基于ERP系统的信息可视化管理平台建设与应用

张朝亮，李锐，李源春，郭力铭，何然

（云南印刷技术研究有限公司，昆明 650231）

1 引言

随着以工业互联网、大数据、云计算等为代表的数字信息技术的快速发展，传统产业正积极地向数字化、网络化、智能化方向转型[1]。通过行业与信息技术的融合发展，形成了可以利用信息系统监督管理和数据分析反馈[2]的信息化管理系统或平台。同时，为进一步提高信息化和智能化管理平台的管理效率、易学（操作）性及信息交互质量，在管理平台建设过程中，可视化技术逐步融入信息流通的各环节当中。通过信息可视化技术将抽象的、不具有视觉图像的数据转化为视觉图像的过程即可视化，信息可视化便是将各种抽象的数据信息转化成为图形化信息，使所获取到的数据能够直观地被工作人员观察、处理和分析，以便发现蕴藏在这些数据背后的重要信息[3]。

为挖掘冗杂数据背后隐含的潜在信息，将生产数据间的关系以最佳逻辑方式进行展示，课题组结合主营产品印制工艺流程，以ERP 系统[4]为基础，引入云平台技术架构以集团公司为核心，辐射所属生产单位的生产信息管理平台，并利用可视化技术将图形、线条、颜色等视觉符号与中小学教材教辅各生产环节进行可视化融合设计，将隐藏于大量数据中的关键信息转化为有组织结构表示的视觉信号，以增强重点环节或信息的表现力，在冗杂的生产信息中显示事件发展趋势和关联性，实现印制过程的精细化管理。

2 生产基础量值采集与管理现状

在传统工业企业生产管理及决策模式中，生产管理与决策的执行基础主要为统计员收集、统计分析出的各车间生产概况和明细报表。在该种生产信息管理模式下，以春秋两季教材教辅印制过程中产生的基础量值信息采集和管理为例，统计人员需要根据设备机长记录的印品关键生产参数和质检人员对印品做出的抽检结果进行定期记录、分析，并制表填报交由车间负责人汇总，最后再由车间负责人或统计员将生产信息报表上报给生产科、经营科等生产管理部门。通过对逐级汇总在印印品各印制工序产生的全部信息进行分析，生产管理部门可以及时获取班组实际产量、生产进度、过程合格率等生产信息，以便掌握产品各工序生产进度和细节，对生产任务进行调整。该模式下，生产信息采集和管理流程如图1所示。

图1 生产信息采集与管理流程

根据实际生产情况，图1所示的生产信息采集与管理流程共分为车间统计、负责人汇总、生产管理部门总结3 个环节。车间统计环节需车间统计员对生产、设备、质量3 方面基础量值进行统计分析，并根据得出的信息提取分析量值填写报表，汇报给车间负责人复核，其中，统计人员须根据各生产管理部门要求填写多张报表，且常存在临时增填报表的情况。同时，随着生产的持续进行，基层统计人员的信息数据统计工作内容愈发复杂，受限于时间和精力，其统计时长和结果准确度存在不确定性隐患。由于集团公司与各子分公司地域分散且距离较远，在子分公司将生产信息经3 个层级统计汇总并划分类型后，根据划分的临时统计、常规统计的类型，选择电话、聊天软件或专人递送报表等方式，汇总至集团公司完成信息统计分析。在信息传递过程中，受生产信息在逐级递送中参与人员多、信息周转次数多、递送时间长、报表通读性差等因素影响，常出现集团公司因信息供需不对等、时效性差，导致的生产管理决策滞后于生产执行等情况。

3 印刷管理与可视化技术融合建设

为缩短生产管理决策与生产执行间的信息传递延迟时间，提高信息数据的易读易懂性，课题组对引入的ERP 系统采用B/S 与C/S 系统结构[5]，在集团公司和各子分公司之间进行生产信息管理平台建设，同时，对再造的信息数据流程进行可视化设计。

3.1 基于ERP 系统的基础量值管理平台搭建

生产基础量值数字化转换和管理是信息可视化建设的基础。由此，课题组对企业现有印装设备进行数字化、网络化建设，并结合ERP 系统和云平台技术架构生产基础量值自动采集和传输网络，以构成完整的生产信息管理平台。具体来说，课题组在各印装设备上设置传感器、物联网控制器及智能终端，进行生产信息数据数字化转换。通过在公司内部布置连通内部4G/Wi-Fi 网络的无线AP 设备，形成可以覆盖各式联网设备的数字信号传输网络，并在各子分公司分别建设数据中心机房，为生产基础量值的管理和对外信息的交换提供硬件基础。

在建设过程中，为实现复杂业务流程精细化管理，课题组采用交互性强、响应速度快、使用便捷、可以处理大量数据的C/S 与B/S 系统结构在各子分公司进行生产信息管理平台建设。同时，为保持集团公司对子分公司生产信息查阅方式的灵活性、信息更新同步性和共享性，形成以集团公司为核心的生产信息管理平台，课题组采用Spring Cloud 微服务技术方案搭建可整合各子分公司信息数据的私有云平台，其中，在集团公司采用更加便捷的Web 服务连通各生产单位设置的服务器进行数据查阅和交换。平台架构如图2所示。

图2 印刷生产信息管理网络架构图

3.2 信息管理过程可视化设计

在传统的信息数据管理模式中，源数据具备的客观性和抽象性，使得信息数据在传输和管理过程中仍然具备这一特性。针对数据客观抽象化、关联性差、交互性差等影响管理人员快速读懂信息数据的问题，课题组采用可视化技术对信息管理过程进行可视化设计。

3.2.1 视觉符号设计

课题组通过梳理分析教材教辅类产品印制工艺流程，结合视觉符号能够以图形、线条、色彩等形式与信息内容形成紧密联系，并通过简明扼要的方式表述不利于语言描述的客观且复杂抽象信息的特点，拟选择常用警示色、图形进行可视化设计。以工序执行、设备运行情况可视化符号设计为例，选取红色、黄色、绿色、灰色对应印装工序中生产、暂停、完成、未进行的生产执行情况，并选取方向指示标识按照工序流程排序，便于直观了解产品生产执行情况；选用红色、黄色、绿色圆形和白色加粗字体标识，分别对应环境数据和设备运行数据中的异常、示警、正常的监测情况，并选用红、绿两色按比例填充环形图示，以红色和绿色占环形面积表示设备利用率。

3.2.2 可视化界面交互性设计

为确保管理和生产人员可以从视觉符号和可视化界面获取信息内容，并完成互动性操作，课题组从设备、工序、车间、楼层4 个角度进行交互界面设计。设备信息管理界面包含设备名称、运行状态、生产进度、环境数据及生产班组等信息；工序信息管理界面由印品交货日期、印品信息、工序状态3 个主要内容组成；车间信息管理界面由可切换的表示印品整体生产进度的柱状图和表示设备整体利用率的折线图、环形对比图构成。同时，以设备、工序操作界面为基础，结合生产常用表单信息内容将印装设备终端平板操作界面划分为信息栏和功能按键，其中，功能按键包括排产和工艺信息查看、作业备注、设备管理等，信息栏位于功能按键上方，用于表示选中按键的具体信息，部分信息栏设置了信息确认和反馈按键。

4 可视化技术在印刷管理中应用的效果

4.1 生产信息数据关联性增强

生产信息管理平台的应用打破了原有模式下存在的“信息孤岛”，实现了基础信息数据实时共享和各独立业务流程的有机结合。由于基础信息数据的实时共享，各生产信息数据的一致性水平有所提高。在跨业务流程基础数据提取期间，管理人员仅需登录对应层级权限账号即可在数据库中提取准确的信息数据，并根据管理需求进行该业务流程信息统计管理，促进了企业各项业务流程融合化、一体化发展。同时，将看似并无联系且客观抽象的报表数据转化为数据联系简洁明了的可视化图表后，提高了信息的易读易懂性及与受众之间的交互性。以某分公司设备管理为例，生产科和设备科人员通过可视化屏幕直接获取设备利用率、产品合格率等所隐含的内容。其中，生产科可以读取各设备利用率和产品过程合格率，调整后续订单排产方案，并将上述数值均未达生产要求的设备报送设备科；设备科则可以读取该数值对设备维护方案进行调整，以确保印品的高质量生产。

4.2 生产信息数据时效性增强

生产信息管理平台将图1所示的信息数据管理流程直接减少了基础数据采集和统计分析环节，信息数据周转次数和参与信息数据计算分析人数的减少，大幅缩短了信息数据的计算分析和传输周期。增强印品各印制环节生产信息数据的时效性，有利于保持管理决策和基层生产执行间的同步性，尤其是对子分公司数量多且地域相对分散的集团化公司十分重要。以某分公司对内的生产管理为例，管理人员可以通过以20～30 s 的间隔进行实时刷新的产量等信息数据屏幕、以3 min 的间隔进行同步刷新的曲线或柱状图等统计图表屏幕，获取生产信息数据统计计算分析结果。简洁易懂的信息传达方式，既缩短了管理人员理解信息数据的时间，又达到了引导其快速做出相应操作的目的，间接保持了印品高质量生产和印装设备高利用率，减少信息数据传递迟滞或错误带来的经济损失。

4.3 生产管理精细化水平提高

以某分公司为例，生产管理人员可通过信息中心可视化信息监测屏幕对生产数据、设备数据、质量数据、环境数据等基础量值进行实时监测，并通过后台程序根据管理需求切换界面，对印品在不同设备、工序、车间的班组实际产量、计划准确率、生产效率（OEE）[6]、设备利用率、产品（过程）合格率、环境稳定性等生产情况进行逐级监测，并且生产管理人员可以通过可视化界面直接查询掌握各机台排产情况，有效避免了订单排产过于集中某台设备的情况发生。同时，设备终端平板可视化操作界面简化了复杂的工单报表，并将传感器等记录的生产数据进行实时刷新显示，实现了将基层生产人员的注意力集中于生产以提高生产效率的目的。此外，在集团公司对各子分公司进行生产管理期间，管理人员通过Web页面或客户端登录ERP 权限账号访问平台数据库对各子分公司生产情况进行查阅，尤其是生产信息数据逐级查阅功能，明确了各层级统计分析工作范围和责任，且实现了管理流程可视化，提高了工作效率。可视化界面如图3和图4所示。

图3 车间整体信息可视化界面

图4 设备终端平板信息反馈界面

5 结语

通过建设以集团公司为中心，辐射各所属单位的生产信息管理平台，实现了信息数据统计分析和管理模式向信息数据共享和可视化管理的转换，促进了相互独立的业务流程实现融合化、一体化发展。实现生产信息数据数字化转换和可视化管理，其信息数据统计环节较原有流程有所缩减，降低了生产信息数据统计管理对人的依赖性和生产管理成本，提高了生产信息传递效率和质量。目前，生产信息管理平台中已投入使用的主要功能模块有效解决了原有管理模式中存在的一些问题，但由于中小学教材教辅印制季节性明显，更多的辅助功能模块需在管理平台稳定运行一段时间后，陆续进行开发应用。通过项目的实施，为集团公司后续信息化、智能化建设积累了一定的发展经验和设备基础，并可以为尚未将可视化技术与生产管理进行融合发展的印刷企业提供一定的参考。