如何搭建“可视化工厂大屏”，看上汽制动怎么做？
帆软项目组 李勇 商业智能研究 2019-12-06
2019年，汽车行业正在发生巨大的变化。
市场竞争也变得更为激烈。去年以来一批重大的国家政策和汽车行业政策出台，对汽车市场产生了重大影响。政策在变、消费者在变、市场在变。如何应对如此复杂的局面，各车企及相关产业链都在寻求转型、升级，以适应不断变化、竞争激烈的汽车市场，而数字化更是成为了汽车行业转型的重要突破点。
今天就来和大家分享上海汽车制动系统有限公司（SABS），在信息化助力制造业转型升级的智能制造大背景下，数字化运营管理驾驶舱项目的落地过程。
公司介绍
上海汽车制动系统有限公司（SABS）系上海汽车工业集团总公司（SAIC）与德国大陆股份公司（Continental AG）的合资企业。成立于1995年7月，是我国最早引进国际先进技术生产制动钳、防抱死制动系统、总泵助力器和后分泵产品的企业。公司生产的防抱死制动系统（ABS）曾被列入“十五”期间国家重点项目，也是当前国内唯一具备系统开发配套的专业企业。2004年与上海康迪汽车制动器有限公司完成合并，进一步扩大公司产品范围，成为一家汽车制动的系统供应商。
项目背景
上海汽车制动系统有限公司的信息化建设，正处在不断完善的过程中。主要表现在硬件的更新换代、软件的稳步推进。信息化的建设，将企业内部各职能部门，企业上游、下游串联起来，打通其各个环节，以期各环节最优化、反应速度最快化、成本最低化、服务更具针对性，达到提质增效的效果。
硬件方面：
随着业务和产品体系的发展，上汽制动正走在由老设备向新设备改造升级的过度期，特别是在当前信息化助力制造业转型升级的智能制造大背景下，老设备已经不能在激烈的竞争环境中获得更大的竞争优势。
信息化建设：
目前上汽制动的信息化建设处在发力、上升阶段，在不断完善过程中。目前已上线使用的系统有自动化办公系统（OA）、SAP（ERP）、PLC（老厂生产数据采集）、中央计算机数据库（新厂生产数据采集）；正在建设的有QDAS（三坐标系统：质量管理系统）、智能仓储（AGV小车）；计划实施的有设备管理系统。
数据监控现状：
随着信息化建设的深入，数据的获取变得更加的便捷，让实时数据监控成为一种可能，在引入帆软产品实现数据大屏监控之前，上汽制动已经运用Echarts实现了生产数据的自动化、可视化监控，但是，页面的制作周期较长，对于复杂需求实现及维护难度大，没有涉及到个业务主题，仅实现了生产模块的部分数据实时监控，数据的实时性只能通过Kafka来保证。
对新产品和团队的期望：
现有的数据分析方式和汇报方式已经不能满足管理层的决策需求，希望引进一个成熟的产品和团队，通过一个完善的管理体系来规范数据统计口径，并能够将各业务部门产生的数据进行主题分类， 通过这些主题数据生成一些固定的指标数据，最终呈现有决策管理价值的分析数据供管理层使用。公司对新产品和团队的期望目标是能够将SABS的拼接屏显示内容升级为SABS运营管理驾驶舱，显示内容覆盖生产，质保，工业工程，物流，安全与环境等各部门业务数据，并能通过一定交互实现数据多层级的钻取显示。基于以上目标，公司最终选择了与帆软合作，以实现：
全业务主题的一屏展示
线上线下数据整合
线下数据自动采集
前端数据的实时更新
数据的多层级钻取
新项目的落地实施
1、项目需求
一、公司需求
1.公司业务范围
生产区域
先来介绍一下上汽制动的生产流程和指标体系，主要生产活动及关键节点如下：
根据上汽制动的各项需求，制定了一套指标体系：
该指标体系涉及到了制造企业关注的多个关键业务主题，在制造行业中具有共通性。
2.数据采集
第一，由于仅部分业务板块进行了数字化建设，而更多的业务板块尚未进行信息化建设；第二，数据维护单位和个人，在日常办公中习惯和善于使用Excel进行数据的记录、统计、分析，所以在建设的初期各部门业务数据均会以Excel的形式上传至指定Windows系统共享目录，使用kettle批量、固定周期自动采集入库。后期，根据信息化建设的推进，逐渐切换为线上数据。由于数据分析的多级钻取，必须构建Excel维度数据的主数据，保证数据的一致性。
3.前端展示
页面需要有中、英文两版，考虑到篇幅，直接通过按钮进行切换。主要展示生产制造、物流绩效、质量绩效、工业工程、安全与环境5大主题的关键指标，每个主题包含多个指标，每个指标均有1~3级的数据钻取。此外，还包含智能制造词云图、厂区地图。整体效果主要体现“科技感”、“动态”、“实时”。
二、时间范围
项目整体时间规划分如下几个阶段：需求调研、蓝图方案、底层构建、中文版开发、英文版开发、上线运行、交付验收7个阶段。
时间规划如下表：
三、功能要求
实时数据监控、数据自动采集、多指标（23个指标）展示、多层级钻取（每个指标钻取1~3级）、底层数仓建设、中英文切换。
四、UI要求
1、UI要求高
主色调为SABS标志蓝（C:100 M:40 Y:0 K:30），辅助颜色为Conti标志黄色（C:0 M:35 Y:100 K:0）。整体效果主要体现“科技感”、“动态”、“实时”。
2、技术&业务方案
系统整体技术架构如下图，以数据流向为基础。源数据来自Excel文件，文件存在共享盘，ETL与文件盘不在同一台服务器中，需要将远程文件盘本地化，如此，在ETL中才能实现远程文件的读取入库。在ETL中对抽取的数据进行转换、清洗后存入数据库。作为前段页面的数据源。远程文件的获取为本项目的关键点。
系统架构如下图：
业务方案如下：
根据展示层级需求，将所有指标根据钻取的层级划分为生产区域层、车间层、产品/设备层。
在分级的基础上，根据前端展示要求，形成如下整体布局：
针对以上业务方案和展示方案详细表述如下：
1、基础数据采集
数据采集过程中，涉及到多部门的文件上传、维护、文件存放位置、文件命名、sheet命名，各Excel文件中所包含字段的设计，采集工具的选取，数据清洗，数据采集的自动化等。
Excel文件设计：标准化各业务部门指标数据文件存放位置、文件命名、sheet命名，并规定数据维护的周期；
中英文数据：为了方便前段中英文的双页面制作，在底层数据维护时，对所有维度数据保存中文、英文2个字段。
数据tip：有些数据，因其业务监控需要，会有备注信息，需要展示在图表中。故在对应底层文件中维护tip字段。例如：各车间生产完成情况，如果没有完成预期目标，在底层维护时，需要做备注，在前段展示没达标原因。
ETL：本项目选取kettle作为数据清洗工具，通过本地化网盘，实现kettle对Excel文件的自动获取。
数据清洗：因为数据维护的群体较为庞大。所以，以对接人为协调对像，输出文档规范在数据维护群体中做宣导，通过试运行，规范化行为，为正式上线做准备。
自动化采集：通过win定时任务，定时调度ETL任务，实现数据的自动入库。
2、前端展示页面
通过页面上方的中英文按钮，实现中文版、英文版的切换。页面中央为工厂布局图。图片有2份，装配线（英文：Assembly）与机加工（英文：Machining），通过布局图顶端区域按钮完成区域切换。另外通过布局地图进行车间选择互动，通过点击地图中出不同生产车间可过滤显示出对应车间的数据。鼠标悬停与地图某区域中时，该区域边框与鼠标点下会发生数据变化的模块同时发光以表示相互呼应。页面初始化时停留在装配线区域，车间均处于未选择状态。重新点击区域按钮可以取消当前选择。点击tab进行指标的切换展示，当在同一tab下进行数据的联动和下钻时，通过点击对应指标的tab页签返回到下钻和联动前的初始状态。前端具有监控功能的图表，需要展示未达标的备注信息。当鼠标移动在对应图表上时，自动弹出。对于二维表，需要用跑马灯，动态显示，当鼠标悬停时，停止滚动，同时支持鼠标滚轮效果。
3、落地效果
整体分为机加和装配两个区域数据分析，每个区域下划分车间和产线。地图和其他版块的数据存在数据联动，当点击“装配区域”按钮时，显示装配区域的数据；点击“机加工”按钮时，显示机加工的数据，同时地图切换为机加工的地图。地图中划分车间，点击车间，显示对应车间的数据。地图的下一层级为产线，产线与其他版块之间不存在数据联动。被联动的模块有生产状态、生产计划执行、曼宁指数、设备故障率。通过点击“中文”、“英文”按钮，切换中文版与英文版。点击词云图中的关键词，切换到对应关键词的数据分析页面，例如关键词“AGV”,当点击此关键词的时候，跳转到AGV监控页面。
现场效果：
领导视察时：
关于页面的详细功能可见<文末视频>。下面将以实时产出和设备状态为例，介绍下页面在数据监控方面的作用。1.实时产出实时产出部分的计划为当日计划，包含两个班次，第一个班次的开始时间为早晨7点，但是前端页面显示的是早七点至当前时间的计划和实际产出，每两个小时更新一次，也就是说从7点显示的是7-9点的计划，而实际是实时的，到9点时的计划为7-11点的计划，而实际产出为实时，以此类推，通过此图表来监控各车间及各产线的产出情况，出现异常，找到对应生产负责人，进行问题追踪。
2.设备状态
LV1：
当年装配线和机加工区域的总设备数和完好设备数。
LV2：
如果存在故障设备，则点击环图，查看当前生产区域下，各车间的故障设备数，悬停显示具体故障设备。
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