或时间点的度量事件，保存原始的数据；周期快照事实表用于以具有规律性的、可预见的时间间隔记录事实；累积快照事实表用于表述过程开始和结束之间的关键步骤事件，覆盖过程的整个生命周期，具有多个日期字段记录关键时间点；
[0020]公共维度子模块基于维度建模，用于为数据仓库的数据统计提供统计维度数据，所述维度数据包括日期维度表、车间维度表、产线维度表和设备维度表；
[0021]汇总数据子模块以分析的主题对象作为建模驱动，基于上层生产制造数据驾驶舱系统的指标需求构建指标事实表，用于快速响应用户的查询；
[0022]数据应用子模块存储生产制造数据驾驶舱系统的统计指标数据，根据收集生产制造数据驾驶舱系统的数据应用需求，建立离散制造企业生产制造过程指标体系，以及，针对每个指标项的计算逻辑，从数据贴源子模块、明细数据子模块、明细数据子模块、汇总数据子模块获取数据并计算相应的指标，将指标计算结果保存在数据应用子模块的表中。
[0023]可选地，所述数据治理模块包括元数据管理子模块、主数据管理子模块、数据标准管理子模块、数据质量管理子模块、数据资产管理子模块和数据资源门户子模块；其中：
[0024]所述元数据管理子模块，用于生成元数据模型，建立统一的元数据结构，对业务元数据、技术元数据、管理元数据进行统一管理和存储；以及，扫描数据库、文件、接口获取元数据信息；以及，对采集到的元数据以目录方式进行组织，维护元数据；以及，基于数据标准管理对元数据质量进行稽查；以及，利用元数据血缘分析和元数据影响分析，构建数据地
图，使用户快速理清数据资源；
[0025]主数据管理子模块，用于提供主数据的全生命周期管理，所述全生命周期管理包括采集、创建、申请、变更、校验、审批、生效、分发和失效；
[0026]数据标准管理子模块，利用标准字典，维护标准数据，完成数据与标准字典的对比；通过对照统计，完成数据对照比例的查看；
[0027]数据质量管理子模块用于问题数据反馈跟踪处理、数据质量处理、输出质量报告、质量元数据标准接入和数据追溯管理；
[0028]数据资产管理子模块通过数据资产盘点、数据资产注册和资产评估建立资产的流程管控。
[0029]可选地，数据开发模块包括离线开发子模块、实时开发子模块和算法开发子模块；其中：
[0030]所述离线开发子模块根据数据贴源子模块的数据，调用分布式计算子系统相关服务，经过计算处理转换后分别形成统
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业互联网大数据湖的离散制造企业生产制造数据驾驶舱系统，其特征在于，包括应用单元、数据湖单元和异构数据存储单元，并且，与外部业务系统相连接；其中：应用单元包括车间生产监控模块、产线生产监控模块和设备健康管理模块；所述数据湖单元包括数据集成管理模块、数据仓库模块、数据治理模块、数据安全模块、数据开发模块、数据服务模块和数据运营监控模块；其中：所述数据集成管理模块，包括数据汇聚子模块、数据加工处理子模块、数据文件/接口子模块和在线填报子模块，用于跨部门数据的传输、加载、清洗、转换和整合，支持自定义调度和图形化监控；所述数据仓库模块，包括数据贴源子模块、公共维度子模块、明细数据子模块、汇总数据子模块和数据应用子模块；所述数据治理模块，用于对数据进行处置、格式化和规范化；所述数据安全模块，用于对不同类型存储的数据资源进行统一安全管理，屏蔽不同存储技术的细节，并且，建立数据的安全管控机制和流程；数据安全模块包括用户认证子模块、数据权限管理子模块、数据安全加工子模块、数据服务安全子模块和日志管理子模块；所述数据开发模块，用于各类场景化数据服务、大数据决策服务、运营管理分析服务的模型服务和应用构建；所述数据服务模块，用于对数据资产计算逻辑封装，以及，提供数据API服务注册、审核、测试、发布的整个生命周期管理；数据服务模块包括服务注册发布子模块、服务网关子模块、服务授权子模块、服务调用及监控子模块和服务全生命周期管理子模块；所述数据运营监控模块，用于对数据资产情况、数据使用情况、数据平台运行情况进行监控，以及，构建统一的数据运营监控视图，实现数据运营过程的全方位监控；数据运营监控模块包括平台监控子模块、数据加工过程监控子模块和服务资源监控子模块；所述异构数据存储单元包括关系数据库模块、半结构化数据模块、图形存储模块、分布式文件系统模块、时序数据库模块和服务接口模块。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据贴源子模块存储全量明细数据，所述全量明细数据是对数据汇聚、第三方数据接口、在线填报的生产制造数据进行轻度清洗、类型转换后增量合处理后获得，包括全量的业务及日志原始数据；明细数据子模块与数据贴源子模块相连接，根据业务对象创建明细事实表，所述明细事实表由多个外部业务系统来源的数据进行关联合并获得，存放完整详细历史数据，所述明细事实层包括事务事实表、周期快照事实表和累积快照事实表；事务事实表用于描述业务过程，跟踪空间点或时间点的度量事件，保存原始的数据；周期快照事实表用于以具有规律性的、可预见的时间间隔记录事实；累积快照事实表用于表述过程开始和结束之间的关键步骤事件，覆盖过程的整个生命周期，具有多个日期字...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵京，申俊波，唐蕾，郑璐，王胜男，曹丽霄，刘永进，
申请(专利权)人：北京航天智造科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：