今天我們來聊聊高級圖分析在復雜制造業的應用。這里我們主要圍繞離散制造業展開討論。現在來看，智能制造已經成為制造企業實現智慧轉型的關鍵詞。那么復雜制造業，如何借助高級圖分析，更好地實現智能制造，從而逆勢增長呢？下面就一起進入本期的TigerGraph 隨身聽吧。

首先我們來了解下復雜制造業，常見的復雜制造業有哪些呢？比較典型的有汽車、芯片、化工等行業。這些行業的配件或物料變化都非常復雜，比如一輛汽車，往往有上萬個零件，每個零件的廠商、型號、版本等都是多樣的，所以組合起來，它的搭配就非常多。制造業一般用物料清單，也就是BOM，來表示這種組件之間、零件和零件之間的關系。

除了物料變化復雜外，復雜制造業還有一個特點，就是流程工藝相當復雜。生產一個產品，往往需要經過成百上千個步驟。每個步驟又會用到不同的機器去生產，所以組合起來，它的流程就有很多很多種可能性。

另外，我們從供應鏈的角度來看，一個產品，在其生命周期中，往往涉及到很多方，比如眾多的供應商、合作伙伴、零售商等，和他們的交互就會產生更多的數據，這也是其復雜的原因之一。

在復雜制造業的數據建設中，我們可以看到這么幾個階段：

首先是物理世界的數據，包括產品、訂單、生產、采購、供應鏈、物流等數據。現在的制造業一般都做到了一定程度的數字化，所以企業里一般會有ERP系統、CRM銷售管理系統、APS高級計劃與排程系統、SCM采購系統、MES生產系統、WMS物流系統和DRP分銷系統等，尤其是高級計劃排產系統APS，已成為眾多企業提高生產效率的核心利器。

但這些系統，往往都是用關系型數據庫存儲的，比如Oracle和MySQL，這些系統一般作為業務系統來用，通常利用它們來處理交易或事件，但是如果用來做分析就不太夠了。所以，很多企業會走得更遠，即對數據進行二次加工，把數據搬運到數據集市、數據倉庫，甚至用上大數據平臺，去存儲、分析這些數據。

但這里有個很大的問題，即使是數據集市、數據倉庫，亦或者大數據平臺，它們本身并沒有存儲數據之間的關系。我們知道，企業生產活動的所有數據之間都會存在直接或者間接的關系，而無論是關系型數據庫，還是Hadoop等，它們在存儲這些數據時都是以表的形式來存儲數據，而數據和數據之間的聯系，卻沒有存儲。

不同數據庫的特點對比：

這里我們簡單分析比較下不同數據庫的特點。首先是關系型數據庫，如果我們想要分析表和表之間的關聯，我們往往需要利用外鍵進行表連接，效率其實非常低。然后是Key-value鍵值數據庫，它在數據量上相比關系型數據庫支持會更多，因為它開始支持分布式，但對于那種復雜的、深度的分析，它的性能仍然是非常差的。最后是圖數據庫，由于它天然存儲了實體和實體之間的關系，所以當用圖來做一些深度分析時，它的優勢就非常明顯。

圖在復雜制造業中的應用：

接下來我們看下圖在復雜制造業中的應用，我們從2個角度來看，一個是微觀角度，我們會探索幾個非常具體的使用場景，比如物料清單查詢、供應鏈管理、生產流程優化，然后我們從宏觀角度來討論企業知識圖譜的建立。可能你現在還不知道具體的圖應用場景，但我們可以先把知識圖譜平臺建立起來，匯集銷售、計劃、采購、生產、物流、分銷等業務數據，然后后面可能會有一些新的應用場景，比如構建產品、用戶、供應商畫像等，我們就可以通過圖查詢來進行分析。

圖在復雜制造業中的應用：物料清單BOM查詢

今天我們主要來看下物料清單的例子。物料清單BOM是一種定義產品結構的技術文件，往往是樹狀的結構，所以又稱為產品結構樹。物料清單BOM往往包括單級展開BOM和多級展開BOM。一層層展開的話，可能會超過30層的結構。這里往往會遇到一些挑戰，例如：

原始數據非常大；

每秒更新比如100條，并且需要實時入庫；

查詢涉及到并發查詢，因為會有很多人需要查詢這個數據；

深度鏈接的鏈路非常長，假設這30層，每層需要3跳，那么總共就會有90跳的深度；

數據結構上可能會存在環；

多種遍歷可能性。

那如何利用TigerGraph來應對這些挑戰呢？

首先是數據量大這個問題，TigerGraph支持分布式，支持千億級事務實體，萬億級的邊，可以輕松應對前面提到的原始數據非常大的問題；

第二個是深度鏈接分析，TigerGraph可以支持10跳以上的深度關系查詢，這里的10跳指的是每一跳的廣度都非常廣的情況，如果說每一跳的廣度比較小的話，TigerGraph能夠支持更深的深度；

第三個是結構復雜，TigerGraph的圖查詢語言是GSQL，它是一種圖靈完備的語言，能進行復雜的計算，像環路的問題、多種遍歷可能的問題等，它都能夠解決；

第四個是實時更新，TigerGraph能夠做到每秒數十萬次更新，每天數十億次事務更新，這對于企業來講基本都是足夠的；

第五個是實時查詢，對于涉及數千萬實體或關系的查詢，TigerGraph能夠做到亞秒級響應；

最后是多部門多人協作，TigerGraph是一款企業級的商用軟件，支持多圖、權限管理和加密。

為了便于大家更直觀地感受，來自我們客戶成功團隊的高級工程師林選磊，借助TigerGraph的可視化圖分析工具GraphStudio，為我們逐步演示了圖分析在物料清單BOM的查詢應用，歡迎觀看。

小結：

最后，我們簡單總結下今天的分享：

復雜制造業中的數據之間是高度互聯的，圖能完美的表達物理世界；

圖數據庫可以助力制造業中的物料清單查詢、供應鏈管理和生產流程優化等；

圖數據庫可以幫助企業建立知識圖譜；

TigerGraph是一款混合事務/分析處理（HTAP）的圖數據庫；

GSQL是圖靈完備，能實現復雜功能的圖查詢語言；

以上就是我們今天的隨身聽內容，為了幫助大家了解圖技術在制造業中的實際應用和價值

審核編輯 ：李倩