（机械制造及其自动化专业论文）基于强力机械公司的集成生产管理系统研究与开发.pdf

摘要 摘要 当前，市场及竞争环境的变化对离散制造企业生产管理提出了更高、更新的 要求。离散制造企业不仅要对不断变化的市场环境做出快速的反应，而且还要满 足客户需求的不断变化。因此建立以信息技术、计算机技术、网络技术支持的基 于客户定制的集成生产管理信息系统，是实现离散制造企业内部生产管理的信息 化、自动化、科学化和客户化的必要条件，同时也是企业实现产品商品化和利润 最大化的重要保证。 本项目来源予四川省制造业信息化示范工程面向中小企业的低成本生产 管理系统( 强力机械集成生产管理系统，项目编号：0 4 g g 0 1 0 一0 0 8 ) 。本论文从强 力机械有限公司的实际情况出发，针对该企业生产管理方面存在的诸多问题，借 鉴国内外现有生产管理模式的先进思想和e r p 生产管理系统体系结构，对系统需求 进行了深入的实地调研和分析，在此基础之上详细绘制了系统的业务流程图、数据 流程图和功能结构图，并应用先进的数据库建模工具e r w i n 和强大的j a v a 集成开 发工具j b u i l d e r 9 完成了系统数据模型的设计，最终建立了一套可快速重构的管 理信息化体系模型，开发出一套基于客户定制的强力机械集成生产管理系统软件。 强力机械集成生产管理系统以先进的生产管理理念为指导，采用先进的生产 计划调度模型，实现了对计划、物流、仓储、加工、包装、质量控制等的有效管 理以及实现了企业管理层与生产底层的集成，达到了物流、资金流和信息流统一； 利用中间物料代码实现了销售计划到生产计划的成功翻译，极大地提高主生产计 划的正确率和及时率；应用虚拟订单解决方案，使产品组件问题得到顺利解决， 大大简化生产计划的冗余管理；采用先进的j a v a 平台进行系统整体架构，保证系 统的健壮性和可扩充性；开展的业务流程重组优化生产管理运作模式。系统已于 2 0 0 6 年1 月1 日投入实际运行，应用效果良好，受到用户的好评，有效地实现辅 助领导决策的功能。 关键词：面向对象j a v a业务流程订单 a b s t r a c t a b s t r a c t a tp r e s e n t ，t h ec h a n g e so ft h em a r k e ta n dt h ec o m p e t i t i o ne n v i r o n m e n t p u tf o r w a r d h i g h e ra n dn e w e rr e q u e s ta b o u tp r o d u c t i o nm a n a g e m e n to nd i s c r e t e m a n u f a c t u r e e n t e r p r i s e s t h ed i s c r e t em a n u f a c t u r ee n t e r p r i s e sn o to n l yh a v et om a k e a q u i c kr e a c t i o n t ot h ev a r i e t yo ft h em a r k e te n v i r o n m e n t ，b u ta l s oh a v et os a t i s f yt h ev a r i e t yo ft h e c u s t o m e rr e q u i r e m e n t s t h e r e f o r e ，e s t a b l i s h i n ga m o d e m i n t e g r a t e dp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m b a s e do nc u s t o m i z a t i o na n ds u p p o r t e db yi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , c o m p u t e rt e c h n o l o g y a n dn e t w o r kt e c h n o l o g yi st h ep r e r e q u i s i t eo fr e a l i z i n gt h em o d e r n i z a t i o no fp r o d u c t i o n m a n a g e m e n ti nd i s c r e t em a n u f a c t u r ee n t e r p r i s e sa n dt h ei m p o r t a n ta s s u r a n c eo fp r o d u c t c o m m e r c i a l i z a t i o na n dp r o f i tm a x i m u mo fa l le n t e r p r i s ea tt h es a m et i m e t h i sp r o j e c tr o o t e di ns i c h u a np r o v i n c i a lm a n u f a c t u r ei n f o r m a t i o nd e m o n s t r a t i n g e n g i n e e r i n g l o wc o s tp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mf a c i n gm i d d l ea n ds m a l l e n t e r p r i s e s ( p o w e r m a c hi n t e g r a t e dp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ，t h ep r o j e c tn u m b e r ： 0 4 g g 0 1 0 - 0 0 8 ) i nt h i st h e s i s ，b e g i n n i n gf r o mt h ep r a c t i c a lc i r c u m s t a n c e so ft h e p o w e r m a c hl i m i t e dc o r p o r a t i o na n da i m i n ga tag o o dm a n yp r o b l e m se x i s t i n gi nt h e p r o d u c t i o nm a n a g e m e n to ft h i se n t e r p r i s e ，w i d ei n v e s t i g a t i o n sa n da n a l y s i so ft h i s c o m p a n yw e r ep e r f o r m e da n dt h eb u s i n e s sf l o wd i a g r a m s ，d a t af l o wd i a g r a m sa n d f u n c t i o nf l o wd i a g r a m so ft h es y s t e mw e i ed e s c r i b e di nd e t a i l sb yu s i n gt h ea d v a n c e d t h o u g h to ft h ee x i s t i n gp r o d u c t i o nm a n a g e m e n tm o d e sh o m ea n da b r o a d a n dt h e s t r u c t u r eo ft h ee r p p r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m sf o rr e f e r e n c e b a s e do nt h e s e ，b y a p p l y i n gt h ed a t a b a s em o d e l i n gt o o le r w i na n dj a v ai d ej b u i l d e r 9 ，t h ed e s i g no ft h e d a t a b a s em o d e l i n gw a sf i n i s h e d ，a n d e v e n t u a l l y , as e to fm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s y s t e mm o d e l w h i c hc o u l db ec o n s t r u c t e dq u i c k l yw a se s t a b l i s h e da n das e to f p o w e r m a c hi n t e g r a t e dp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e ms o f t w a r eb a s e do nc u s t o m i z a t i o n w a s d e v e l o p e d i np o w e r m a c h i n t e g r a t e dp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ，t h e e f f e c t i v e m a n a g e m e n to ft h es c h e d u l e ，s t o r a g e ，m a c h i n i n g ，p a c k a g i n ga n dq u a l i t yc o n t r o lw a s r e a l i z e dt h r o u g hb e i n gc o n s t r u c t e db ya d v a n c e dp r o d u c t i o nm a n a g e m e n tt h e o r i e sa n d a b s t r a c t a p p l y i n ga d v a n c e dm o d e lo fp r o d u c t i o ns c h e d u l e ；t h ei n t e g r a t i o no ft h ee n t e r p r i s e m a n a g e m e n ta n dt h ep r o d u c t i o nw a sr e a l i z e d ，t h e nt h eu n i f i c a t i o no ft h ef l o w so f m a t e r i a l ，c a p i t a la n di n f o r m a t i o nw a so b t a i n e d ；s u c c e s s f u lt r a n s l a t i o nf r o ms a l ep l a nt o p r o d u c t i o ns c h e d u l ew a sr e a l i z e db yu s i n gm i d d l em a t e r i a l c o d e s ，i m p r o v i n gt h e c o r r e c t n e s sa n dt i m e l i n e s so ft h ep r o d u c t i o ns c h e d u l e g r e a t l y ；a s s e m b l yp r o d u c t p r o b l e m sw e r es o l v e ds m o o t h l yb ya p p l y i n gv i r t u a lo r d e rs o l u t i o n ，s i m p l i f y i n gt h e r e d u n d a n c ym a n a g e m e n to ft h ep r o d u c t i o np l a ne n o r m o u s l y ；a d v a n c e dj a v ap l a t f o r m w a su s e dt oc o n s t r u c tt h ew h o l es y s t e me n s u r i n gt h es y s t e mm o r er o b u s ta n dm o r e e x t e n s i b l e ；b u s i n e s sp r o c e s sr e - p l a n n i n g o p t i m i z e dt h ep r o d u c t i o nm a n a g e m e n t o p e r a t i o nm o d eo ft h i se n t e r p r i s e t h i ss y s t e mw a sp u ti n t ou s eo nj a n u a r y1 s t ，2 0 0 6 ， g o tg o o da p p l i c a b l ee f f e c ta n dw a sp r a i s e db yt h eu s e r sg r e a t l y t h ef u n c t i o no fa s s i s t i n g t h el e a d e r st om a k ed e c i s i o n sw a sr e a l i z e de f f e c t i v e l y k e yw o r d s ：o b j e c t - o r i e n t , j a v a , b u s i n e s sf l o w , o r d e r 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 签名： 日期：文口。簿弓月心日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 答名：耳瀚虱 导师签名： 日期：a 月l ( 日 u 第一章引言 1 1 课题来源 第一章引言 本课题来源于四川省制造业信息化示范工程面向中小企业的低成本生产 管理系统( 强力集成生产管理系统，项目编号：0 4 g g o i o 一0 0 8 ) 。该项目在四川省 制造业信息化专家组成员指导下，由四川眉山强力机械有限公司与电子科技大学 共同承担，具体开发工作由电子科技大学完成。 四川眉山强力机械有限公司成立于2 0 0 1 年1 2 月，位于四川省眉山市青神县 东门开发区，企业法人代表雷永志，工厂主要生产机械动力传动件产品，产品9 5 以上销往北美、欧洲等发达国家。 2 0 0 2 年1 2 月，四川眉山强力机械有限公司被眉山市科技局确定为制造业信 息化重点示范企业，企业非常重视信息化建设工作，专门引进了实施制造业信息 化的专门人才。投资1 0 余万元充实和完善了计算机网络系统，与电子科技大学建 立了校企合作的联系，目前正在实施物流管理信息系统，以改善企业的物流管理 的质量。 1 2 论文的研究背景及意义 强力机械有限公司接收国外客户传递来的产品设计图，并按图纸进行样品试 制，完成后将样品邮寄回国外客户；国外客户对样品检验合格后，对该产品下订 单并传递给四川眉山强力机械有限公司，公司按订单组织生产并将成品交付给客 户。 四川眉山强力机械有限公司在我国的中小型制造企业中具有一定的典型性和 研究价值，它具备了合理的生产方式按订单生产，同时也继承了我国中小型 企业的缺陷。就我国目前的国情来看，少数实力雄厚的高科技企业应用a m t 等技 电子科技大学硕士学位论文 术取得了一定的成效，企业具有较高的信息化程度和完善的供求网络，已具备了 与国外著名企业相竞争的能力。但对于我国占绝大多数的中小型企业，内部普遍 存在如企业的技术装备落后，技术力量薄弱，技改能力差，计算机应用历史短且 深度不够，企业经营管理手段落后，缺乏科学有效的激励机制等等诸多缺陷；外 部由于供应链管理( s c m ) 技术在我国并没有得到广泛和深入的应用，中小企业的 供应链是不稳定的，企业难以做到对市场的快速响应，对企业决策、日常生产管 理、成本控制等方面都产生了不利影响，a m t 技术与m r p i i 、e r p 、j i t 等先进的生 产管理模式更难以成功应用到企业中嘲嘲嗍。 在这种形式下，帮助四川眉山强力机械有限公司这类企业加快信息化进程， 提高管理水平和市场响应能力对促进我国的制造业信息化建设具有重要的意义和 示范作用。本项目将针对四川眉山强力机械有限公司的特定的商务模式采用支持 国际电子商务( 国外网上来图和定货) 的中小型制造企业离散定制生产模式嘲h 1 ， 在总结四川眉山强力机械有限公司现有模式和经验的基础上，结合对其他相似企 业的调研比较，建立一套可快速重构、基于国际化离散定制的管理信息化体系模 型，开发出一套基于工作流的客户化定制管理信息系统软件，以弥补当前国内成 熟的e r p 商品化软件的功能缺项，提高四川眉山强力机械有限公司及同类企业的 信息化水平、快速响应市场的能力和企业整体的管理水平，最终达到提高企业生 产力和市场竞争力，使企业能在国际化的竞争中保持一定的生存与发展能力。同 时能推进全川外向型中小制造业的发展，并在信息化方面起到典型示范作用。 1 3 国内外研究现状 制造业信息化是将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合， 带动产品设计方法和工具的创新，企业管理模式的创新，企业间协作关系的创新， 实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、制造装备的数 字化和咨询服务的网络化。 制造业信息化是世界制造业发展的大趋势。随着第三轮经济全球化的加快， 包括资金、技术和人才在内的各种生产要素流动和配置的范围越来越大，传统国 2 第一章引言 界的作用日益弱化。发达国家如美国、英国和日本等是在完成了工业化进程，企 业生产经营实现了现代化、规范化、制度化的基础上开展信息化工作的。为提高 企业、企业集团和行业的竞争力，国外学者专家发展出多种理论技术如三维c a d 、 n c 、m r p i i 、s c m 、c r m 、e r p 、c p c 等嘲9 帕m 1 ，这些理论技术大多已经成熟并得 到了广泛应用，为提高国外制造业的信息化程度做出了巨大贡献。 从国内形势来看，随着我国加入w t o ，我国对外开放的格局发生了重大变化， 标志着中国进入了以开放促改革，以改革促发展的新阶段，部分制造行业将加快 向中国的转移，这意味着中国的企业，特别是中国的制造业，竞争将进一步国际 化。因此，中国的制造业要应对经济全球化，就必须尽快提高自己的国际竞争力。 我国目前还处于工业化的中期，距离实现工业现代化还有很长的一段路要走。工 业化的进程是不可逾越的，但在信息时代工业化的进程是可以缩短的。在这种形 势下，大力推进制造业信息化是促进传统制造业结构调整和优化升级，进一步提 高制造企业市场竞争力的必然选择。通过大力推进以制造业信息化为代表的国民 经济信息化，以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，可以实现全社会生产 力的跨越式发展n 幻。目前，制造业信息化工程已成为国家科技部的重大工程项目 之一，科技部将在“九五 c a d c i m s 应用工程取得成效和经验的基础上，以推广 应用制造业信息化技术为突破口，将8 6 3 计划和攻关计划的资源进行整合和集成， 拿出8 亿元资金，组织实施制造业信息化工程，以进一步提升我国制造业竞争力。 管理数字化作为制造业信息化工程的“五化 之一，是制造业信息化必不可少也 是本项目开发的立足点n 射。在这一方面，研究开发和应用适合中国国情的e r p 系 统是制造业信息化工作的重点。研究工作强调技术和产品开发应体现中国特色与 先进管理模式，特别应针对制造业信息化工程中的某类制造行业体现出行业特色， 并具有较好的实践基础。要求新一代的e r p 系统采用先进的软件技术和平台，具 有通用和开放的特点，可以满足制造业信息化整体解决方案的集成化要求，支持 网络化应用，具有新的系统结构，支持企业定制和快速实施。 3 电子科技大学硕士学位论文 1 4 课题主要研究内容 四川眉山强力机械有限公司目前的信息化工作缺少总体规划和指导，日常生产 管理中存在诸多缺陷，根据工厂的现状、发展需求和适应能力，本项目将采用分 布开发，逐步集成的方式进行研究开发。首先将借鉴和采用m r pi i 的核心管理思想， 运用现代软件开发工具和网络技术，先期完成强力机械集成管理信息系统 ( q l i 蹦) 的开发，并为以后系统的扩展预留接口。课题研究的主要内容包括： ( 1 ) 在对离散工业生产的特点以及先进的生产管理理念j i t ，m r pi i ，e r p 等进行深 入研究的基础上，提出了具有强力特色的生产管理模式n 射。( 2 ) 根据这种管理模 式总结出一种离散制造行业生产管理系统的模型，并对模型进行需求分析和详细 设计。( 3 ) 在软件上采用j a v a 技术对系统进行架构，采用e r w i n 、j b u i l d e r 9 技术 实现系统数据和业务过程的建模，达到系统各模块的集成和可扩充性n 5 坞1 。( 4 ) 将生产管理软件系统原型应用于实际案例，同时结合企业自身的实际情况和特点， 开发了强力机械公司集成生产管理系统。 4 第二章面向对象的设计方法 2 1 面向对象设计 第二章面向对象的设计方法 用计算机解决问题需要用程序设计语言对问题求解加以描述( 即编程) ，实质 上，软件是问题求解的一种表述形式。显然，假如软件能直接表现人求解问题的 思维路径( 即求解问题的方法) ，那么软件不仅容易被人理解，而且易于维护和修 改，从而会保证软件的可靠性和可维护性，并能提高公共问题域中的软件模块和 模块重用的可靠性。面向对象的机能和机制恰好可以使得按照人们通常的思维方 式来建立问题域的模型，设计出尽可能自然地表现求解方法的软件。 2 1 1 面向对象基本概念 对象：对象是要研究的任何事物。从一本书到一家图书馆，单的整数到整数列 庞大的数据库、极其复杂的自动化工厂、航天飞机都可看作对象，它不仅能表示 有形的实体，也能表示无形的( 抽象的) 规则、计划或事件。对象由数据( 描述 事物的属性) 和作用于数据的操作( 体现事物的行为) 构成一独立整体。从程序 设计者来看，对象是一个程序模块，从用户来看，对象为他们提供所希望的行为。 在对内的操作通常称为方法。 、 类：类是对象的模板。即类是对一组有相同数据和相同操作的对象的定义，+ 一 个类所包含的方法和数据描述一组对象的共同属性和行为。类是在对象之上的抽 象，对象则是类的具体化，是类的实例。类可有其子类，也可有其它类，形成类 层次结构。 消息：消息是对象之间进行通信的一种规格说明。一般它由三部分组成：接收 消息的对象、消息名及实际变元。 面向对象主要特征： 封装性：封装是一种信息隐蔽技术，它体现于类的说明，是对象的重要特性。 封装使数据和n i 该数据的方法( 函数) 封装为一个整体，以实现独立性很强的 模块，使得用户只能见到对象的外特性( 对象能接受哪些消息，具有那些处理能 力) ，而对象的内特性( 保存内部状态的私有数据和实现加工能力的算法) 对用户 5 电子科技大学硕士学位论文 是隐蔽的。封装的目的在于把对象的设计者和对象者的使用分开，使用者不必知 晓行为实现的细节，只须用设计者提供的消息来访问该对象。 继承性：继承性是子类自动共享父类之间数据和方法的机制。它由类的派生功 能体现。一个类直接继承其它类的全部描述，同时可修改和扩充。 继承具有传递性。继承分为单继承( 一个子类只有一父类) 和多重继承( 一 个类有多个父类) 。类的对象是各自封闭的，如果没继承性机制，则类对象中数据、 方法就会出现大量重复。继承不仅支持系统的可重用性，而且还促进系统的可扩 充性。 多态性：对象根据所接收的消息而做出动作。同一消息为不同的对象接受时 可产生完全不同的行动，这种现象称为多态性。利用多态性用户可发送一个通用 的信息，而将所有的实现细节都留给接受消息的对象自行决定，如是，同一消息 即可调用不同的方法。例如：p r i n t 消息被发送给一图或表时调用的打印方法与将 同样的p r i n t 消息发送给一正文文件而调用的打印方法会完全不同。多态性的实 现受到继承性的支持，利用类继承的层次关系，把具有通用功能的协议存放在类 层次中尽可能高的地方，而将实现这一功能的不同方法置于较低层次，这样，在 这些低层次上生成的对象就能给通用消息以不同的响应。在o o p l 中可通过在派生 类中重定义基类函数( 定义为重载函数或虚函数) 来实现多态性。而构成了面向 对象的基本特征u 8 1 。 2 1 2 面向对象设计方法 面向对象技术是一个非常实用而强有力的软件开发方法。面向对象软件开发 方法又称o o s d ( o b j e c t - o r i e n t e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n t ) 。o o s d 包括面向对象 分析( o o a ) 、面向对象设计( o o d ) 和面向对象程序设计( o o p ) 三个方面。其中o o p 是基础，o o a 和o o d 是应用o o p 的机制n 钔c m 。 面向对象的程序设计方法是8 0 年代以来在结构化程序设计方法上发展起来 的，它将数据结构和对数据的操作封装在一起，用对象这个概念来完整地反映客 观事物的静态属性和动态属性，并以对象作为最基本的元素，以对象作为分析问 题，解决问题的核心。对象之间通过消息进行通讯，其中消息包含了要求接收消 息的对象去执行某个功能的信息；同时，不同于传统的过程调用的是，对相同的 6 第二章面向对象的设计方法 消息，对象的执行结果可以因对象的状态变化而不同。 面向对象程序设计以数据结构为中心开发模块，同时一体化地考虑操作的功 能，抓住了程序设计中最不易变的部分数据，因此对象具有良好的可重用性。 2 1 3 面向对象设计步骤 用0 0 ( o b j e c t - o r i e n t ) 方法进行面向对象程序设计，其基本步骤如下： ( 1 ) 分析确定在问题空间和解空间出现的全部对象及其属性； ( 2 ) 确定应施加于每个对象的操作，即对象固有的处理能力； ( 3 ) 分析对象间的联系，确定对象彼此间传递的消息： ( 4 ) 设计对象的消息模式，消息模式和处理能力共同构成对象的外部特性； ( 5 ) 分析各个对象的外部特性，将具有相同外部特性的对象归为一类，从而确定 所需要的类； ( 6 ) 确定类间的继承关系，将各对象的公共性质放在较上层的类中描述，通过继 承来共享对公共性质的描述； ( 7 ) 设计每个类关于对象外部特性的描述； ( 8 ) 设计每个类的内部实现( 数据结构和方法) ： ( 9 ) 创建所需的对象( 类的实例) ，实现对象间应有的联系( 发消息) 。 2 2j a v a 语言 j a v a 是1 9 9 5 年6 月由s u n 公司开发的革命性编程语言，它被美国著名的杂 志p cm a g a n i z e 评为1 9 9 5 年十大优秀科技产品。之所以称j a v a 为革命性编程 语言，是因为传统的软件往往与具体的实现环境有关，一旦环境有所变化就需要 对软件做一番改动，耗时费力，而j a v a 编写的软件能在执行码上兼容。这样，只 要计算机提供了j a v a 解释器，用j a v a 编写的软件就能在其上运行。 随着j a v a 技术的不断发展，它根据市场进一步细分为：针对企业网应用的 j 2 e e ( j a v a2e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 、针对普通p c 应用的j 2 s e ( j a v a2s t a n d a r d 7 电子科技大学硕士学位论文 e d i t i o n ) 和针对嵌入式设备及消费类电器的j 2 m e ( j a v a2m i c r oe d i t i o n ) 三个 版本2 。1 嘲。 2 2 1j 2 e e j 2 e e 的应用编程模型( j 2 e eb l u e p r i n t s ) 提供了一种用于实施基于j 2 e e 多层 应用的文档和实例套件的体系模型，简化了这项复杂的工作。它被开发人员用作 设计和优化组件，以便开发人员从策略上对开发工作进行分工。 2 2 2j 2 m e j 2 m e ( j a v a2p l a t f o r mm i c r oe d i t i o n ) 是为无线电子市场所设计的。包 括j v m 规范和a p i 规范。其a p i 规范是基于j 2 s e ( j a v a2s t a n d a r de d i t o n ) 的。 j 2 m e 定义了一套合适的类库和虚拟机技术。这些技术可以使用户、服务提供商和 设备制造商通过物理( 有线) 连接或无线连接，按照需要随时使用丰富的应用程 序。 2 ，2 3j 2 s e j 2 s e1 4 版是一个快速开发和配置跨平台的企业级应用与服务的综合性平 台。它提升了j a v a 计算的性能与缩放能力，代表了j a v a 技术的大跨步进展。有 了j 2 s e1 4 版，企业就可以通过更简易的步骤、花费更少的时间，采用j a v a 技 术开发与配置要求更高的应用了。j 2 s e1 4 版在j a v a 客户机应用方面得到了重大 性能提升。基于s w i n g 的j a v a 小程序和应用程序在图形用户界面( g u i ) 的响应速 度上也大有提高。 8 第二章面向对象的设计方法 2 3 开发模式 2 3 1 客户n 务器模式 c s 结构就是传统意义上的客户机服务器模式，系统任务分别由客户机和服务 器来完成。服务器具有数据采集、控制和与客户机通信的功能；客户端则包括与 服务器通信和用户界面模块。这是一种典型的“瘦服务器肥客户机”的模式。 2 3 2 浏览器n 务器模式 在传统的c s 结构的中间加上一层，把原来客户机所负责的功能交给中间层 来实现，这个中间层即为w e b 服务器层。这样，客户端就不负责原来的数据存取， 我们只须在客户端安装浏览器就可以了。把原来的服务器作为数据库服务器，在 数据库服务器上安装数据库管理系统和创建数据库。w e b 服务器的作用就是对数据 库进行访问，并通过i n t e r n e t i n t r a n e t 网传递给浏览器。这样，w e b 服务器既 是浏览器的服务器，又是数据库服务器的浏览器。在这种模式下，客户机就变为 一个简单的浏览器，形成了“肥服务器瘦客户机 的模式。下面从开发方面、系 统性能及可维护性等方面对两种模式进行比较3 。如表2 1 所示。 表2 - ic s 模式与b s 模式比较 项目c s 结构b s 结构 工具成熟、完善、交互性强，可快速的 工具先进、完善，开发效率较高，可移植性强， 开发方面 设计出友好的人机界面，但很难移植。但较复杂，且某些方面不够成熟。 速度较高，性能更多地取决于具体的应性能一般都低于c s 结构的系统，适用于网上信 系统性能 用。息发布。 可维护性 升级工作繁重，可维护性较差。可维护性好、灵活度高，用户操作简便。 从上述分析可以看出，c s 结构和b s 结构都具有明显的优缺点。c s 结构适 合处理逻辑复杂，对数据安全性及统计查询要求较高的环境。b s 结构比较适合于 跨地域、系统同用户交互量不大的应用。因此，根据应用企业的实际运营状况， 将强力机械公司集成生产管理系统的开发模式建立在先进的b s 与成熟的c s 相 9 电子科技大学硕士学位论文 融合的混合模式之上，以便充分发挥它们各自的技术优势，更好的服务企业应用。 在实际实现中，将c s 的应用层拆分，分别放在客户机与服务器上，以均衡服务 器和客户机的负载，避免出现处理的瓶颈。混合开发模式下数据库是c l i e n t 和 b r o w s e 共享的，并且c li e n t 端和w e b 服务器端采用的开发工具不同，所约定的数 据格式、范围等都可能存在冲突，因此，系统开发中除了特别关注数据库的并发 行、一致性和完整性控制外，还着力协调两端，以防集成时报错。 1 0 第三章q l - i p m 系统程序设计 第三章o l - ip m 系统程序设计 3 1q l - l p m 系统需求分析 3 。1 。1q l 现状描述 四川眉山强力机械有限公司成立于2 0 0 1 年1 2 月，位于四川省眉山市青神县 东门开发区。工厂主要生产机械动力传动件产品，产品9 5 以上销往北美、欧洲等 发达国家。经过艰苦的创业和不懈的努力，四川眉山强力机械有限公司已初具规 模，占地面积超过2 6 0 0 0 平方米，由最初的1 0 余名员工发展到现在拥有7 0 0 余名 员工，其中大专以上技术人员三十余名，企业2 0 0 3 年的年产值超过四千万元，出 口创汇2 5 0 多万美元，实现税收3 0 0 多万元。企业建有计算机局域网，拥有各种 计算机3 0 余台，各种加工设备约4 0 0 余台( 套) ，一个理化实验室，并已实现了 财务电算化和基本o a 。企业生产的机械传动零部件绝大部分为出口产品，其性能 和品质得到了客户的一致好评，已经大量销往北美和欧洲市场。 强力机械公司以总经理为核心，下设市场营销部、生产技术部、外协部、质 量部、财务部等部门( 如图3 1 ) 。下面简要介绍一下各部门的主要职能及现状： n 一 匝寝暴骚舞旧对醛忙鬈暴r隈一-c函 仪袋逍扑书隧扑k辎藻卅锄 第三章q l - i p m 系统程序设计 市场营销部：主要负责销售计划的制定、分解与下达，以及销售记录的录入 与销售结算。目前面临的困难是：不能有效地获取各车间的生产进度、在制品数 量、交货差等计划执行情况信息。涉及的原始单据有：订单，在制品日报表。 生产技术部：主要负责生产计划的分解和下达、计划执行情况的监督、物料 基本信息的建立与维护。目前面临的困难是：不能有效地获取各车间、库房的在 制品数量、交货差等计划执行情况信息，无法监督及指导生产。涉及的原始单据 有：销售计划，计划更改通知，生产计划，在制品日报表。 库房：主要包括毛坯库、待发库、半成品库、外协库、纸箱纸盒库、附件库。 毛坯库负责原材料采购及委外加工件的调配；待发库主要负责托盘装托及发货； 半成品库负责多余半成品的存放及调拨；外协库负责外协加工坯件的收入与往车 间发件，是外协厂与车间的接口；纸箱纸盒库负责纸箱纸盒的采购与分配；附件 库负责附件的采购与分配。目前面临的困难是：无法有效地将本库的库存信息传 递给其它部门和车间，也无法有效地获取其它部门和车间的生产信息。涉及的原 始单据有：生产计划，调整单，转用单，报废单，产品流转单，在制品日台账， 在制品日报表。 车间：主要划分为车序车间、钳序车间、表面车间、包装车间、待发库托装 车间五大类，每类可设置若干并行车间，并具有唯一车间名。每大类车间均可产 生相应的车间点报表。生产车间的任务是执行生产计划，组织生产。目前面临的 困难是：无法有效的将本车间收、发、废、转、结存、交货差等生产信息传递给 其它部门和车间，也无法有效地获取其它部门和车间的相应生产信息。涉及的原 始单据有：生产计划，调整单，转用单，报废单，产品流转单，在制品台账，在 制品日报表。 外协部：主要负责外协计划、外协结算、毛坯计划、毛坯结算，是公司与供 应商和合作厂家的接口。目前面i 临的困难是：管理不规范，发出点和回收点过于 随意，其主要原因是没有统一的物流工艺路线，以及客户需求的多样性。涉及的 原始单据有：毛坯采购单，毛坯结算单，外协领坯单，外协结算单等。 质量部：主要负责毛坯入库时的检验、外协入库前的检验，半成品检验、成 电子科技大学硕士学位论文 品检验，质量部员工分布于公司的各大车间与库房，对毛坯、半成品、成品的质 量控制起到关键作用。目前面临的困难是：质量检验的信息无法及时反馈给各大 部门。涉及的原始单据有：检验单、工废单、料废单等。 财务部：主要包括外部结算和内部结算，外部结算主要是订单结算、毛坯结 算、外协结算等，内部结算主要是员工工资结算。该部分内容在本期项目只涉及 工资结算的部分功能，其他模块预留接口。 3 1 2q l 存在的主要问题分析 企业满足市场需要，能根据用户的各种个性化要求来进行生产，是强力公司 发展的致胜秘诀，符合现代企业小批量多品种的制造方式。但随着企业生产规模 的扩大和用户个性化需求的不断增加，导致产品和物料种类繁多，给工厂的生产 管理、物资管理等方面带来了很大的困难。在这种情况下，传统的手工管理模式 已不能适应强力公司快速发展的需要，企业的决策层面临困难： ( 1 ) 无法分级、分段下达计划，没有形成各类计划( 综合计划、主生产计划、 物料需求计划、采购计划和外协计划等) 之间合理的层次关系，各级人员站在自 己的立场编制和执行计划，不能达到企业整体的协调运作，导致不合理的生产与 采购； ( 2 ) 缺乏有效的生产监控机制，各级管理者无法准确掌握每个订单所需产品 的生产进度、质量问题等信息，导致后续生产计划制定不合理，物料浪费难以控 制，订单履约率不高，常常给企业带来不必要的损失( 如延时罚款等) ； ( 3 ) 由于产品、物料没有建立明确的产品物料清单( b o m ) ，因此无法自动通 过计算机快速生成有效的物料需求计划： ( 4 ) 各类库房( 毛坯库、在制品库、成品库等) 库存物料状态多，库存调拨 困难，库存积压量大，大量积压资金； ( 5 ) 各部门日常工作劳动强度大，重复劳动的情况严重，并且部门之间信息 共享程度不高，有时难以进行协调。 1 4 第三章q l 广l p m 系统程序设计 3 1 3u m l 分析与设计 u m l 是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它融入了 软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作用域不限于支持面向对象的分 析与设计，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。 本项目研究开发采用面向对象的程序设计工具r a t i o n a lr o s e ，优化数据结 构，合理安排功能操作，减少各模块之间的关联性，保证模块的高度独立性，使 系统实现可重构和快速实施。 3 1 4 业务流程分析 企业的业务流程是以客户的需求以及企业的投入为起点，以满足客户需要、 为企业创造价值的产品和服务为终点，它决定企业资源运行效率和效果。因此， 强力集成生产管理系统的成功与否，是与企业的业务流程建设有关的，经过对强 力的深入调研，结合m r pi i 等先进的管理思想，建立了基于强力特色的物料编码、 业务流程重组。该系统采用先进的建模软件r a t i o n a lr o s e 对业务流程建模口钔。 ( 1 ) 计划下达流程如图3 - 2 所示，用户根据客户订单或者传真制定销售计划， 销售计划经过销售部领导的审核批准下达到生产部，生产部根据销售计划制定相 辅l f 擅峰产计划t 蕈栅甜由l 果臼1 弭厦廖f 疆 日 理 接受订簟 制定铺鲁计划 一 l i 计划下达 一li 生产竺划缱码 咧 - i u 。 ；生产计刚下i 盘 进负 一i 改库j 库存盘点 生产计向j 下达一 ，u i ； 图3 2 计划下达业务流程 1 5 电子科技大学硕士学位论文 应的主生产计划，主生产计划经过物料编码后，分解下达给各车间以及采购部门， 采购部门根据库存记录，采购物料。 ( 2 ) 库房管理流程如图3 - 3 所示，生产计划下达到库房，自动产生物料需求计 划，库房根据库存记录，进行物料采购。库房管理根据车间领料单、入库单管理 库房。通过实施该系统，库存保持在一定的范围内，降低库存积压率，提高生产 效率，产生最大效益。 弋 度廖冒l 蕈台幅它疆 皂生一早盘点库存号 下达采晶计划 ： ， 入库单 僚鼗珏并。! 紫苗理1 一 i 出，n 4 1 一i 修改车俩记录 - 。左，i u 修改库存记囊 ! 。 ； 3 1 5 数据流程分析 图3 - 3 库房管理流程图 信息系统的成功与否，关键在于数据的准确性，强力集成生产管理信息系统数 据流程图乜目如下图所示： ( 1 ) 顶层数据流图 图3 4 中各个数据流说明如下：f 1 订单，f 2 订单修改信息，f 3 采购合同， f 4 送货单，f 5 结算单，f 6 外协计划，f 7 领料单，f 8 发货清单，f 9 发货数据， f i o 。海关信息。 1 6 第三章q l - i p m 系统程序设计 ( 2 ) 第一层数据流图 图3 4 顶层数据流程图 图3 - 5 第一层数据流程图 图3 5 中各个数据流说明如下：f l 、f 2 、f 4 、f 5 、f 6 、f 7 、f 8 、f 9 、f i o 与上 图的意义相同。f 1 1 销售计划，f 1 2 坯件采购计划，f 1 3 坯件采购合同，f 1 4 入 1 7 电子科技大学硕士学位论文 库、退废信息，f 1 5 流转单，f 1 6 提库单，f 1 7 入库单，f 1 8 发货计划，f 1 9 托 盘发货信息。 ( 3 ) 第二层数据流图 第二层数据流图以p 1 1 销售模块为例说明，其他模块类似。图3 - 6 中各个数 据流说明如下：f 1 、f 2 、f 9 、f i o 、f l l 、f 1 8 、f 1 9 与上图的意义相同