基于．NET平臺的生產管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

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0 引 言

在企業(yè)信息化的帶動下，一些科研院所先后建立了CAPP和PDM等系統(tǒng)，但生產加工管理方面的信息化還是一片空白，導致生產加工過程中存在大量的問題，如工藝數(shù)據和生產數(shù)據不能共享、生產調度方式落后、質量信息反饋滯后以及生產數(shù)據反饋不及時等，不利于各級領導掌握生產情況。同時由于系統(tǒng)建設的不連續(xù)性，各個系統(tǒng)之間不能進行基本的電子信息交換，形成應用系統(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混合模式，與其他大型工業(yè)企業(yè)的批生產模式有一定的區(qū)別。本文分析和總結了科研院所企業(yè)的生產特點和需求，將管理和信息技術相結合，設計了基于科研院所的生產管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)分析與總體設計

生產管理系統(tǒng)貫穿生產過程整個生命周期，是完全基于B／S架構設計和實現(xiàn)的，系統(tǒng)的開發(fā)和維護只在服務器端，基本做到了客戶端的零管理、零維護。系統(tǒng)使用EAI數(shù)據集成方法，與CAPP和PDM等系統(tǒng)集成，使之形成二個有機整體，使用戶不會感覺到多個系統(tǒng)的存在。

1.1 系統(tǒng)功能概述

系統(tǒng)總體功能包括：生產計劃管理、車間調度管理、加工流程管理和齊套庫房管理4大部分業(yè)務功能和與各個外部系統(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)實現(xiàn)所級生產計劃任務下達，到工廠車間作業(yè)調度及派工，再到工段工序派工、檢驗等加工流轉，最后到齊套出入庫、產品整件移交等產品生產過程中的任務生命周期管理。與其他系統(tǒng)的應用集成接口功能包括：與PDM接口，將設計BOM傳遞到生產和工藝；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，解決與物資庫的數(shù)據集成、信息共享問題；與CAPP接口獲得生產管理流轉基本數(shù)據一工藝工序數(shù)據。同時結合車間工段工作中心條碼數(shù)據采集控制，進行現(xiàn)場實時問題反饋交互，解決生產過程中制約進度的瓶頸問題，提高生產交付的速度。

1.2 系統(tǒng)EAI方案設計

系統(tǒng)EAI設計全程采用基于Web服務的企業(yè)應用集成技術架構，PMS系統(tǒng)內部應用的表示層與業(yè)務邏輯層之間也采用Web服務的形式將業(yè)務邏輯封裝，表示層只需調用相應的接口類方法庫即可實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據的調用和反饋，從而實現(xiàn)系統(tǒng)既定的功能。對于PMS系統(tǒng)外部接口，由于文檔系統(tǒng)是新建的系統(tǒng)，已經根據需要提供了Web服務接口，所以只需在PMS系統(tǒng)中引用即可實現(xiàn)PMS與其業(yè)務邏輯的交互。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)，對于這些系統(tǒng)，需要分析這些系統(tǒng)的業(yè)務模型和數(shù)據庫模型，構建相應的Web服務接口，發(fā)布這些系統(tǒng)相應的數(shù)據信息。

1.3 系統(tǒng)體系結構設計

生產管理系統(tǒng)采用多層體系結構設計。多層結構具有可重用、可擴充和低耦合等優(yōu)點。各個層都可以單獨抽離并復用，同時層與層之間的調用降低了耦合性，實現(xiàn)了系統(tǒng)的低耦合、高內聚，方便進行二次開發(fā)，實現(xiàn)軟件在架構層面的重用。系統(tǒng)的體系結構如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)體系結構

表示層為應用程序提供人機交互界面。通過各個角色的操作，調用Web服務層封裝的業(yè)務邏輯，獲取業(yè)務操作的結果，通過瀏覽器界面顯示出來。

Web服務層將業(yè)務邏輯以Web服務的方式進行封裝，提供給表示層調用，并負責與表示層操作進行交互。

業(yè)務邏輯層是系統(tǒng)的核心層，它包括系統(tǒng)接口和業(yè)務功能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)務功能主要包括用戶管理和權限管理等通用功能和計劃下達、任務接收、車間流轉及齊套管理等業(yè)務功能。其中通用組件主要是對一些常用功能封裝而成的組件，可以作為未來系統(tǒng)的復用組件。另外，它還包括一個配置管理層對系統(tǒng)的基礎數(shù)據、參數(shù)和日志等配置信息進行管理。

數(shù)據訪問層為應用程序提供統(tǒng)一的數(shù)據訪問服務，消除上層對數(shù)據庫的直接訪問，實現(xiàn)與數(shù)據庫的交互。數(shù)據訪問層為Oracle提供了定制的數(shù)據訪問組件，優(yōu)化了對Oracle數(shù)據庫的訪問。數(shù)據訪問層通

過使用連接池和緩存來提高數(shù)據訪問速度和效率，減少系統(tǒng)開銷，提高整個WEB應用系統(tǒng)的運行效率。數(shù)據存儲層包括數(shù)據庫和存儲文件，為業(yè)務數(shù)據、流程數(shù)據及配置數(shù)據提供持久化支持。另外利用XML和和帶格式文本進行數(shù)據的臨時存儲和業(yè)務間的交互，如不同BOM之間的轉換。

1.4 系統(tǒng)開發(fā)平臺及技術

軟件架構支撐環(huán)境采用．NET框架。數(shù)據庫系統(tǒng)采用大型關系數(shù)據庫系統(tǒng)Oraele10g，為整個系統(tǒng)提供了可靠的數(shù)據保證。軟件開發(fā)及管理平臺采用．NET框架的Visual Studio Team System 2005，是在結合微軟MSF成功開發(fā)經驗的基礎上，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應用程序、XML Web服務、桌面應用程序和移動應用程序。