（船舶与海洋结构物设计制造专业论文）船舶企业车间统计信息管理系统的研究与开发.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 ( 当前，随着全球步入一个以网络为中心的计算时代，企业也越来越注重信息化、 网络化的建设。对于船舶企业而言，管子加工车间信息管理系统的开发是其信息化建 设的一部分。作为该系统的重要组成部分，统计信息管理予系统的设计与实现是本文 研究的主要内容。 在深入造船企业，对管子加工车间生产流程、管理规范进行调研、分析的基础上， 确定了系统所要实现的总体功能，并划分出功能子模块。经过分析比较目前常用的软 件开发模式，设计出了c s ( 客户机服务器) 、b s ( 浏览器服务器) 两种模式相结 合的系统体系结构。由此，进行系统总体设计，确定了各功能子模块的数据流程图和 程序结构图。 针对系统以统计功能为主的特点，设计出了简洁、可行的多条件查询的算法，并 给出了实现的关键步骤：同样地，为了实现系统中报表打印的功能，选用了灵活且较 实用的报表输出方式；在数据库访问方面，系统选择了以m i c r o s o i t 公司的a d o 技术 和o r a c l e 公司的0 0 4 0 技术相结合的数据库访问方式，实现了高效、快捷地访问后 端数据库的目的。 系统按照软件工程开发的流程，采用面向数据流的开发方法进行设计与实现。系 统的实现很好地满足了管子加工车间信息统计与查询的功能，并为其他予系统提供了 良好的接口，以此来达到信息共享的目的。 本文的研究工作为管子加工车间信息管理系统的完整实现打下了很好的基础，并 会对车间生产管理信息化、网络化起到一定的推动作用。 关键词：船舶企业信息化浏览器，服务器客户机服务器 组件对象模型a c t i v e x 数据对象技术 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t a tp r e s e n t ，f o l l o w i n gt h ew o r l dc o m i n gi n t ot h ec o m p u t e ra g et h a tc e n t e r sr o u n dt h e n e t w o r k ，t h eb u i l d i n go fi n f o r m a t i o u i z a t i o na n dn e t w o r k i n gh a sb e e np a i dm u c ha t t e n t i o n t ot h a ne v e rb ye n t e r p r i s e s t h ef o r m i n go fm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mo fp i p e p r o c e s s i n gw o r k s h o p i sap a r to ft h e b u i l d i n g o fi n f o r m a t i o u i z a t i o no fs h i p b u i l d i n g e n t e r p r i s e t h i sp a p e rd e d i c a t et ot h ed e s i g n i n ga n dd e v e l o p i n go fs t a t i s t i c si n f o r m a t i o n s u b s y s t e m ，i nt h em a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m a f t e r i n v e s t i g a t i n ga n da n a l y z i n gt h ep r o d u c t i o nw o r k f l o w & m a n a g e m e n t o f t h e p i p e p r o c e s s i n gw o r k s h o p ，t h em a i nf u n c t i o ni se s t a b l i s h e da n dt h eg e n e r a lf u n c t i o nm o d u l ei s d i v i d e d c o m p a r e d t h ec u r r e n ts o f t w a r e d e v e l o p m e n tm o d e l ，t h i sp a p e rd e s i g n st h es y s t e m s t r u c t u r eb a s e do nc s ( c l i e n t s e r v e r ) a n db s ( b r o w s e r s e r v e r ) m o d e la n de s t a b l i s h e st h e d a t af l o w c h a r t s & p r o g r a m s t r u c t u r ec h a r t so f t h e g e n e r a lf u n c t i o nm o d u l e f o rt h es t a t i s t i cf u n c t i o ni sm a i nf u n c t i o ni nt h es y s t e m , t h i s p a p e rd e s i g n sa t e r s ea n d v i a b l em u l t i - c o n d i t i o nq u e r ya l g o f i t h ma n dg i v e si t s k e ys t e p s s i m i l a r l y , t or e a l i z et h e p r i n tf u n c t i o no fr e p o r tf o r m s ，t h i sp a p e rc h o o s e saf l e x i b l ea n da p p l i e dt e c h n o l o g yf o r r e p o r tf o r m se x p o r t o nt h ea s p e c to fd a t a b a s ea c c e s s ，t h i sp a p e ru s e sam e t h o db a s e do n t h ea c f i v e xd a t a0 b j e c t so fm i c r o s o f tc o a n do r a c l eo b j e c t sf o ro l e o fo r a c l ec o t o a c c e s sh i g h - e f f i c i e n t l ya n df a s tt h eb a c k g r o u n dd a t a b a s e a c c o r d i n g t ot h ed e v e l o p m e n tf l o wo fs o r w a r ee n g i n e e r i n ga n du s i n go b j e c t d a t a f l o wm e t h o d , t h i sp a p e rd e s i g n sa n dr e a l i z e st h es t a t i s t i c si n f o r m a t i o ns u b s y s t e m t h e r e a l i z a t i o no ft h e s u b s y s t e ms a t i s f i e sn i c e l y t h es t a t i s t i ca n d q u e r y f u n c t i o no ft h e m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m , a n dp r o v i d e sg o o di n t e r f a c e sf o ro t h e rs u b s y s t e m s ， w h i c ha i m sa tt h ei n f o r m a t i o nc o m m u n i o n t h er e s e a r c hw o r ki nt h ep a p e rw i l lb e c o m eg o o df o u n d a t i o nf o rt h ew h o l er e a l i z a t i o n o ft h em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m , a n d p r o m o t ei n f o r m a t i o n i z a t i o na n dn e t w o r k i n g o f p r o d u c t i o n & m a n a g e m e n t i nt h e p i p ep r o c e s s i n gw o r k s h o p k e y w o r d s ：i n f o r m a t i o n i z a t i o no f s h i p y a r d c l i e n t s e r v e r b r o w s e r s e r v e r c o m ( c o m p o n e n t so b j e c tm o d e l )a d o ( a e t i v e xd a t ao b j e c t s ) 华中科技大学硕士学位论文 1 1 课题背景及意义 1 绪论 当今时代，随着世界范围内i n t e m e t 环境的形成，全球正进入一个以网络为中心的 计算时代。企业为了适应i n t e m e t 的到来，构建企业信息化模型，使之在国内、外市场 具备竞争力已是业界追求的目标。企业信息化是企业提高自身竞争力的重要途径，也 是信息技术发展对企业的必然要求【l 】【2 】。 架设企业管理信息系统( e n t e r p r i s em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ，e m i s ) 是实 现企业信息化的重要组成部分。一般而言，企业管理信息系统研究是一个不断发展的 新型学科，主要用于企业内部的信息管理，以完成必要的业务流程。在现阶段普遍认 为它是一个由人、计算机及其他外围设备等组成的能进行信息的收集、传递、存贮、 加工、维护和使用，从而实现数据处理、预测、计划、决策优化和控制等功能的系统【l 】。 在我国造船企业，设计过程、旌工生产很大程度上还处在人工管理阶段，与日、 韩以及欧洲等船舶制造强国相比差距是明显的。人工管理不仅信息共享程度低、传递 速度慢，而且业务管理落后、应用集成系统效率不高，致使作业时间延长、建造周期 拖后 3 1 。 为了适应现代化造船需要、实现船舶建造模式的现代化，那么从传统的总体建造 方式、落后的人工管理上转换到现代的模块化建造方式、实现造船过程中的计算机化、 网络化，以使各个部门信息共享就显得尤为紧迫。 针对这种情况，我们与正致力于企业信息化改造的某船厂合作，共同为实现该厂 的生产、管理等的信息化而努力。该船厂在二十世纪后期引进了大量的国外先进管子 加工设备，然而在使用这些设备的过程中遇到了很多新问题，比如：生产设计电子资 料的传输和利用、管子产品数据库的建立、车间信息的管理、生产配套准备、管子集 配场地等。如果问题解决不好，那么这些先进的加工设备的效益就不能很好发挥，生 产、加工的数量得不到保证，质量也无法提高。 为了改变这种被动的状况，该厂专门成立了技术中心并与我们合作来共同开发、 研究管子加工车间管理信息系统。该系统开发的目的是对管子加工车间生产过程中的 各类信息实施有效的管理，使厂管理部门与生产车间之间建立起更快捷、准确的网络 通信，以达到信息共享、提高生产效率的目的。 l 华中科技大学硕士学位论文 根据船厂的现状及信息化改造的设想，开发组是将管子加工车间看成整个企业信 息模型的一个子系统，将车间数据中心作为车间信息模型的“主板”，其他信息点作 为“插件”，用模块化的思想定义车间与其它单位的数据接口，以明确管子加工车间 的系统责任。具体模型如图1 1 。 图例： c = = 数据双向传输一信息传输 物流 图1 1 车问信息管理模塑示意图 在上图的车间信息管理模型中，企业产品数据库是作为整个模型的支撑，它是车 间管子生产的加工信息、计划信息的主要来源；车间数据中心和车间信息管理系统是 信息模型的主模块和中心节点；各个加工工位如套料切割、数控弯管等是模型子节点， 也是信息的控制点和反馈点。 这其中的车间数据中心作为模型的中心节点，即“主板”，负责与全厂产品数据 的交互；接收现场取样管的数据信息：并通过管子加工车间信息管理系统对产品数据 进行更新，为各信息子节点提供数据信息。因此，它是整个车间的信息处理中心、计 划中心、作业控制中心和数据统计中心。 管子加工车间信息管理系统是模型中的一块主要“插件”，它相对独立，通过数 据接口与车间数据中心交互。在企业信息模型中，它负责整个管子加工车间的生产规 划、作业控制、物料准备、职工管理和产品信息统计等具体任务，是车间日常生产正 常运行的保证，也是实现管予加工车间信息化改造的基础。 2 华中科技大学硕士学位论文 管子加工车间信息管理系统的具体构成如图1 _ 2 所示，它由数据信息接口、月度生 产计划管理、日程生产计划管理、作业控制管理、职工管理和产品统计信息管理等子 系统组合而成，各子系统间相对独立，同时又通过后台数据库而关联在一起。 圈l - 2 管子加工车问信息臂理系统 本论文的研究工作是围绕着管子加工车间信息管理系统中的产品统计信息管理 子系统( 下文中简称“目标系统”) 的设计与实现来开展的，如图中阴影部分所示。 在造船企业，针对小批量、大生产的制造特点，生产过程中各类信息，诸如管子 产品数据库信息、生产质量跟踪分析、项目施工信息以及剩余物料的汇总等等都离不 开一个好的信息统计管理系统。它对于生产过程中的信息收集、生产计划安排、物料 准备、生产信息统计等都起着关键的作用。 而且，造船中的生产过程都是一种长期、持久、周期性的过程，大批量、多品种 的管子加工也不例外。对于这种生产模式，建立起加工机床生产质量评价体系、产品 项目实施评比体系以及生产人员操作技能考核体系对提高加工效率、缩短生产周期而 言有极其有必要的。而要建立起这些评价体系，也离不开信息统计系统的作用。 另外，基于市场竞争的需要，车间内生产技术保密的要求较高；同时不少生产线 涉及军工产品建造，保密工作的敏感性不言而喻。作为车间信息管理系统之子系统的 目标系统同样肩负着神圣的信息安全与保密的任务，既要防止不明身份者对统计信息 的非法访问和破坏，又要保证信息在企业局域网的传送过程中不被窃听。 3 华中科技大学硕士学位论文 总之，管子加工车间管理信息系统中的统计信息子系统绝非是一些报表统计汇总 这么简单，它包括质量跟踪、项目实施分析以及物料的再利用、生产计划安排等一系 列功能，同时又要保证信息传输的快捷与安全。因此，研究与实现本论文所阐述的目 标系统一一统计信息管理系统对整个车间管理信息系统来讲是很有必要的。 任何系统的开发与实现都是一项复杂的系统工程f ”，目标系统也是这样。它不但 具有一般软件工程开发所要求的需要分析、系统设计以及编码和调试阶段，还具有特 定的安全与保密性设计阶段。以后各章节将就目标系统为研究对象，进行详细的阐述。 1 2 国内外概况 在新经济时代，信息化的概念已渐入人心。对企业来讲，企业信息化更是势在必 行。我们说的企业信息化是一个概括的称谓，广义讲，其一是企业信息化的内容覆盖 了企业各项经营活动的信息处理：其二是企业信息化建设不是孤立地搞单项计算机应 用，而应该是综合起来总体设计( 5 1 。 在西方发达国家，企业十分注重信息化的建设，在统计工作信息化方面也是成绩 斐然。他们利用其雄厚的计算机网络基础，通过以i n t e m e t i n t r a n e t 为核心，以w 曲技术 为基础的c l i e n t s e r v e r 、b r o w s e r s e r v e r t l ：为软件集成环境，来架设一个与企业其他管 理系统无缝衔接并具有高效安全、信息充分共享的统计信息服务系统。该系统在不同 环境中功能有所差异，但一般都具有对统计性数据采集、处理、存储、传输、管理以 及网上报送、在线分析、发布等功能，其侧重点在于向企业决策层提供宏观或微观决 策支持【6 l 。 与国外相比，我国制造业的信息化进程起步较晚。在企业的统计部门，真正应用 计算机可追溯到7 0 年代，由于只有大中型计算机投入使用，统计数据只能集中处理。 真正有计划地建立自己的系统是在8 0 年代中期，由于微机的普及，为分布式处理创造 了条件，并初步建成了统计数据处理系统。至9 0 年代网络技术相对成熟，为集中管理 下的分布处理模式打下了基础，使系统数据处理向着信息管理的目标迈进1 7 】1 3 】。 时至今日，我国企业的统计信息自动化系统建设已初具规模，这为统计信息系统 网络的建设打下了坚实的基础。但与国外相比，仍存在较大差距。主要体现在以下几 点： 1 ) 缺乏现代化信息处理手段，信息资源的开发利用基本上是以汇总和简单描述 分析为主，还无法实现网上在线分析、实时发布等功能。 2 ) 企业各部门间相对独立，信息传输迟缓，还无法真正实现安全、快捷的网络 传输及信息共享。 4 华中科技大学硕士学位论文 3 ) 统计数据的分析预测以及对领导层的决策支持功能有限，对实施完善的跟踪、 监测、调控、分析等功能还待于进一步的加强。 由此看来，要彻底改变我国企业信息化程度相对落后的状况还有很长的路要走。 但目前首要的一点就是必须把企业信息化作为一项系统工程来进行，使企业与企业之 间，企业各部门、各车间之间信息达到内在的统一，这样也有利于企业的信息统计工 作实现更加强大的功能。 1 3 课题实现的技术方案 目标系统的开发是以面向数据流方法( o b j e c t - d a t a - f l o w ) 为指导，以浏览器服 务器、客户机服务器( c l i e n t s e r v e r ，c s ) 两体系结构相结合来构建系统模型的。在 进行需求分析、系统设计的同时，充分考虑系统的安全和保密性能，并最终以可视化 语言v i s u a lb a s i c6 0 实现系统编码。 我们知道，一切基于计算机的信息处理系统都是由数据流和一系列的转换构成 的，这些转换将输入数据流变换为输出数据流。而数据流图就是用来刻画数据流和这 些转换的信息系统建模技术f 9 j 。在本系统开发中，面向数据流方法的指导思想体现在 从需求分析到系统设计的各个阶段。 在需求分析阶段，利用面向数据流的概念和方法为软件需求建造模型。该方法是 基于模块化的思想，采用“自项向下，逐步求精”的技术对系统进行划分。它首先是 把系统表示成一张环境总图，标出系统边界及所有的输入、输出流，然后逐步对系统 进行细化，直至所有功能都足够简单，不需要再继续细化为止呻1 。 在系统设计阶段，面向数据流的软件设计方法是与上述需求分析方法相衔接的。 它根据数据流图的特性定义“映射”关系，这样能机械地将数据流图转换为程序结构。 最终它是采用结构图( s t r u c t u r ec h a r t ，s c ) 来描述程序结构的p 1 。 编码实现是一个独立的阶段，它是利用某种程序设计语言将系统设计转换成计算 机可接受的编码形式，这也与需求分析和系统设计阶段的工作密不可分。 系统安全性能的保障是采取客户、服务器端合理的用户身份认证方式、后台数据 库的用户权限赋值以及防火墙、访问控制等网络技术来实现的。 1 4 本文的内容概要 本论文围绕管予加工车闻管理信息系统中统计信息管理予系统设计与开发展开 了研究工作。全文共分为九章。 5 华中科技大学硕士学位论文 第1 章主要是概括研究工作的范围，提出研究工作的对象，并概述研究领域内国 内外的发展状况。第9 章则对整篇论文进行了总结，归纳研究工作的成果，并对后续 研究工作提出建议。 除此以外的七章，是论文的主干，每章分别阐述一个问题。 第2 章对目标系统的实现进行需求分析，以此来界定研究工作范围，明确研究工 作目的。同时探讨并选择出了具体的适合目标系统实现的软件开发模式。 第3 章对目标系统的项目、质量和余料管理子模块进行了系统总体设计，给出了 各个子模块的数据流程分解图和程序结构图，为后来的编码工作做出了必要的准备。 第4 章介绍了实现目标系统功能所要求的关键技术问题，如a s p 、c o m 技术以及 系统用户身份认证、系统安全性措施等。 第5 章设计出了目标系统功能实现的一些关键算法，这些关键算法的设计将是系 统功能实现的基础。 第6 章介绍了几种访问o r a c l e 数据库的方法，并给出了适合目标系统数据库的访问 方法及实现；同时，根据数据库设计准则，设计了目标系统的数据库。 第7 章介绍了几种适应v b 6 0 的数据表格输出技术，并根据目标系统的工作环境， 解决了目标系统报表输出的实现问题。 第8 章对系统调试和安装工作进行了说明，介绍了这一过程中需要注意的事项。 6 华中科技大学硕士学位论文 2 系统需求分析 在软件开发生命周期中，系统需求分析位于软件开发的前期，但却是一个复杂、 耗时而又最重要的过程。需求分析是介于系统分析和软件设计之间的重要桥梁【9 】。它 的基本任务是准确地定义未来系统的目标，确定为了满足用户的需要目标系统必须实 现哪些功能，即确定系统必须“做什么”1 1 0 j 。 本章将对目标系统的需求进行详细的分析，根据用户期望，给出目标系统将要 实现的具体功能；最后根据需求分析结果，选择具体的适合目标系统的软件开发模 式。 2 1 目标系统需求分析 目标系统，即统计信息管理系统是管子加工车间信息管理系统的一个重要子系 统。经过进行深入的需求分析，为了满足车间生产需要，目标系统应具备对产品项目、 产品质量和产品余料等信息进行管理的功能。其功能结构如图2 1 所示。 图2 - 1 统计信息管理系统功能结构 具体而言，目标系统在整个车间信息管理系统中所要承担的任务或者说所要完成 的功能有以下几点 t l j ： 7 华中科技大学硕士学位论文 1 ) 电子仓库与文档管理：电子仓库建立在数据库之上，允许用户通过权限控制 并安全、透明的访问系统内的文件和管理信息。 2 ) 产品信息管理：用户可以利用系统提供的图形化界面对产品信息进行管理， 如各类信息数据存储，月、季度产品信息统计，产品质量考核，质量、项目信息反馈， 产品余料统计，汇总报表输出等。 3 ) 项目管理：项目管理负责项目实施过程中的计划、组织、人员及相关数据的 管理与配置。能够为管理者提供当前的项目和活动的状态信息，随时管理项目的进度， 包括对项目的跟踪、监测、调控等。 下面就目标系统管理模块之下的三个子模块的功能进行详细分析。 2 1 1 项目管理子模块需求分析 项目管理模块的外部实体为工厂事业部和车间负责人，该模块应实现项目计划安 排、项目完工结算和相应报表生成等功能。具体如图2 - 2 的模块用例图。 项目结算 圈2 - 2 项目f 理模块用侧圈 具体而言，本管理模块工作流程应为，系统接收到事业部下达的f 1 ( 月度管子生 产计划文件) 并依据车间项目责任人表进行项目实施计划安排，生成d b i ( 项目计划 信息统计文件) 存入数据库，并以此产生f 2 ( 月度旬季小日程计划表) 和f 5 ( 月度管 子生产计划安排表) 送至车间负责人。依据产品生产周期，系统接收车间的f 3 ( 项目 结算单) 进行项目结算处理，生成f 4 ( 产品项目管理月报表) 送至事业部；同时形成 d b 2 ( 项目完成信息统计文件) 存入数据库。其数据流程如图2 3 所示。 8 华中科技大学硕士学位论文 d b 2 项目完成信息统计文件 圈2 - 3 项目管理模块致据流程圈 2 1 2 质量管理予模块需求分析 质量管理模块的外部实体为厂质保部、车间工艺员、事业部和车间负责人，该模 块应实现相应单据报表输入、汇总，质量考核，质量信息反馈和相应的报表生成等功 能。具体如图2 4 的模块用例图。 车 信息反馈 人 圈2 0 质量管理模块用倒圈 9 华中科技大学硕士学位论文 具体而言，本管理模块工作流程应为，系统接收到车间工艺员提交的f 1 ( 工艺 纪律检查单) 、厂质保部提交的f 2 ( 管子制造过程报检单) 后进行单据、报表汇总处 理，并生成d b 产品质量信息统计文件( 该文件包含d b l 工艺纪律统计表和d b 2 管 子制造过程检查统计表) 。按照不同的时间周期，系统从该统计文件中以日程、月度 为单位来提取相关质量管理信息形成报表，分别送至上级主管部门，即f 4 ( 工艺纪 律执行情况月报表) 和f 5 ( 产品质量考核月报表) 送至事业部。同时系统根据事业 部下达的f 6 ( 产品质量管理工作计划表) ，在产品质量信息统计文件中进行质量考核， 以便核查车间质量管理工作状况并形成f 7 ( 质量管理工作考核月报表) 上报事业部。 事业部根据其他部门的质量信息反馈意见形成f 8 ( 质量信息反馈单或质量传递表) 送至本系统，系统将依据质量信息统计文件中记录进行信息反馈处理，以查找出质量 问题所在，并将结果反馈回事业部。其数据流程如图2 5 所示。 厂质保部 车间工艺员 d f d1 表汇 d b 质量信息统计文件 d f d2 ：生报j 欺耋 吣弋蠢 d f d4 、 质量信息 反馈 h 窥附 洫盐 镟盛 粥譬 岢 旃 事业部 f 8 质量信息反馈单 2 1 3 余料f 理子模块需求分析 余料管理模块的外部实体为余料统计员和车间负责人，该模块应实现相应余料单 据输入、汇总，余料循环再利用和相应的报表生成等功能。具体如图2 - 6 的模块用例 图。 1 0 华中科技大学硕士学位论文 余料再利用 车同负责人 圈2 - 6 余料管理模块用倒圈 具体而言，本管理模块工作流程应为，系统接收车间余料统计员输入的f 1 ( 产 品余料单) 进行单据汇总、统计处理，并形成d b l ( 产品余料信息统计文件) 存入数 据库，并以此产生f 2 ( 余料统计单) 送至车间负责人。同时车间定期将循环再利用 余料的单据f 3 ( 余料再利用单) 输入系统，并进行单据汇总存入产品余料信息统计 文件，以与第一次单据合并汇总、更新数据库文件，产生新的报表。其数据流程如图 2 7 所示。 加1 产品余料信息统计文件 2 2 系统开发模式选择 为了实现目标系统的功能，选择一定的适合系统实现的软件开发模式是应该而且 华中科技大学硕士学位论文 有必要的 1 1 1 。本节首先分析系统开发几种常用模式的优缺点，并由此选择出适合目标 系统实现的开发模式，最后给出系统体系结构。 2 2 1 系统开发模式分析 目前，信息管理系统开发模式大体上有四种 1 2 1 ：主机终端模式、文件服务器模 式、客户机服务器( c l i e n t s e r v e r 简称c s ) 模式和浏览器服务器( b r o w s e r s e r v e r 简 称b s ) 模式。 而主机终端模式、文件服务器模式由于各自的局限性，现在已逐步被淘汰。对于 目标系统，为了满足企业内部网络的要求，我们主要考虑c s 模式和b s 模式，下面 分别予以分析。 c s 模式主要由客户应用程序( c l i e n t ) 、服务器管理程序( s e r v e r ) 和中间件三个部件 组成【1 ”。结构模式如图2 8 所示。客户应用程序是系统中用户与数据进行交互的部件； 服务器管理程序负责有效地管理系统资源：中间件则负责连接客户应用程序与服务器 管理程序，以协同完成一个作业，满足用户查询管理数据的要求叫1 。 圈2 - 8c 俗模式示意圈 c s 模式的优点主要包括：( 1 ) 具有专用的前端应用程序，可提供强大的在线帮 助和出错处理功能。( 2 ) 技术相对成熟，有大量的优秀开发工具支持，具有事务处理 能力强，性能高的特点。( 3 ) 交互性、可靠性强，可提供更安全的存取模式。( 4 ) 由 于c s 在逻辑结构上比b s 少一层，对于相同的任务，c s 完成的速度总比b s 快， 这就使得c s 模式具有更强的实时处理能力。更适合于对数据库进行实时处理和大批 量的数据更新操作 1 5 1 。 但是，随着企业规模的日益扩大，应用程序复杂程度的不断提高，传统的c s 模 式逐渐暴露了其不足之处，主要体现在以下方面： ( 1 ) 安装、升级、维护困难，因每个客户机都安装一套应用软件，当版本升级 或者进行维护时需要对每台机子都调试一次，增加了工作量f 1 6 】。( 2 ) 信息内容和形式 单一，用户界面风格各异不利于充分利用系统资源。无法进一步推广使用1 1 7 。( 3 ) 新技术不易应用其中，系统生命周期短，移植困难。 而b s 模式是一种以w e b 技术为基础的新型的m i s 系统平台模式。它把传统c s 1 2 华中科技大学硕士学位论文 模式中的服务器部分分解为一个数据服务器与一个或多个应用服务器( w e b 服务器) ， 从而构成一个三层或多层结构的客户服务器体系”。结构模式如图2 9 所示。第一层 客户机是用户与整个系统的接口。客户的应用程序精简到一个通用的浏览器软件。第 二层w e b 服务器将启动相应的进程来响应客户的请求，并动态地生成一串h t m l 代 码，其中嵌入处理的结果返回给客户机的浏览器。第三层数据库服务器负责协调不同 的w e b 服务器发出的s q l 请求或其他业务请求，处理请求并管理数据库“”。 图2 - 91 1 8 模式示意图 b s 模式的优点是：( 1 ) 简化了客户机的工作，客户机只需配置少量的客户端软 件且升级方便，硬件要求较低，真正实现了“瘦客户机”模式。( 2 ) 易于管理和维护， 客户端浏览器界面风格统一。( 3 ) 开发周期短，可扩展性强，系统更健壮。( 4 ) 用户 的操作更简单、适用于网上信息发布“6 i 。( 5 ) 可跨平台操作，任何一台机器只要装有 w w w 浏览器软件，均可作为客户机来访问系统呻】。( 6 ) 由于w e b 支持底层的t c p i p 协议，使得w e b 网络与目前使用的几乎所有的局域网都可以做到无缝连接，从而解 决了异构系统问的连接问题”j 。 作为一种新型系统开发模式，b s 体系结构也存在缺陷，主要表现在以下几个方 面：( i ) 浏览器只是为了进行w e b 浏览而设计的，当其应用于w e b 应用系统时， 许多功能不能实现或实现起来比较困难，比如通过浏览器进行大量的数据输入或进行 报表的应答都是比较困难和不便的。( 2 ) 复杂的应用构造困难。相对于发展已非常成 熟的适合于c s 的一系列应用工具来说，b s 的开发较复杂，并没有完全成熟的技术 供使用。( 3 ) h t r p 可靠性低并有可能造成应用故障，特别是对于管理者来说，采用 浏览器方式进行系统的维护是非常不安全与不方便的。( 4 ) w e b 服务器成为对数据 库的唯一的客户端，同时要处理客户请求以及与数据库的连接，当访问量大时，该服 务器端负载过重1 1 9 。 2 2 2 目标系统开发模式的选择 管子加工车间目前的网络应用模式是基于类似c s 结构的，它负责车间庞大而复 杂的数据信息管理，在车间生产经营管理中发挥了巨大的作用。但是，随着企业应用 的深入，这种应用模式的不足逐渐暴露。比如，车间生产淘汰旧的生产线，增添先进 华中科技大学硕士学位论文 的生产设备，需要升级管理系统，同时希望系统功能增加，这在c s 模式下将非常不 便。虽然基于b s 结构的i n t r a n e t 技术可以很好的解决这些问题，但由于其本身亦有 缺陷，在实际应用中，b s 结构也并不一定要全部取代传统的c s 结构。比如，在对 大量数据进行录入操作、更新处理时c s 模式具有一定的优势，这时就不需要非得采 用b s 结构。 而且，两种结构的应用界限并不清晰，往往是互相补充、相辅相成的。因此，考 虑车间网络模式的现状，决定采用c s 、b s 体系结构相结合的模式来开发目标系统。 这样既可以充分利用原有的系统资源，保护了以往的投资；又可以使部分c s 结构快 速升级到b s 体系结构，解决c s 结构中存在的问题。 2 2 3 目标系统体系结构实现 一般地，信息管理系统按功能分为三个逻辑层面：表达逻辑层( 即客户端界面部 分) 、业务逻辑层( 即业务处理层) 和数据逻辑层( 即数据存储和处理) 。 考虑车间当前实际应用环境及上述分析，对应的目标系统由客户端浏览器 ( b r o w s e rc l i e n t ) 、数据库浏览器( d a t a b a s e c l i e n t ) 、w e b 服务器( w e bs e r v e r ) 、w e b 应用程序( w e ba p p l i c a t i o n ) 彝l 数据库服务器( d a t a b a s es e r v e r ) 组成。系统体系结构见图 2 1 0 所示 1 9 1 。 圈2 - 1 0 目标系统体系结构 这其中w e b 服务器负责整个系统的界面显示和部分应用逻辑：应用服务器是系 统业务逻辑实现的关键；数据库服务器存储了系统的核心数据，在此处的数据库管理 系统选用o r a c l e ；对于系统中大量的数据录入、查询工作，可以通过数据库浏览器向 服务器写入或查询：客户端浏览器主要以h t m l 的形式来显示请求结果；对于一些 实现起来困难的功能或者一些需要丰富的h t m l 页面，通过在页面中嵌入a c t i v e x 控 件来实现。 1 4 华中科技大学硕士学位论文 在此结构体系中，一些功能模块的实现采用不同的开发模式，以求充分利用b s 、 c s 两种结构的优势。比如，一些需要用w e b 技术处理的、主要功能为满足访问者请 求的界面( 如信息发布、查询界面) 采用b s 结构，即质保部、车间负责人的主要工 作是查询和决策，录入工作比较少，采用b s 结构比较合适；同时前端浏览器、后台 服务器，只供少数人使用的功能应用( 如前台录入界面、后台数据库管理界面) 可采 用c s 结构，例如前端统计员和后台数据库管理端，都需要较快的存储速度和较多的 录入工作，交互性比较强，则采用c s 结构更能发挥其优势。车间具体功能模型如图 2 1 1 所示。 统计员 挟 匡匝区 图2 1 1 车间统计信息管理系统功能模型 2 2 4 目标系统软件开发平台及采用技术 目标系统中服务器端采用w m d o w s2 0 0 0s e r v e r 作为网络操作系统，由于该网络 操作系统安全可靠，并与w m d o w s 系列界面和用法相似，所以非常适合构建企事业 单位管理信息系统的局域网。后端数据库采用功能强大、性能稳定的o r a c l e 数据库。 对客户端浏览器并无特殊要求，可以是w m d o w s 平台的，也可以是u n i x 平台 下的n a v i g a t o r 。由于它们都是基于工业标准的，所以可以在所有的平台上工作。 程序开发语言在c s 模式下选择v b 6 0 ，在b s 模式下选择a s p 。对于数据库的 访问，采用a d o ( a c t i v e xd a t ao b j e c t s ) 技术和o r a c l e 数据库独有的0 0 4 0 ( o r a c l e o b j e c t sf o ro l e ) 技术( 将在第6 章有详细论述) 。 在b s 模式下，第一层客户机负责向w e b 服务器发出请求，处理针对用户的输 入和输出，采用a s p 进行开发；第二层的w 曲服务器是连接客户机和数据库服务器 的纽带，它以动态链接库( d l l ) 的形式存在，负责建立实际的数据库的连接，根据 l s 华中科技大学硕士学位论文 用户的请求通过o l ed b 与相应的后台数据库相连，并通过数据库访问组件a d o 或 0 0 4 0 完成对数据库的操作( 如查询、修改、删除、统计等) ，并把结果返回给客户 端；第三层的数据库服务器则执行真正的数据库操作。 在c s 模式下，利用v b 6 0 语言直接将用户的请求通过a d o 或0 0 4 0 数据访问 技术建立与数据库的连接，完成对数据库的操作。 2 3 小结 本章对目标系统的需求进行了详细的分析，给出了项目管理、质量管理和余料管 理子模块所要实现的具体功能，并作出相应的用例图和数据流程图；最后通过分析软 件开发的c s 、b s 模式，并根据需求分析的结果，选择了具体的适合目标系统的软 件开发模式，同时给出了实现此模式的软件开发平台和相应实现技术。 下一章将对目标系统进行软件总体设计，并给出系统功能实现的数据流程分解图 和程序结构图，以便为以后的详细设计和编码工作做准备。 1 6 华中科技大学硕士学位论文 3 系统总体设计 在进行了对目标系统的需求分析，明确了用户的功能需求以后，下一步的任务就 是对未来的软件系统进行设计，即确定系统“怎样做”f l o 。 系统软件设计通常可以分为总体设计和详细设计。总体设计的主要任务是确定软 件系统的结构，进行模块划分，确定每个模块的功能、接口以及模块间的调用关系。 详细设计的任务是为每个模块设计其实现的细节，由于总体设计后已确定了每个模块 的功能和接口，所以相对而言，详细设计比较容易旺。在本章中主要讨论系统总体 设计，详细设计的内容将在以后的章节中讨论。 本章将根据前面的系统需求分析和体系结构设计的结果，对目标系统中的项目、 质量和余料管理子模块进行详细的总体设计，以得出各子模块的数据流程分解图、程 序结构图以及各功能模块的说明，以便为后来的系统详细设计和编码工作做出必要的 准备。 3 1 项目管理子模块总体设计 项目管理子模块需求分析阶段的数据流程图，在前面已经给出。现在根据该流程 图按照一定的步骤设计出符合逻辑要求的该子模块的程序结构图。 首先由需求分析能得出项目管理子模块的第零层数据流程图，如图3 - 1 所示。 d b l 项目计划信息统计文件 圈3 - 1 产品项目管理第零层羲据灌程圈 在该流程图中，仅给出了未经细化的加工处理模块及其相关的输入、输出数据流， 如图中的“项目计划安排”和“项目结算”模块。下面对第零层流程图进行必要的分 1 7 华中科技大学硕士学位论文 解，分解的原则是确保细化后的数据流图能给出关于目标系统的正确的逻辑模型，而 且应使数据流图中每个加工处理都代表一个规模适中、相对独立且具有较高内聚度的 子功能模块。分解后的数据流程如图3 2 所示。在分解完流程图后，还需要确定出功 能模块输入流、输出流的边界，从而孤立出变换中心，具体如图中的虚线所分割的部 分。 1 卫1 、 按产品项 目分类， 甚描“ 穆( 龋 ， 问分类 项目责任人表单 翁墨! 鲻托盘f i 嶝卜_ 十坚曼一奄相。仁霉 嬲广了1 砖酬明度置壬生自。安捧飞m k 掣西且度量壬生言 i i b l 月窿臂子生产i 十划表n 产品名称表 图3 - 2 产品项目管理数据流程分解图 这样，分解后的数据流程图就可以映射出一种特殊的软件结构，它具有三个层次， 顶层为主控模块：底层模块执行输入、变换计算和输出功能；中层模块控制、协调底 层的工作。 然后，就可以把数据流程图中的每个处理框映射成程序结构中的一个适当的模 块。映射过程是从变换中心的边界开始沿输入通道向外移动，把遇到的每个处理框映 射成程序结构中输入流控制模块下的一个低层模块：然后沿输出通道向外移动，把遇 到的每个处理框映射成直接或间接受输出流控制模块控制的一个低层模块；最后把变 换中心内的每个处理框映射成受变换计算模块控制的一个低层模块。 这样数据流程图中的处理框就与程序结构中的模块一一对应。但是，最终的程 序结构并不是这种简单的对应关系。在映射的过程中，可能需要把几个处理框聚合 为一个模块，或者把一个处理框裂变为几个小模块，总之，还应按软件工程中的设 1 8 尊秽 萤赫旧忡懈博 华中科技大学硕士学位论文 计度量和启发式规则做进一步精化，以改良软件质量。精化后的程序结构如图3 3 所示。 圈3 - 3 产品项目管理程序结构 在得出精化后的程序结构后，就可以按结构中的各功能模块及其调用关系进行下 一步的软件系统详细设计，并为以后的编码工作打下了很好的基础。 下面对项目管理程序结构中的各功能模块进行详细说明，如表3 1 所示。 表3 - 1 项目管理各功能模块说明 模块名称功能备注 检查计划单对导入的月度管子生产计划文件数据按检查类型进行数据 完整性、合法性检查：按关键词进行查询。项目输入处 计划单分类按产品项目、完工时间和托盘制造工时进行分类。并得出理模块 相应的分类后的月度管子生产计划文件表。 施工时间安排按年份、月份、周次进行施工时间安捧，得出日程管子生 产计划安排表和月度管子生产计划安捧表。 月度项目结算由项目的计划完工时间、实际完工实际相比较结算出月度 项目施工安 项目完成情况，并形成月度产品项目管理月报表。排控制模块 项目完工结算由项目计划完工时间、实际完工时间统计出完成该项目所 用工时，并形成项目完工结算表。 报表生成对各操作的结栗生成报表，并形成文件输出。报表生成模 块 1 9 华中科技大学硕士学位论文 3 2 质量管理子模块总体设计 质量管理子模块需求分析阶段的数据流程图，在前面也已经给出。现在根据该流 程图，按照前面项目管理子模块所采取的步骤设计出符合逻辑要求的质量管理子模块 的程序结构图。 首先还是由需求分析可以得出质量管理子模块的第零层数据流程图，如图3 4 所 不。 图3 - 4 产品质量管理第零层敦据泷程圈 在该流程图中，也是仅给出了未经细化的加工处理模块及其相关的输入、输出数 据流，如图中的“质量信息反馈”和“质量考核”等模块。下面按照与项目管理子模 块相同的分解