0 引言
計算機和互聯網技術的快速發展，給工業企業的生產帶來了巨大變革。在工程技術領域逐漸發展起來的計算機輔助技術(CAX)以及產品數據管理(PDM)提高了設計工作準確性，減輕了設計人員的勞動強度。在企業管理領域，企業資源計劃(ERP)將現代化、科學化的決策運行手段提供給企業決策層及員工，使企業的管理更加合理、有效。
然而，CAX、PDM、ERP系統往往各成體系，分別位于不同的服務器上，數據庫種類、架構各不相同。各系統在解決了各自領域的信息孤島的同時，又各自為政，呈現割據態勢，信息不能被有效的整合。
與此同時，生產的信息化并沒有貫穿整個生產過程，操作工人(生產、裝配人員)沒有從企業的信息化中獲得最大的便利。操作工人在進行生產作業時，所獲取的資料一般是靜態、二維、片面的紙質文檔，難以形成對所生產產品全面直觀的認識，不能充分理解設計人員最初的設計意圖，從而可能導致產品生產和產品設計的不協調。此外，工作任務清單派發后，管理層無法實時監控生產任務的進展情況，導致計劃不能快速適應實際生產的變化，生產任務不能被科學合理的分配。綜合來看，企業中管理人員、設計人員與生產操作人員之間均出現了信息流通不暢的現象。
為了解決工業企業中存在的上述軟件系統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設計模式的生產管理信息平臺。
1 平臺的網絡架構
生產信息管理平臺通過企業內部局域網與企業的ERP服務器和PDM服務器聯接，完成對企業信息資源的整合。平臺的網絡架構如圖1所示。
圖1 平臺的網絡架構
企業中不同部門可根據其不同的需要，通過不同的客戶終端訪問生產信息管理平臺。平臺會根據用戶權限的不同提供相應的服務給不同的用戶。如圖1所示。生產制造部、工程技術部的人員可以通過平臺分別完成生產任務計劃的制定、技術文檔的檢入/檢出等操作。車間調度人員可以通過平臺獲取ERP系統中生產計劃信息和PDM系統中的相關技術資料，生成各工位的電子工單，并派發到各條生產線上的各個生產工位。各生產工位的作業人員按電子工單進行生產作業。
2 平臺的主要功能模塊
為了滿足生產制造部、工程技術部、生產車間等不同部門的需要，平臺主要包括產品數據管理、人員組織管理、生產任務管理、模塊管理等四大功能模塊。
2.1 產品數據管理
產品數據管理模塊面向具有文檔管理員權限的用戶。在該模塊的頁面上可以自定義產品數據的組織結構樹，并在組織結構樹的各節點下實現產品相關技術、幫助文檔的檢入、檢出。通過這種方式，可以實現產品數據文件有層次，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限的管理和組織機構的管理兩部分：
(1)權限的管理
權限管理模塊面向具有人事管理員權限的用戶。采用權限——角色——用戶三級結構對用戶的權限進行管理，特定權限對應特定的功能。人事管理員可以根據實際需要，靈恬組合多種不同的權限構建新的角色。同一角色可以擁有多種權限，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中人員的職能范圍。
(2)組織機構的管理
類似于產品數據的管理，人事管理員可以自定義企業人員的組織結構樹，并在組織結構樹的各節點下創建子部門或在子部門中增加人員信息。使用權限管理與組織機構管理相結合的這種機制，可以有效的模擬企業中人員、組織、權限管理的現實情況。
2.3 生產任務管理
生產任務管理模塊由任務下發/管理和任務查看/執行兩個子模塊構成。
(1)任務下發/管理模塊
任務下發/管理模塊面向車間調度人員。車間調度人員可指定特定的工作任務清單給特定的生產工位。工作任務清單中包含了對相關工作任務的描述及作業指導、工藝文件等相關技術資料，用于指導和幫助生產線上的工人進行生產作業。任務下發/管理模塊解決了技術文件的按需分配，保證了技術資料的安全，減少了紙質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更新，將網絡化的管理延伸到了車間。
(2)任務查看/執行模塊
任務查看/執行模塊的頁面上有兩個標簽，分別用于調取當前未完成的工作任務和已完成的任務列表。在特定工位上的操作人員登錄信息平臺之后，在該頁面點擊執行工作任務按鈕后。可以看到指派到該工位的任務信息、相關描述和對任務執行有幫助的相關技術資料。
生產作業人員按工單執行工作任務后，點擊完成按鈕。在任務管理頁面的任務狀態會由“未完成”更新為“完成”狀態，實時反饋生產現場的工作進度。企業的上層機構可根據生產狀態適時調整生產計劃，均衡各生產部門的生產任務。
通過這種下發/反饋的方式，解決企業生產中管理人員與生產操作人員之間信息流通不暢的問題。
2.4 模塊管理
為了方便生產管理信息平臺的維護與功能擴展，特增設了模塊管理這一模塊。該模塊只能被R00T級別的用戶(系統管理員)訪問和操作。系統管理員可以通過這一模塊將新開發的功能掛載到主頁面左側基本信息管理目錄下，實現平臺的升級。
3 B/S架構的優勢及MVC模式的體系結構
為了使生產信息管理平臺具有良好的通用性和可維護性，平臺采用B/S架構MVC模式應用框架進行開發。
3.1 B/S架構的優勢
對于B/S架構的程序，程序員只需修改服務器端程序，就能在安裝了支持java的瀏覽器的任何一臺計算機上實現程序的更新。相比在C/S架構中每次更新都要在所有客戶機上更新客戶端程序，大大減輕了程序的維護難度，提高了程序的可維護性。
3.2 MVC模式的體系結構
為了提高程序的條理性、可維護性，平臺的開發采用了MVC(Model view controller)設計模式，即模型-視圖-控制器設計模式。MVC模式應用框架是目前程序開發的主流形式，它使用控制器作為模型和視網間的聯系紐帶。模型、視圖和控制之間的松散耦合使得程序的各部分開發工作相對獨立且層次分明，降低了程序開發的難度。圖2為MVC模式應用框架的工作原理圖。
圖2 MVC模式應用框架工作原理
為了實現圖2中的應用框架結構，采用Struts(前端)+Spring(中間層)+Hibernate(后臺)三層結構進行平臺系統的構建。由Struts標簽庫結合JSP技術來生成前端的頁面顯示，并使用Struts攔截器實現請求的接收與分發。利用Hibernate這一持久層框架管理與數據庫操作相關的后臺工作。使用Spring業務層框架這一個具有整合作用的框架來黏合表示層(View)與持久層(Model)。
4 生產管理信息平臺各應用層設計
4.1 持久層
工業企業在其發展的不同階段會根據生產管理的需要購置不同的管理系統。然而，原本相對獨立的各管理系統間有可能出現數據不兼容的問題。
例如某企業曾分別實施了ERP和PDM，其中ERP系統架設在MySQL Server數據庫上，PDM系統架設在SQL Server2005數據庫上。在這種情況下，企業的數據整合工作將面臨兩個難處：1)數據重疊的問題；2)不同數據庫間信息孤島的問題。
為了解決由數據庫種類、架構不同帶來的數據重疊的問題，整個平臺在數據源構建時，對各數據庫職能進行了嚴格的界定。利用MySQL Server數據庫中建立的人員信息、組織類別和工作任務信息等各種表格作為ERP系統的底層數據。并利用SQL Server2005數據庫中建立的文檔信息、文檔類別等各種表格作為PDM系統的底層數據。兩部分數據間互不干涉。
MySQL Server數據庫中描述工作任務信息的表單如圖3所示。
圖3 jobmessage表單
SQL Server2005數據庫中描述文檔信息的表單如圖4所示。
圖4 dbo.doc表單
為了解決不同數據庫間信息孤島的問題，在項目中建立了與各表格相對應的持久化類JavaBean組件。創建了以* * *.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間的一一對應關系。使用JavaBean組件作為平臺控制、顯示部分與底層不同數據庫間的溝通媒介，進而解決數據整合的問題。
4.2 中間層
如圖2所示，中間控制層主要有兩部分工作：1)通過實例化JavaBean組件操縱數據庫；2)獲取用戶輸入信息并根據處理結果重定向JSP頁面。
為了實現生產管理信息平臺對多數據庫的支持，可在Spring配置文件applicationContext.xml中配置多個數據源，為不同sessionFactory指定獨立的數據源并加載對應于不同數據源的Hibernate映射文件。平臺會根據用戶所請求數據的不同，選擇不同的sessionFactory，進而根據數據源配置及Hibernate映射文件實例化javaBean組件來操縱不同的數據庫。
為了實現對用戶輸入信息的處理并根據處理結果重定向JSP頁面，需要創建控制器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處理結果與JSP頁面之間的映射關系。在生產管理信息平臺中。Struts攔截器通過這種方式來實現請求分發，進而把與處理結果相對應的JSP頁面呈現給用戶。
4.3 表示層
采用Dreamweaver CS5對整個平臺用戶界面進行總體布局，每個獨立頁面細節由JSP結合Struts標簽庫構建。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，并把經相應Action處理后的結果展示給用戶。
5 系統實例
搭建MyEclipse+Resin環境，部署工程，運行Resin 3.x服務器，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IE瀏覽器下產品數據管理頁面如圖5所示。
圖5 產品數據管理頁面
Ubuntu Linux操作系統Chrome瀏覽器下任務查看頁面如圖6所示。
圖6 查看當前任務頁面
由于技術資料文件類型多種多樣，在不同部門間傳閱時，相關電腦不可能安裝了與所有文件類型相對應的應用程序，可能會遇到文件無法打開的情況。為了解決這一問題，可在每臺客戶機上安裝Auto Vue軟件或在服務器端部署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 結束語
針對企業生產管理過程中出現的信息流通不暢的問題。綜合應用Struts、Spring、Hibernate開發框架，建立了模型——視圖——控制器松散耦合的三層結構系統平臺，實現了產品數據的結構化管理、人員權限管理、組織機構管理、生產任務管理和平臺自身功能模塊管理等功能。改善了信息在計算機各軟件系統間及不同部門間的共享與流通狀況。經實際測試，平臺在Windows操作系統IE瀏覽器和Ubuntu Linux操作系統Chrome瀏覽器下均能正常使用，具有維護方便、可擴展、跨平臺等特點。
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