基于．NET平臺(tái)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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0 引 言

在企業(yè)信息化的帶動(dòng)下，一些科研院所先后建立了CAPP和PDM等系統(tǒng)，但生產(chǎn)加工管理方面的信息化還是一片空白，導(dǎo)致生產(chǎn)加工過(guò)程中存在大量的問(wèn)題，如工藝數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能共享、生產(chǎn)調(diào)度方式落后、質(zhì)量信息反饋滯后以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)反饋不及時(shí)等，不利于各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)掌握生產(chǎn)情況。同時(shí)由于系統(tǒng)建設(shè)的不連續(xù)性，各個(gè)系統(tǒng)之間不能進(jìn)行基本的電子信息交換，形成應(yīng)用系統(tǒng)的“信息孤島”。

科研院所是典型的研制和多品種小批量生產(chǎn)混合模式，與其他大型工業(yè)企業(yè)的批生產(chǎn)模式有一定的區(qū)別。本文分析和總結(jié)了科研院所企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)和需求，將管理和信息技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了基于科研院所的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)分析與總體設(shè)計(jì)

生產(chǎn)管理系統(tǒng)貫穿生產(chǎn)過(guò)程整個(gè)生命周期，是完全基于B／S架構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)只在服務(wù)器端，基本做到了客戶端的零管理、零維護(hù)。系統(tǒng)使用EAI數(shù)據(jù)集成方法，與CAPP和PDM等系統(tǒng)集成，使之形成二個(gè)有機(jī)整體，使用戶不會(huì)感覺(jué)到多個(gè)系統(tǒng)的存在。

1.1 系統(tǒng)功能概述

系統(tǒng)總體功能包括：生產(chǎn)計(jì)劃管理、車間調(diào)度管理、加工流程管理和齊套庫(kù)房管理4大部分業(yè)務(wù)功能和與各個(gè)外部系統(tǒng)的接口功能。系統(tǒng)的功能框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)下達(dá)，到工廠車間作業(yè)調(diào)度及派工，再到工段工序派工、檢驗(yàn)等加工流轉(zhuǎn)，最后到齊套出入庫(kù)、產(chǎn)品整件移交等產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的任務(wù)生命周期管理。與其他系統(tǒng)的應(yīng)用集成接口功能包括：與PDM接口，將設(shè)計(jì)BOM傳遞到生產(chǎn)和工藝；與文檔系統(tǒng)接口，跟蹤圖紙的發(fā)放與回收；與物資系統(tǒng)接口，解決與物資庫(kù)的數(shù)據(jù)集成、信息共享問(wèn)題；與CAPP接口獲得生產(chǎn)管理流轉(zhuǎn)基本數(shù)據(jù)一工藝工序數(shù)據(jù)。同時(shí)結(jié)合車間工段工作中心條碼數(shù)據(jù)采集控制，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)問(wèn)題反饋交互，解決生產(chǎn)過(guò)程中制約進(jìn)度的瓶頸問(wèn)題，提高生產(chǎn)交付的速度。

1.2 系統(tǒng)EAI方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)EAI設(shè)計(jì)全程采用基于Web服務(wù)的企業(yè)應(yīng)用集成技術(shù)架構(gòu)，PMS系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)用的表示層與業(yè)務(wù)邏輯層之間也采用Web服務(wù)的形式將業(yè)務(wù)邏輯封裝，表示層只需調(diào)用相應(yīng)的接口類方法庫(kù)即可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的調(diào)用和反饋，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)既定的功能。對(duì)于PMS系統(tǒng)外部接口，由于文檔系統(tǒng)是新建的系統(tǒng)，已經(jīng)根據(jù)需要提供了Web服務(wù)接口，所以只需在PMS系統(tǒng)中引用即可實(shí)現(xiàn)PMS與其業(yè)務(wù)邏輯的交互。而像PDM系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)和物資系統(tǒng)，都屬于舊有遺留系統(tǒng)，對(duì)于這些系統(tǒng)，需要分析這些系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模型和數(shù)據(jù)庫(kù)模型，構(gòu)建相應(yīng)的Web服務(wù)接口，發(fā)布這些系統(tǒng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。

1.3 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

生產(chǎn)管理系統(tǒng)采用多層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。多層結(jié)構(gòu)具有可重用、可擴(kuò)充和低耦合等優(yōu)點(diǎn)。各個(gè)層都可以單獨(dú)抽離并復(fù)用，同時(shí)層與層之間的調(diào)用降低了耦合性，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的低耦合、高內(nèi)聚，方便進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)軟件在架構(gòu)層面的重用。系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

表示層為應(yīng)用程序提供人機(jī)交互界面。通過(guò)各個(gè)角色的操作，調(diào)用Web服務(wù)層封裝的業(yè)務(wù)邏輯，獲取業(yè)務(wù)操作的結(jié)果，通過(guò)瀏覽器界面顯示出來(lái)。

Web服務(wù)層將業(yè)務(wù)邏輯以Web服務(wù)的方式進(jìn)行封裝，提供給表示層調(diào)用，并負(fù)責(zé)與表示層操作進(jìn)行交互。

業(yè)務(wù)邏輯層是系統(tǒng)的核心層，它包括系統(tǒng)接口和業(yè)務(wù)功能2部分。系統(tǒng)接口是與PMS集成的接口，如CAPP接口和PDM接口；業(yè)務(wù)功能主要包括用戶管理和權(quán)限管理等通用功能和計(jì)劃下達(dá)、任務(wù)接收、車間流轉(zhuǎn)及齊套管理等業(yè)務(wù)功能。其中通用組件主要是對(duì)一些常用功能封裝而成的組件，可以作為未來(lái)系統(tǒng)的復(fù)用組件。另外，它還包括一個(gè)配置管理層對(duì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、參數(shù)和日志等配置信息進(jìn)行管理。

數(shù)據(jù)訪問(wèn)層為應(yīng)用程序提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)，消除上層對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的直接訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互。數(shù)據(jù)訪問(wèn)層為Oracle提供了定制的數(shù)據(jù)訪問(wèn)組件，優(yōu)化了對(duì)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。數(shù)據(jù)訪問(wèn)層通

過(guò)使用連接池和緩存來(lái)提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度和效率，減少系統(tǒng)開銷，提高整個(gè)WEB應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行效率。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層包括數(shù)據(jù)庫(kù)和存儲(chǔ)文件，為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、流程數(shù)據(jù)及配置數(shù)據(jù)提供持久化支持。另外利用XML和和帶格式文本進(jìn)行數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)間的交互，如不同BOM之間的轉(zhuǎn)換。

1.4 系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)及技術(shù)

軟件架構(gòu)支撐環(huán)境采用．NET框架。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Oraele10g，為整個(gè)系統(tǒng)提供了可靠的數(shù)據(jù)保證。軟件開發(fā)及管理平臺(tái)采用．NET框架的Visual Studio Team System 2005，是在結(jié)合微軟MSF成功開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，推出的軟件開發(fā)生命周期管理系統(tǒng)。其開發(fā)工具Visual Studio2005用于生成Web應(yīng)用程序、XML Web服務(wù)、桌面應(yīng)用程序和移動(dòng)應(yīng)用程序。