0 引言

    計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，給工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)帶來了巨大變革。在工程技術(shù)領(lǐng)域逐漸發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)(CAX)以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)提高了設(shè)計(jì)工作準(zhǔn)確性，減輕了設(shè)計(jì)人員的勞動強(qiáng)度。在企業(yè)管理領(lǐng)域，企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)將現(xiàn)代化、科學(xué)化的決策運(yùn)行手段提供給企業(yè)決策層及員工，使企業(yè)的管理更加合理、有效。

    然而，CAX、PDM、ERP系統(tǒng)往往各成體系，分別位于不同的服務(wù)器上，數(shù)據(jù)庫種類、架構(gòu)各不相同。各系統(tǒng)在解決了各自領(lǐng)域的信息孤島的同時(shí)，又各自為政，呈現(xiàn)割據(jù)態(tài)勢，信息不能被有效的整合。

    與此同時(shí)，生產(chǎn)的信息化并沒有貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程，操作工人(生產(chǎn)、裝配人員)沒有從企業(yè)的信息化中獲得最大的便利。操作工人在進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，所獲取的資料一般是靜態(tài)、二維、片面的紙質(zhì)文檔，難以形成對所生產(chǎn)產(chǎn)品全面直觀的認(rèn)識，不能充分理解設(shè)計(jì)人員最初的設(shè)計(jì)意圖，從而可能導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不協(xié)調(diào)。此外，工作任務(wù)清單派發(fā)后，管理層無法實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)任務(wù)的進(jìn)展情況，導(dǎo)致計(jì)劃不能快速適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)的變化，生產(chǎn)任務(wù)不能被科學(xué)合理的分配。綜合來看，企業(yè)中管理人員、設(shè)計(jì)人員與生產(chǎn)操作人員之間均出現(xiàn)了信息流通不暢的現(xiàn)象。

    為了解決工業(yè)企業(yè)中存在的上述軟件系統(tǒng)間及不同部門人員間信息流通不暢的問題，建立了一種基于MVC設(shè)計(jì)模式的生產(chǎn)管理信息平臺。

1 平臺的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

    生產(chǎn)信息管理平臺通過企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)與企業(yè)的ERP服務(wù)器和PDM服務(wù)器聯(lián)接，完成對企業(yè)信息資源的整合。平臺的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 平臺的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

    企業(yè)中不同部門可根據(jù)其不同的需要，通過不同的客戶終端訪問生產(chǎn)信息管理平臺。平臺會根據(jù)用戶權(quán)限的不同提供相應(yīng)的服務(wù)給不同的用戶。如圖1所示。生產(chǎn)制造部、工程技術(shù)部的人員可以通過平臺分別完成生產(chǎn)任務(wù)計(jì)劃的制定、技術(shù)文檔的檢入/檢出等操作。車間調(diào)度人員可以通過平臺獲取ERP系統(tǒng)中生產(chǎn)計(jì)劃信息和PDM系統(tǒng)中的相關(guān)技術(shù)資料，生成各工位的電子工單，并派發(fā)到各條生產(chǎn)線上的各個(gè)生產(chǎn)工位。各生產(chǎn)工位的作業(yè)人員按電子工單進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。

2 平臺的主要功能模塊

    為了滿足生產(chǎn)制造部、工程技術(shù)部、生產(chǎn)車間等不同部門的需要，平臺主要包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、人員組織管理、生產(chǎn)任務(wù)管理、模塊管理等四大功能模塊。

    2.1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

    產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模塊面向具有文檔管理員權(quán)限的用戶。在該模塊的頁面上可以自定義產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)樹，并在組織結(jié)構(gòu)樹的各節(jié)點(diǎn)下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)、幫助文檔的檢入、檢出。通過這種方式，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件有層次，有條理的組織和顯示，方便使用者的快速查找與查看。

    2.2 人員組織管理

    人員組織管理模塊分為權(quán)限的管理和組織機(jī)構(gòu)的管理兩部分：

    (1)權(quán)限的管理

    權(quán)限管理模塊面向具有人事管理員權(quán)限的用戶。采用權(quán)限——角色——用戶三級結(jié)構(gòu)對用戶的權(quán)限進(jìn)行管理，特定權(quán)限對應(yīng)特定的功能。人事管理員可以根據(jù)實(shí)際需要，靈恬組合多種不同的權(quán)限構(gòu)建新的角色。同一角色可以擁有多種權(quán)限，同一用戶只能擁有一種角色屬性，通過對角色的配置可有效的模擬企業(yè)中人員的職能范圍。

    (2)組織機(jī)構(gòu)的管理

    類似于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理，人事管理員可以自定義企業(yè)人員的組織結(jié)構(gòu)樹，并在組織結(jié)構(gòu)樹的各節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建子部門或在子部門中增加人員信息。使用權(quán)限管理與組織機(jī)構(gòu)管理相結(jié)合的這種機(jī)制，可以有效的模擬企業(yè)中人員、組織、權(quán)限管理的現(xiàn)實(shí)情況。

    2.3 生產(chǎn)任務(wù)管理

    生產(chǎn)任務(wù)管理模塊由任務(wù)下發(fā)/管理和任務(wù)查看/執(zhí)行兩個(gè)子模塊構(gòu)成。

    (1)任務(wù)下發(fā)/管理模塊

    任務(wù)下發(fā)/管理模塊面向車間調(diào)度人員。車間調(diào)度人員可指定特定的工作任務(wù)清單給特定的生產(chǎn)工位。工作任務(wù)清單中包含了對相關(guān)工作任務(wù)的描述及作業(yè)指導(dǎo)、工藝文件等相關(guān)技術(shù)資料，用于指導(dǎo)和幫助生產(chǎn)線上的工人進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。任務(wù)下發(fā)/管理模塊解決了技術(shù)文件的按需分配，保證了技術(shù)資料的安全，減少了紙質(zhì)文檔的使用及其帶來的混亂，使各部門得到的圖紙等信息都能得到及時(shí)更新，將網(wǎng)絡(luò)化的管理延伸到了車間。

    (2)任務(wù)查看/執(zhí)行模塊

    任務(wù)查看/執(zhí)行模塊的頁面上有兩個(gè)標(biāo)簽，分別用于調(diào)取當(dāng)前未完成的工作任務(wù)和已完成的任務(wù)列表。在特定工位上的操作人員登錄信息平臺之后，在該頁面點(diǎn)擊執(zhí)行工作任務(wù)按鈕后。可以看到指派到該工位的任務(wù)信息、相關(guān)描述和對任務(wù)執(zhí)行有幫助的相關(guān)技術(shù)資料。

    生產(chǎn)作業(yè)人員按工單執(zhí)行工作任務(wù)后，點(diǎn)擊完成按鈕。在任務(wù)管理頁面的任務(wù)狀態(tài)會由“未完成”更新為“完成”狀態(tài)，實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)現(xiàn)場的工作進(jìn)度。企業(yè)的上層機(jī)構(gòu)可根據(jù)生產(chǎn)狀態(tài)適時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，均衡各生產(chǎn)部門的生產(chǎn)任務(wù)。

    通過這種下發(fā)/反饋的方式，解決企業(yè)生產(chǎn)中管理人員與生產(chǎn)操作人員之間信息流通不暢的問題。

    2.4 模塊管理

    為了方便生產(chǎn)管理信息平臺的維護(hù)與功能擴(kuò)展，特增設(shè)了模塊管理這一模塊。該模塊只能被R00T級別的用戶(系統(tǒng)管理員)訪問和操作。系統(tǒng)管理員可以通過這一模塊將新開發(fā)的功能掛載到主頁面左側(cè)基本信息管理目錄下，實(shí)現(xiàn)平臺的升級。

3 B/S架構(gòu)的優(yōu)勢及MVC模式的體系結(jié)構(gòu)

    為了使生產(chǎn)信息管理平臺具有良好的通用性和可維護(hù)性，平臺采用B/S架構(gòu)MVC模式應(yīng)用框架進(jìn)行開發(fā)。

    3.1 B/S架構(gòu)的優(yōu)勢

    對于B/S架構(gòu)的程序，程序員只需修改服務(wù)器端程序，就能在安裝了支持java的瀏覽器的任何一臺計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)程序的更新。相比在C/S架構(gòu)中每次更新都要在所有客戶機(jī)上更新客戶端程序，大大減輕了程序的維護(hù)難度，提高了程序的可維護(hù)性。

    3.2 MVC模式的體系結(jié)構(gòu)

    為了提高程序的條理性、可維護(hù)性，平臺的開發(fā)采用了MVC(Model view controller)設(shè)計(jì)模式，即模型-視圖-控制器設(shè)計(jì)模式。MVC模式應(yīng)用框架是目前程序開發(fā)的主流形式，它使用控制器作為模型和視網(wǎng)間的聯(lián)系紐帶。模型、視圖和控制之間的松散耦合使得程序的各部分開發(fā)工作相對獨(dú)立且層次分明，降低了程序開發(fā)的難度。圖2為MVC模式應(yīng)用框架的工作原理圖。

圖2 MVC模式應(yīng)用框架工作原理

    為了實(shí)現(xiàn)圖2中的應(yīng)用框架結(jié)構(gòu)，采用Struts(前端)+Spring(中間層)+Hibernate(后臺)三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行平臺系統(tǒng)的構(gòu)建。由Struts標(biāo)簽庫結(jié)合JSP技術(shù)來生成前端的頁面顯示，并使用Struts攔截器實(shí)現(xiàn)請求的接收與分發(fā)。利用Hibernate這一持久層框架管理與數(shù)據(jù)庫操作相關(guān)的后臺工作。使用Spring業(yè)務(wù)層框架這一個(gè)具有整合作用的框架來黏合表示層(View)與持久層(Model)。

4 生產(chǎn)管理信息平臺各應(yīng)用層設(shè)計(jì)

    4.1 持久層

    工業(yè)企業(yè)在其發(fā)展的不同階段會根據(jù)生產(chǎn)管理的需要購置不同的管理系統(tǒng)。然而，原本相對獨(dú)立的各管理系統(tǒng)間有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)不兼容的問題。

    例如某企業(yè)曾分別實(shí)施了ERP和PDM，其中ERP系統(tǒng)架設(shè)在MySQL Server數(shù)據(jù)庫上，PDM系統(tǒng)架設(shè)在SQL Server2005數(shù)據(jù)庫上。在這種情況下，企業(yè)的數(shù)據(jù)整合工作將面臨兩個(gè)難處：1)數(shù)據(jù)重疊的問題；2)不同數(shù)據(jù)庫間信息孤島的問題。

    為了解決由數(shù)據(jù)庫種類、架構(gòu)不同帶來的數(shù)據(jù)重疊的問題，整個(gè)平臺在數(shù)據(jù)源構(gòu)建時(shí)，對各數(shù)據(jù)庫職能進(jìn)行了嚴(yán)格的界定。利用MySQL Server數(shù)據(jù)庫中建立的人員信息、組織類別和工作任務(wù)信息等各種表格作為ERP系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)。并利用SQL Server2005數(shù)據(jù)庫中建立的文檔信息、文檔類別等各種表格作為PDM系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)。兩部分?jǐn)?shù)據(jù)間互不干涉。

    MySQL Server數(shù)據(jù)庫中描述工作任務(wù)信息的表單如圖3所示。

圖3 jobmessage表單

    SQL Server2005數(shù)據(jù)庫中描述文檔信息的表單如圖4所示。

圖4 dbo.doc表單

    為了解決不同數(shù)據(jù)庫間信息孤島的問題，在項(xiàng)目中建立了與各表格相對應(yīng)的持久化類JavaBean組件。創(chuàng)建了以* * *.hbm.xml命名的Hibernate映射文件，用于描述各表格和持久化類代碼JavaBean間的一一對應(yīng)關(guān)系。使用JavaBean組件作為平臺控制、顯示部分與底層不同數(shù)據(jù)庫間的溝通媒介，進(jìn)而解決數(shù)據(jù)整合的問題。

    4.2 中間層

    如圖2所示，中間控制層主要有兩部分工作：1)通過實(shí)例化JavaBean組件操縱數(shù)據(jù)庫；2)獲取用戶輸入信息并根據(jù)處理結(jié)果重定向JSP頁面。

    為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理信息平臺對多數(shù)據(jù)庫的支持，可在Spring配置文件applicationContext.xml中配置多個(gè)數(shù)據(jù)源，為不同sessionFactory指定獨(dú)立的數(shù)據(jù)源并加載對應(yīng)于不同數(shù)據(jù)源的Hibernate映射文件。平臺會根據(jù)用戶所請求數(shù)據(jù)的不同，選擇不同的sessionFactory，進(jìn)而根據(jù)數(shù)據(jù)源配置及Hibernate映射文件實(shí)例化javaBean組件來操縱不同的數(shù)據(jù)庫。

    為了實(shí)現(xiàn)對用戶輸入信息的處理并根據(jù)處理結(jié)果重定向JSP頁面，需要?jiǎng)?chuàng)建控制器Action和攔截器配置文件struts.xml。其中控制器Action用于處理頁面上的輸入信息。攔截器配置文件struts.xml用于描述Action處理結(jié)果與JSP頁面之間的映射關(guān)系。在生產(chǎn)管理信息平臺中。Struts攔截器通過這種方式來實(shí)現(xiàn)請求分發(fā)，進(jìn)而把與處理結(jié)果相對應(yīng)的JSP頁面呈現(xiàn)給用戶。

    4.3 表示層

    采用Dreamweaver CS5對整個(gè)平臺用戶界面進(jìn)行總體布局，每個(gè)獨(dú)立頁面細(xì)節(jié)由JSP結(jié)合Struts標(biāo)簽庫構(gòu)建。平臺的前臺頁面用于接收用戶的輸入信息，包括信息的增刪改查等操作，并把經(jīng)相應(yīng)Action處理后的結(jié)果展示給用戶。

5 系統(tǒng)實(shí)例

    搭建MyEclipse+Resin環(huán)境，部署工程，運(yùn)行Resin 3.x服務(wù)器，在瀏覽器地址欄中輸入http：//172.16.54.80：8080/glxt/admin，就能看到平臺的用戶登錄界面。正確輸人用戶名和密碼后，用戶可以看到平臺的主要功能菜單，點(diǎn)擊不同菜單可以得到平臺不同功能模塊的操作頁面。

    Windows操作系統(tǒng)IE瀏覽器下產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理頁面如圖5所示。

圖5 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理頁面

    Ubuntu Linux操作系統(tǒng)Chrome瀏覽器下任務(wù)查看頁面如圖6所示。

圖6 查看當(dāng)前任務(wù)頁面

    由于技術(shù)資料文件類型多種多樣，在不同部門間傳閱時(shí)，相關(guān)電腦不可能安裝了與所有文件類型相對應(yīng)的應(yīng)用程序，可能會遇到文件無法打開的情況。為了解決這一問題，可在每臺客戶機(jī)上安裝Auto Vue軟件或在服務(wù)器端部署Autovue Solidmodel for Java。該軟件可以打開包括doc、dwg、prt等工程文件在內(nèi)的超過500種文件格式。利用該軟件查看文件的方式有兩種：一種是用程序的桌面客戶端查看文件，另一種是在瀏覽器中查看文件。

    利用AutoVuex插件在IE瀏覽器上查看NX6.0模型如圖7所示。

圖7 查看三維模型頁面

6 結(jié)束語

    針對企業(yè)生產(chǎn)管理過程中出現(xiàn)的信息流通不暢的問題。綜合應(yīng)用Struts、Spring、Hibernate開發(fā)框架，建立了模型——視圖——控制器松散耦合的三層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)平臺，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化管理、人員權(quán)限管理、組織機(jī)構(gòu)管理、生產(chǎn)任務(wù)管理和平臺自身功能模塊管理等功能。改善了信息在計(jì)算機(jī)各軟件系統(tǒng)間及不同部門間的共享與流通狀況。經(jīng)實(shí)際測試，平臺在Windows操作系統(tǒng)IE瀏覽器和Ubuntu Linux操作系統(tǒng)Chrome瀏覽器下均能正常使用，具有維護(hù)方便、可擴(kuò)展、跨平臺等特點(diǎn)。

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本文標(biāo)題：基于MVC模式的生產(chǎn)管理ERP系統(tǒng)信息平臺

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