3.3.3 時(shí)空數(shù)據(jù)模型的分析操作

時(shí)空數(shù)據(jù)模型從時(shí)間、空間、屬性等多個(gè)維度對(duì)生產(chǎn)要素的信息進(jìn)行組織和管理，使數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)形式能更好地與人們的思維習(xí)慣匹配。在此基礎(chǔ)上，通過一系列的分析操作，從多個(gè)維度、多個(gè)層次對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行剖析，深入了解數(shù)據(jù)中的信息和內(nèi)涵，為不同的用戶提供不同層次和維度的信息。時(shí)空數(shù)據(jù)模型的基本分析操作主要包括數(shù)據(jù)切片、數(shù)據(jù)切塊、數(shù)據(jù)鉆取等。

（1）數(shù)據(jù)切片 數(shù)據(jù)切片操作指在數(shù)據(jù)立方體上的某一維度選定一個(gè)特定的值，從而使數(shù)據(jù)立方體的維度從n維降成n-1維。數(shù)據(jù)切片操作舍棄了數(shù)據(jù)立方體的部分觀察角度，因此可以更加集中地觀察和分析數(shù)據(jù)，剔除無關(guān)信息、獲取特定的有用信息。如圖3-15a所示的數(shù)據(jù)立方體模型，在工人編號(hào)維度選定一個(gè)工人的編號(hào)，那么根據(jù)切片所得的數(shù)據(jù)便可以獲取該工人不同時(shí)刻的位置信息以及運(yùn)動(dòng)軌跡信息。

圖3-15 數(shù)據(jù)切片與數(shù)據(jù)切塊

（2）數(shù)據(jù)切塊 數(shù)據(jù)切塊操作指從數(shù)據(jù)立方體中的某一個(gè)維度上選定一個(gè)區(qū)間，對(duì)該區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以挖掘出數(shù)據(jù)中的有用信息，如圖3-15b所示。數(shù)據(jù)切塊可看成多個(gè)數(shù)據(jù)切片的疊加，當(dāng)區(qū)間壓縮為一個(gè)點(diǎn)時(shí)，數(shù)據(jù)切塊操作便轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)切片操作。

（3）數(shù)據(jù)鉆取 維是觀察數(shù)據(jù)的特定角度，根據(jù)觀察的細(xì)致程度不同可劃分成不同的層次，如時(shí)間維度根據(jù)細(xì)致程度可以劃分為年、季、月、日、時(shí)等。維的層次反映了數(shù)據(jù)的綜合程度，維的層次越高，代表數(shù)據(jù)的綜合程度越高，數(shù)據(jù)量越少，細(xì)節(jié)越少；反之，維的層次越低，代表數(shù)據(jù)的綜合程度越低，數(shù)據(jù)量越大，細(xì)節(jié)也越充分。數(shù)據(jù)鉆取由向下鉆取和向上鉆取兩個(gè)部分組成，下鉆是指在某一維度上的層次較高的匯總數(shù)據(jù)向下分解成層次較低的詳細(xì)數(shù)據(jù)，獲取更多的細(xì)節(jié)信息；上鉆則將層次較低的詳細(xì)數(shù)據(jù)概括為層次較高的匯總數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合。數(shù)據(jù)鉆取操作實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)詳略程度的轉(zhuǎn)換，具體過程如圖3-16所示。

圖3-16 數(shù)據(jù)鉆取

在離散制造車間中，不同的用戶在生產(chǎn)過程中需要不同層次和維度的信息。車間生產(chǎn)人員主要進(jìn)行具體事務(wù)性操作，如產(chǎn)品加工、質(zhì)檢等，對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和細(xì)致程度要求很高；而車間生產(chǎn)管理人員主要對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行管理和控制，更加關(guān)心制造現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)制造活動(dòng)是否正常進(jìn)行，因此更多地需要過程數(shù)據(jù)。通過對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的分析操作將得到不同層次、不同視角的信息，根據(jù)時(shí)間維度和層次的不同分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)層、過程數(shù)據(jù)層和歷史數(shù)據(jù)層，具體如圖3-17所示。

圖3-17 時(shí)空數(shù)據(jù)模型多維視圖

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要來源于車間各類生產(chǎn)要素，如物料、人員、配送車輛、設(shè)備等。通過實(shí)時(shí)定位技術(shù)和信息采集技術(shù)實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)要素的各類信息，主要用于制造現(xiàn)場(chǎng)的事務(wù)性操作和管理，面向車間生產(chǎn)操作人員。過程數(shù)據(jù)主要面向車間生產(chǎn)管理人員，為其提供制造現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)進(jìn)度以及生產(chǎn)要素使用消耗情況等，使車間生產(chǎn)管理人員能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地把握車間生產(chǎn)進(jìn)度和生產(chǎn)情況。當(dāng)車間出現(xiàn)生產(chǎn)干擾時(shí)，車間生產(chǎn)管理人員能迅速調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，重新優(yōu)化配置資源，保證生產(chǎn)活動(dòng)正常進(jìn)行，防止制造車間出現(xiàn)生產(chǎn)阻塞甚至生產(chǎn)中斷。歷史數(shù)據(jù)主要用于在制造過程完成以后對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行分析，挖掘其中的有用信息用于指導(dǎo)后期的生產(chǎn)制造過程，涵蓋了產(chǎn)品的加工路線、質(zhì)量、設(shè)備利用率等歷史信息。