協(xié)同制造云，如何實現(xiàn)汽車供應(yīng)鏈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型？

在工業(yè)4.0和智能制造發(fā)展的驅(qū)動下，以中國制造2025為背景，汽車整車企業(yè)為了實現(xiàn)精益化的制造及物流，提升生產(chǎn)和物流的質(zhì)量和效率，建立高效、靈活、穩(wěn)定、透明的供應(yīng)鏈體系變得尤為重要。面對多樣化的市場，整車企業(yè)的產(chǎn)品交付、成本控制、質(zhì)量追溯將面臨多維化、高效率、高標(biāo)準(zhǔn)的要求，而供應(yīng)鏈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為了整車企業(yè)快速響應(yīng)市場，提高產(chǎn)品質(zhì)量的必經(jīng)之路。本文以某整車企業(yè)為原型（以下簡稱A公司）結(jié)合其供應(yīng)鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型的經(jīng)驗來探討國內(nèi)眾多整車企業(yè)建立其智能化、數(shù)字化供應(yīng)鏈體系面臨的問題和挑戰(zhàn)。

為了降低物流成本、縮短產(chǎn)品交貨期、提高供應(yīng)商間配合的契合度以提高產(chǎn)品質(zhì)量，A公司計劃實施供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)整車計劃實時下發(fā)到幾百家供應(yīng)商進(jìn)行零部件生產(chǎn)計劃拆解生產(chǎn)，同時監(jiān)控各供應(yīng)商生產(chǎn)過程、質(zhì)量數(shù)據(jù)以及質(zhì)量改進(jìn)，初期A公司以傳統(tǒng)的單租戶方式構(gòu)建了如下圖結(jié)構(gòu)的供應(yīng)商管理系統(tǒng)，所有供應(yīng)商的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在一個數(shù)據(jù)庫中其中各數(shù)據(jù)以供應(yīng)商編碼區(qū)分。

經(jīng)過產(chǎn)品迭代期和運(yùn)行期后，A公司的初始設(shè)想得以實現(xiàn)，相比之前人工電話、郵件催報等方式效率明顯提升，效果也顯而易見，但是隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，需求的變更，挑戰(zhàn)也隨之而來，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）業(yè)務(wù)場景管理沖突

部分供應(yīng)商需要業(yè)務(wù)中做系統(tǒng)集成且系統(tǒng)多樣，部分供應(yīng)商由手工采集數(shù)據(jù)，導(dǎo)致系統(tǒng)無法完全滿足所有供應(yīng)商需求。

2）業(yè)務(wù)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)缺失

部分供應(yīng)商無信息化手段管理關(guān)鍵業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致A公司無法及時協(xié)調(diào)供應(yīng)商間的業(yè)務(wù)配合，例如，整車外觀件間的色差比對、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件間的尺寸比對等。

3）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)格式多樣

供應(yīng)商信息化建設(shè)能力不一，造成同一業(yè)務(wù)場景中數(shù)據(jù)輸入或輸出不同，系統(tǒng)無法進(jìn)行針對性解決，例如，供應(yīng)商原材料或成品編碼規(guī)則不一，系統(tǒng)無法支持物流在線掃碼功能。

4）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全風(fēng)險

供應(yīng)商、三方物流間業(yè)務(wù)交織，業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中的多環(huán)節(jié)需要配合協(xié)調(diào)工作，各個環(huán)節(jié)相互交織成網(wǎng)狀，數(shù)據(jù)權(quán)限以及功能權(quán)限無法高效實現(xiàn)。

當(dāng)然還有許多由于單租戶系統(tǒng)架構(gòu)導(dǎo)致業(yè)務(wù)沖突，需求無法快速有效拓展而導(dǎo)致供應(yīng)鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型未完全達(dá)到預(yù)期，無法高效響應(yīng)A公司對產(chǎn)品質(zhì)量、市場預(yù)測、快速交付等核心業(yè)務(wù)。A公司總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，重新整合資源，采用多租戶架構(gòu)進(jìn)一步幫助供應(yīng)鏈體系實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

接下來本文對多租戶架構(gòu)及應(yīng)用場景進(jìn)行闡述，助力整車企業(yè)構(gòu)建高效、優(yōu)越、透明、可控的數(shù)字化供應(yīng)鏈體系。

什么是多租戶?

多租戶（Multi-tenancy）是一種軟件架構(gòu),它的目的在于將一套應(yīng)用程序共享給不同的組織(客戶)，并且保證各個組織(客戶)之間數(shù)據(jù)的可靠性，安全性以及隔離性。在多租戶系統(tǒng)中，我們將這些組織(客戶)統(tǒng)稱為“租戶”。

假設(shè)現(xiàn)在我們開發(fā)了一個新的產(chǎn)品,正在推廣，客戶A,客戶B以及客戶C先后下訂單購買我們的產(chǎn)品。那么接下來，按照傳統(tǒng)的項目實施流程，我們需要分別給A,B,C三個客戶分別部署一套獨(dú)立運(yùn)行的應(yīng)用程序，我們稱這種方式為單租戶模式。

而在多租戶模式下，同樣是一套應(yīng)用程序，針對于客戶A,客戶B以及客戶C，我們會分別為他們創(chuàng)建一個獨(dú)立運(yùn)行的租戶賬號，并且給他們分配不一樣的功能及權(quán)限。盡管他們使用同一個應(yīng)用程序，但是他們只被允許訪問屬于自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)。與單租戶模式相比,后者在功能擴(kuò)展和安全控制上更加靈活高效，同事還很大程度地降低了開發(fā)和維護(hù)成本。

多租戶架構(gòu)應(yīng)用場景有哪些？

1）應(yīng)用場景一:供應(yīng)鏈管理(Supply Chain Management)

以整車企業(yè)為例,如果整車企業(yè)需要對供應(yīng)鏈下游的原料供貨商、倉儲商、運(yùn)輸商等進(jìn)行信息化管理,使用多租戶系統(tǒng)的好處：

a.各個供應(yīng)商之間數(shù)據(jù)隔離,方便維護(hù)；

b.整車企業(yè)易于統(tǒng)計同類型供應(yīng)商之間的數(shù)據(jù),生成統(tǒng)計報表；

c.投入成本低,不需要給每個供應(yīng)商部署一套系統(tǒng),只需要給供應(yīng)商注冊租戶賬號,然后就可以使用。

2）應(yīng)用場景二:多組織管理(Multi-Organization Management)

對于集團(tuán)公司或者跨國企業(yè)來說,通常會在各地區(qū)劃分不同區(qū)域,每個區(qū)域有不同的子公司.每個公司有著嚴(yán)格的責(zé)任區(qū)域以及業(yè)務(wù)劃分.如果將所有的子公司都放在一個系統(tǒng)中進(jìn)行管理,會存下以下幾點(diǎn)問題:

a.權(quán)限不易劃分：權(quán)限設(shè)計時需要考慮跨公司的權(quán)限控制，以便每個公司都有一個管理員角色，該角色僅負(fù)責(zé)維護(hù)該公司相關(guān)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)；

b.數(shù)據(jù)過于耦合：不同子公司的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)耦合在一起，不便處理.業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)也不方便以公司維度單獨(dú)進(jìn)行核算。

多租戶數(shù)據(jù)處理方案

多租戶系統(tǒng)的健壯與否，最重要的因素之一是要做好數(shù)據(jù)隔離。關(guān)于這一點(diǎn)，在系統(tǒng)設(shè)計之初就需要著重考慮.。多租戶數(shù)據(jù)存儲主流的方案主要分為以下三種：

1）分離數(shù)據(jù)庫(Separate database)

• 每個租戶單獨(dú)對應(yīng)一個數(shù)據(jù)庫實例，將不同的租戶數(shù)據(jù)放在不同的數(shù)據(jù)庫實例當(dāng)中。

2）分離Schema(Separate schema)

• 每個租戶單獨(dú)對應(yīng)同一個數(shù)據(jù)庫實例下面的一個Schema，與分離數(shù)據(jù)庫的區(qū)別在于,這種方式只需要安裝一個數(shù)據(jù)庫實例。

3）數(shù)據(jù)分區(qū)(Partitioned data)

租戶共享同一個數(shù)據(jù)庫實例，同一個Schema，但是每張業(yè)務(wù)表中增加Tenant Identifier字段用于區(qū)分不同租戶的數(shù)據(jù)。這種方式隔離級別最低,數(shù)據(jù)共享程度最高。

總的來說，三種方式有利有弊,，需要在共享度、隔離度、復(fù)雜度以及成本上進(jìn)行取舍，魚和熊掌不可兼得。

多租戶平臺設(shè)計思路

眾所周知，脫離業(yè)務(wù)的產(chǎn)品框架設(shè)計都是耍流氓，好的架構(gòu)不是設(shè)計出來的，而是隨著業(yè)務(wù)發(fā)展和客戶需求而逐漸演化出來的，所以在多租戶產(chǎn)品框架設(shè)計時在業(yè)務(wù)層面需要從以下幾個方面來考慮：

1）業(yè)務(wù)劃分

根據(jù)業(yè)務(wù)場景和業(yè)務(wù)功能需求，將產(chǎn)品劃分為不同的模塊，模塊間完全解耦，數(shù)據(jù)交互時主要采用以下三種方式：

a.消息通訊，建立特定的消息通道，雙方監(jiān)聽/生產(chǎn)消息數(shù)據(jù)。

b.事件總線，建立特定的事件總線，雙方監(jiān)聽/生產(chǎn)事件數(shù)據(jù)。

c.REST服務(wù)，需要實時響應(yīng)的采用REST服務(wù)的方式，約定數(shù)據(jù)格式。

2）業(yè)務(wù)規(guī)則

為了適應(yīng)不同租戶對產(chǎn)品的不同業(yè)務(wù)需求，需要每個模塊在提供標(biāo)準(zhǔn)功能外，還需要提供以下功能擴(kuò)展：

a.功能變種，即產(chǎn)品提供的功能不能完全滿足需求，采用參數(shù)配置或數(shù)據(jù)流方向調(diào)整來實現(xiàn)功能變形。

b.功能延伸，即租戶在現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上需要額外的業(yè)務(wù)，采用消息/事件方式發(fā)送新業(yè)務(wù)請求，在租戶的業(yè)務(wù)規(guī)則管理中采用動態(tài)腳本的方式建立新的業(yè)務(wù)點(diǎn)以滿足租戶需求。

c.功能裂變，即租戶對某一個功能在多個維度上都有新的需求，甚至于租戶新的需求完全不在現(xiàn)有產(chǎn)品功能列表中，采用模塊定制開發(fā)熱部署的方式進(jìn)行上線，同時通過License來控制租戶的功能模塊權(quán)限。

3）業(yè)務(wù)引擎

當(dāng)使用產(chǎn)品的租戶變多時，就會面臨功能沖突問題，為了在不做定制開發(fā)或少做動態(tài)腳本配置的前提下滿足各客戶的需求，采用業(yè)務(wù)引擎來調(diào)度和組合業(yè)務(wù)規(guī)則，完成業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

a.業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中的最小組成單元，進(jìn)行分類管理，動態(tài)組合。

b.業(yè)務(wù)輸入,業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中的輸入流，進(jìn)行綁定與監(jiān)控。

c.業(yè)務(wù)邏輯，業(yè)務(wù)計算單元，通過配置四則運(yùn)算，接口調(diào)用，外部腳本處理等進(jìn)行業(yè)務(wù)整合。

d.業(yè)務(wù)輸出，業(yè)務(wù)執(zhí)行完成后輸出結(jié)果，進(jìn)行綁定與監(jiān)控。

4)業(yè)務(wù)接口

租戶集成外部系統(tǒng)串聯(lián)自己的IT體系。

a.提供標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)接口服務(wù)，進(jìn)行租戶及用戶調(diào)用授權(quán)。

b.配合外部腳本、規(guī)則引擎、消息監(jiān)聽搭建租戶特有的接口服務(wù)。

c.配合數(shù)據(jù)流引擎、調(diào)度引擎進(jìn)行外部系統(tǒng)集成。

多租戶供應(yīng)鏈數(shù)字化方案落地

PIKE（Polelink Infrastructure Kernel Environment）是北匯自研的一套成熟的軟件開發(fā)框架，目前已經(jīng)迭代了三個大的版本。北匯軟件開發(fā)團(tuán)隊在PIKE 3.0的基礎(chǔ)之上，研發(fā)出適用上述應(yīng)用場景的多租戶系統(tǒng)平臺助力整車廠及其零部件供應(yīng)商快速構(gòu)建高效優(yōu)越的供應(yīng)鏈體系，下面附帶幾張整車企業(yè)使用多租戶架構(gòu)的供應(yīng)鏈平臺基于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行供應(yīng)商質(zhì)量和交付管控的實施效果圖，僅供參考：

總結(jié)

北匯信息深耕智能工廠領(lǐng)域近十年，從MES系統(tǒng)（Manufacturing Execution System,，制造執(zhí)行系統(tǒng)）逐步開始開發(fā)新一代的制造過程管控系統(tǒng)——MOM系統(tǒng)（Manufacturing Operation Management，制造運(yùn)營管理）?；诙嘧鈶簦∕ulti-tenancy）開發(fā)架構(gòu)的應(yīng)用，北匯信息開發(fā)的MOM系統(tǒng)幫助汽車供應(yīng)商實現(xiàn)數(shù)字轉(zhuǎn)型，后續(xù)將逐步分享我們在如何快速實現(xiàn)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)可視化、自動化系統(tǒng)集成等方面的經(jīng)驗，敬請期待！