（信号与信息处理专业论文）印前生产企业网络化管理系统的研究.pdf

摘要 论文题目 学科名称：信号与信息处理 作者姓名：张志刚 导师姓名：胡涛教授 答辩日期：2 0 0 2 3 摘要 签名： 签名： 犯i 刚 剑! 塑 在信息技术飞速发展的今天，计算机和网络技术在印刷行业得到了广泛应用， 数字化和网络化将成为印刷业今后的生产技术和生产方式。随着数字化工作流程和 技术的逐步成熟，越来越多的数字式印刷产品正不断涌现，新技术、新理念己融入 到印刷生产的各个方面数字化、网络化的生产管理成为现代印刷企业的必由之路。 目前对许多国内印刷企业来说，设备陈旧、工艺落后，由于技术和资金原因， 尚无法实现印刷的数字化流程，生产管理上仍然采用传统的模式与方法，没有充分 利用最有利的工具一计算机与网络，这十分不利于印刷企业的生产与发展。本文便 是针对当前国内印刷( 印前) 企业的现有条件下如何进行数字化、网络化管理而进 行的探索。在本文中，对印刷企业实际的生产流程、工艺和管理过程做了研究，以 印件( 印前产品) 的生产流程为主线，建立印前生产各工序环节的数字化信息模型， 采用网络数据库以及c s 分布式结构，并用面向对象的设计开发工具，开发出一套 高效、实用的印前生产网络化管理系统。该系统具有较高的实用价值和良好的应用 前景，更为重要的是本课题的研究对实现印前生产及印刷企业的c i m s 具有一定的 发展意义。 关键词：印前系统、生产流程、网络、数据库 的统系理管化络网k 、一 企产生 前究印研 a b s 廿a c t t i t l e ：as t u d yo nt h en e t w o r l ( e dm a n a g e m e n ts y s t e mo f p r e p r e s sp r o d c t i o ns y s t e m s p e c i a l t y ：s i g n a la n di n f o r m a t i o np r o c e s s i n g a u t h o r z h a n gz h i g a n g s i g n a t u r e ：墨驾苎潍竺 a d v i s e r ：p r o f h ut a p s i g n a t u r e ：啦玉监 a n s w e rt i m e ：2 0 0 2 3 a b s t r a c t t o d a y ，i n f o r m a t i o nt e c h n i q u eh a sb e e nd e v e l o p e dr a p i d l y ， c o m p u t e ra n dn e t w o r kt e c h n i q u eh a sa l s ob e e na p p l i e dw i d e l yi np r i n t i n d u s t r y ，d i g i t a la n dn e t w o r k e dt e c h n i q u ew i l lb e c o m et h ep r i m a lm o d e o fp r i n tm a n u f a c t u r ei nt h ef u t u r e t h em o r er i p e ri nd i g i t a lw o r k f l o w a n dt e c h n i q u e ，t h em o r ed i g i t a lp r i n tf a c i l i t i e sw e r ee x p l o i t e d n e w t e c h n i q u e sa n dn o t i o n sh a sb e e ni n f i l t r a t i n ga ta 1 1 t h ea s p e c t so f p r i n t i n g ，d i g i t a l a n dn e t w o r k e d p r o d u c t i o nm a n a g e m e n t i s i n d i s p e n s a b l et ot h em o d e r np r i n te n t e r p r i s e n o w ， a n c i e n t e q u i p m e n t sa n db e h i n d h a n dt e c h n o l o g y a r e u b i q u i t o u si s s u e si nm o s td o m e s t i cp r i n tc o r p o r a t i o n s ，w h i c hm u s t e n v is a g e m a n yr o a d b l o c k sa b o u tt e c h n i c sa n db a n k r o l1f o rt h e r e a l i z a t i o no fd i g i t a lp r i n t i n g t h e yh a ds t i l la d o p t e dt r a d i t i o n a l p a t t e r na n dm e a n si np r o d u c t i o nm a n a g e m e n t ，w h i c hc u m b e rg r a v e l y t h e i rp r o g r e s s t h ea u t h o ro ft h i sp a p e rh a dm a k ea ni n v e s t i g a t i o n o nd i g i t a la n dn e t w o r k e dp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mi nd o m e s t i c p r i n tc o r p o r a t i o n su n d e rr e a l i s t i cc o n d i t i o n i nt h i sp a p e r ，t h e a u t h o ri n d a g a t e dt h ew o r k f l o w ，t e c h n i c sa n dm a n a g e r i a lp e c u li a r it y o fp r a c t i c a lm a n u f a c t o r y e s t a b l i s h e dt h em o d e i sa n df r a m e w o r k so f i n f o r m a t i o no fp r o d u c i n ga c c o r d i n ga si t sw o r k f l o w ，a n dd e s i g n e da n a b s t r a c t a v a i l a b l ea n de f f i c i e n tn e t w o r k e dm a n a g e m e n ts y s t e mo fp r e p r e s s p r o d u c i n gw h i c hf a l l si n t oc s ( c 1 i e n t s e r v e r ) c o n f i g u r a t i o nb y a d o p t e dn e t w o r kd a t a b a s et e c h n i q u ea n do r i e n t e d o b j e c tp r o g r a m m i n g l a n g u a g e t h i ss y s t e mh a sw i d ef o r e g r o u n db e c a u s eo fi t sh i g h p r a c t i c a lv a l u e t h er e s e a r c hi sv e r yu s e f u la n dw i l lc o n d u c et ot h e d e v e l o p m e n to fc i m s ( c o m p u t e ri n t e g r a t i o nm a n u f a c t o r ys y s t e m ) o f p r e p r e s sa n dp r i n t i n g k e y w o r d s ：p r e - p r e s ss y s t e m ，w o r k f l o w ，n e t w o r k , d a t a b a s e 1 概述 1 概述 1 1 课题研究的背景及意义 1 ll 印刷生产工作流程的演变及特点 随着计算机技术和网络技术的普及，印刷生产正面l 临一场前所未有 的技术革命，正在从传统的模拟生产转向现代的全数字化生产。 狭义地讲，印刷生产工作流程指从原稿到印刷品制成的生产处理过 程，通常可分为印前( p r e p r e s s ) 。印刷( p r e s s ) 和印后( p o s t p r e s s ) 3 个子过程。在科技发展的不同阶段，这3 个子过程有不同的内容和形式。 总的看，可以将印刷工作流程的演变，简单地分为：模拟方式、模拟+ 数 字方式、数字方式等3 个发展时期。以照相分色和文字照捧为基础的印 刷生产过程是典型的模拟生产方式，以全球网络化数字式按需印刷，出版 为基础的印刷生产过程为典型的数字生产方式，介于两者之间的为模拟+ 数字生产方式。印刷生产工作流程的演变大致经历了以下几个阶段： ( 1 ) 以“照相分色+ 文字照排”为基础的工作流程 照相制版是彻头彻尾的模拟生产工艺，图像和文字处理完全是分开 进行的。图像处理主要采用以制版照相机和铝盐感光胶片为基础的技术 手段；文字处理主要采用以手动照捧机和银盐感光相纸，胶片为基础的技 术手段。所产生的图像复制用网点分色片和正文复制用文字照排片，完 全靠手工方式拼合成整页版面。然后，经过拷贝、晒版以及印刷等操作 生产出印刷品。这种生产工艺被统称为照相制版工艺，目前已不再采用。 ( 2 ) 以“电子分色机+ 激光照排机”为基础的工作流程 从2 0 世纪7 0 年代起出现了电子分色机。图像处理过程中的分色、 加网及相应的色彩和阶调校正等开始采用计算机，逐渐以数字方式进行 处理文字照捧也逐渐采用计算机辅助，出现了第四代激光照捧系统。 这标志着图像处理和文字处理开始进入以计算机为基础的数字化时代。 不过，那时的图像和文字处理需要分别在不同的系统中完成。然后，将 西安理工大学硕士论文 生成的网点片( 图像) 和照排片( 文字) 拼成整面版面，再进行拷贝、 晒版及印刷等后续处理。这种生产工艺是数字处理与模拟处理并存的混 合生产方式。当时采用的计算机都是专用系统，软件也由各个厂家独自 开发。由于采用的技术和数据格式并不相同，不同厂家的系统之间数据 不能共享，处于互不兼容的封闭状态。同时，各厂家为保持市场占有率 和竞争力，纷纷采取严格的保密措施。这种状态一直持续到8 0 年代中期。 从此，人们开始关注建立在开放式结构基础上，采用通用计算机平台( 如 苹果机、p c 机和工作站) 的桌面出版系统( d e s k t o pp u b l i s h i n gs y s t e m ) 。 ( 3 ) 以“图文合一处理+ 图像照排机”为基础的工作流程 分色机和照排机系统分别独自发展延续了近2 0 年之久，到8 0 年代 末计算机图文合一处理技术趋于完善开始进入实用阶段。这一方面应 该归功于通用计算机在计算速度和存储容量上的飞速提升而使实时图像 信息处理成为可能，同时也应该归功于图文合一处理软件的不断开发和 完善。这样，不但可在同一计算机系统内完成图像和文字的处理，而且 可将处理完毕的图像和文字在计算机屏幕上进行拼接，完成传统手工难 以实现的复杂拼版作业。这样所形成的数字式页面在质量上已达到专业 水准，完全可以满足直接扫描输出的要求。进入9 0 年代，图文合输出 设备一图像照排机( i m a g e s e t t e r ) ，在技术和质量上也日趋成熟，为图文 并茂的数字式页面的整页输出创造了条件。印前处理开始进入计算机图 文合一整页胶片输出的时代。数字链从原稿延伸到了整页胶片， ( 4 ) 以“图文合一处理+ 印版照排机”为基础的工作流程 随着人们对图文并茂的数字式页面质量的担忧消失，应该说将数字 式页面直接输出到印版上，而无须再借助分色片或照排片等中间产物的 技术已经成熟。也就是说，直接制作印版的技术已经成熟。进入9 0 年代， 直接制版的关键输出设备和材料一印版照摊机( p l a t e s e t t e r p l a t e r e c o r d e r ) 与适合直接用激光扫描的版材( c t p 版材) 一相继投放市场。直接制作 印刷版技术废除了以往印前处理的所有中间环节和产物，从而结束了印 1 概速 刷复制长期依赖银盐感光胶片的历史，实现了印刷复制过程的无银化， 将成为新世纪的主要制版方式。从信息加工处理流程来看，直接制版技 术实现了印刷复制过程的全数字化。原有处理和加工均可归纳到图文合 一的数字式处理系统之中，最大限度地简化和缩短印刷复制处理过程， 数字链从原稿延伸到了印版。 ( 5 ) 以“图文合一处理+ 数字式印刷机”为基础的工作流程 与直接制版非常相似，图文合一处理技术的不断完善给直接在承印 物上输出成像创造了可能，这就是将数字式页面转换成印刷品的直接印 刷技术( 也叫数字式印刷技术) 。进入2 0 世纪9 0 年代后，这项技术的关 键，在于能够将彩色数字式页面高速度、高质量地转换成彩色硬拷贝的 输出设备，即数字式印刷机( d i g i t a lp r e s s ) 。数字式印刷技术是从计算机 直接到纸张或印品的处理过程( c o m p u t e r - - t o - - p a p e r p r i n t ) ，数字链从原 稿一直延伸到印刷品，贯穿印刷复制的全过程。从原理上讲，这种印刷 方式不再使用印版，至少是传统的内容固定的印版，而属于无版印刷工 艺( p l a t e l e s sp r i n t i n g ) 。由于无版，这种印刷工艺可以实现所谓的可变信 息印刷( v a r i a b l ei n f o r m a t i o np r i n t i n g ) 。这是采用传统印版完全不可能实 现的。如果将这种数字式印刷机与全球数字化通信网络连接，将构成所 谓的按需印刷出版系统( 也叫网上印刷，出版) ，即o n d e m a n d p r i n t i n g p u b l i s h i n g ( w e bp r i n t i n g p u b l i s h i n g ) 。这种印刷，出版方式与传统 的有很大的区别，它是建立在数字信息处理、高密存储和网络传输基础 上的全数字式生产方式，完全可以克服以实物载体转换、仓储和交通运 输为基础的传统印刷出版过程所难以逾越的时间和地域障碍，提供个性 化的按需服务。 从上述的发展可以看出，数字化、网络化是印刷生产的发展方向， 随着数字链的不断延伸，使全部印刷复制操作融合成为一个整体，极大 地减少了中问环节及消耗品，漫长而烦琐的传统印刷复制过程不断紧缩， 而变成一个数字化的“黑匣子”。传统工艺中必需的中间产物，如分色片、 西安理工大学硕士论文 照排片甚至印版正逐步消失。这个数字化的黑匣子包含印刷复制加工处 理的所有功能和操作，并融入有专家智能管理系统，所有的阶段产品均 以数字化的方式存储和传输。 数字式印刷处理的一体化、原稿以及输出方式的多元化，是现代印 刷技术的显著特征，也可以说是衡量印刷现代化程度的标志。从生产的 角度来看，“数字信息处理+ 高密存储+ 网络传输”是典型的现代印刷生产 模式，这种一体化数字式系统与信息通信网络连接，将给印刷生产提供 前所未有的丰富的信息资源和传输的便捷手段，使印刷生产逐步摆脱所 受时间和地域的限制，使印刷和出版的按需化个性化服务成为可能。 1 1 2 印刷( 印前) 生产与网络化、数字化管理 信息技术的发展深刻地影响到人类生产和生活的各个方面，信息技 术和传统产业的结合推动了生产效率的提高和传统产业的蓬勃发展。信 息技术在印刷行业得到了广泛应用，数字化和网络化已成为印刷技术发 展的主线，在不久的将来，数字式印刷将成为印刷企业的主导技术，网 络化也将大大改变其生产经营方式。技术变化对企业管理提出了新的要 求，如何在印刷企业实现网络化、数字化管理，成为推动当前印刷企业 发展的一个迫切要求。 a 传统技术下印刷生产管理的特点 印刷是一种纯加工行业，是一种将信息大量复制的物理过程。为了 完成从原稿到印刷品的信息转移和复制过程，需要许多环节( 工序) 。每 一环节又细分为许多工作步骤，需要机器或手工去完成各项作业。传统 印刷生产的特点是多工序、多机台离散生产( 在某些环节如印后加工， 采用流水线生产，生产具有一定的连续性) 。生产受时间和空间以及物理 可移动性的限制较大，需要一定的仓储和一定的库存，生产的均衡性， 连续性不强，操作者在整个生产过程中介入程度比较高，操作者的经验 和技能对生产的效率和质量有直接影响，产品质量的一致性差。在这种 生产方式下，企业管理的重点是生产的计划与控制，现场管理，质量监 1 概速 控，成本核算等。企业的生产能力受到企业规模、设备能力的限制，企 业利润增长的潜力在于提高生产效率、降低成本、提高质量等方面，生 产效率的发挥受产品批量的影响较大。目前，我国大多数中等规模的印 刷企业拥有了比较先进的生产设备，有的还引进了自动化程度较高的生 产线，但是生产仍属于多工序、多机台、机器加工和手工劳动并存的传 统生产方式。 b 数字化、网络化技术对印刷生产管理提出的新要求 数字化和网络化技术在印刷业的应用，带来了一系列新的变化。具 体来说体现在以下几个方面： ( 1 ) 数字化改变了印刷信息复制的基础，使印刷处理过程可以接受各 种来源的数字化信息，大大简化了工作流程，而且信息复制的一致性较 高。 ( 2 ) 数字化和网络化大大解除了印刷生产对时间和空间以及物理移 动性的依赖，使得异地印刷、同步印刷成为可能。 ( 3 ) 一体化工作流程或解决方案，使得印刷生产更加连续、紧凑，生 产效率大大提高，产品质量更加可靠。 ( 4 ) 使得生产系统由封闭变得开放，印刷企业成为整个社会信息传播 网络的一部分，印刷是信息传播的一个环节( 或一种形式) 。 ( 5 ) 产品形式更加多样化，提高了信息资源的充分共享和多种形式的 开发利用，一种输入可以得到多种输出，更能提供个性化的服务。 ( 6 ) 数字化和网络化伴随着全球化过程的加快，将扩大印刷市场带来 更加激烈的竞争。 这些由技术进步带来的变化，将对印刷企业管理内容、管理重点、 管理形式、管理手段等各方面带来影响。具体有以下几个方面： 1 ) 由于生产过程更加连续、一体化，生产管理的内容由过去的重点 控制生产过程变为控制生产准备( 信息的来源、标准和质量) ，生产管理 中心前移，由过去的事中和事后控制变为事前攫划和控制。 西安理工大学硕士论文 2 ) 企业由过去重点控制物流、资金流转向更加重视控制信息流，对 信息的开发、利用、管理等成为企业日常活动的重要内容。 3 ) 企业的管理手段更加现代化，管理人员和生产人员等通过网上完 成信息传输与沟通，实现对生产经营活动的管理，企业对企业间的电子 商务成为商业交易的重要形式。 4 ) 对企业组织结构的影响是，信息与网络技术拆除了阻碍人们交流 的壁垒，信息交流与互动更加活跃，建立在传统生产方式下的金字塔型 管理组织结构可能将让位于网状结构，决策更加分散化，决策层、管理 层和作业层之间的界限趋于模糊。”1 c 数字化管理与网络的结合 网络对于印刷企业内部管理来说是一场革命。首先，网络改变了管理 组织，纵横交错的计算机网络改变了信息传递方式，使企业组织由金字 塔型变成扁平型，原来起上传下达作用的中层组织逐渐消失，高层决策 者可以与基层执行者直接联系。这样不仅减少出现差错的可能，而且大 大提高了工作效率。其次，网络增强管理功能，现代计算机信息网络正 在成为企业管理的战略手段，它的功能已不只是简单地提高管理效率， 而且还将通过管理的科学化、民主化和合理化，全面增强管理功能。 从印刷行业的现状及发展趋势来看，在印刷( 印前) 生产中实行网络 化生产管理，并利用i n t e r n e t 进行网络经济活动( 电子商务) 是大势所 趋、大势所需。 1 1 3 当前国内外的研究现状 a c i p 3 2 0 世纪9 0 年代后期，世界上2 6 个印刷企业联合发起了c i p 3 活动， 将计算机集成印前、印刷、印后的设备，以数据工艺流程的概念来提高 印品的质量，降低成本，提高生产效率。 c i p 3 ( c o m p u t e ri n t e g r a t e do fp r e p r e s s 、p r e s s 、p o s t p r e s s ) 意 即计算机集成印前、印刷、印后，可将印前设备( 如电脑、扫描仪、数 6 1 概连 字相机、照捧机、直接制版机、数字打样机等) 与印刷机及印后设备( 如 切纸机、折页机等) ，通过网络、软盘或手工输入数据等方式连接起来， 以数据代替原有的“经验”，以数据管理印刷过程，使机器在正常的线性 化标准下，实现数据化、规范化管理，达到高产、优质、低成本。 b j d f j d f ( j o bd e f i n i t i o nf o r m a t ) 是1 9 9 9 年1 月，由a d o b e 、a g f a 、 h e i d e l b e r g 、m a nr o l a n d 四家公司联合发起的一个联盟，并以此制定出新 的格式。他们着眼于印刷生产流程中物料、财会、m i s ( m 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 ) 的信息整合，以实现印刷生产流程的计算机集成制造 ( c i l d ，全厂从估价、接稿、工艺安排、制作、发货、开发票、收款全过程 自动化。 c c i p 4 由于c i p 3 联盟于d r u p a 2 0 0 0 时，已达成当初所设定的阶段性目标， 剩下的工作多半为格式定义的定期更新，与加速印后加工部分商品化及 推广工作，而联盟成员在探讨下一代格式与发展方向时却发现与j d f 联 盟目标一致，而j d f 联盟也同意让更多的厂商参与，以成为未来的共同 格式而不会受限成为封闭系统，因此两联盟于d m p a2 0 0 0 印刷大展后的 2 0 0 0 年7 月1 4 日达成协议，合并成为c i p 4 联盟，c i p 4 是将原本c i p 3 的全名再加上p r o c e s s e s ( 工作制程) 而成为“i m e m a t i o n mc o o p e r a t i o n f o ri n t e g r a t i o no f p r o c e s s e si np r c p r e s s p r e s sa n dp o s t p r e s s ”。j 1 c i p 4 、j d f 的目标是实现印刷生产流程的数字化、规范化、标准化， 随着新的印刷设备、技术的不断出现，其内容、定义也在不断完善、更 新。目前，一些印刷厂商陆续推出了一些相关产品，国内的代表是方正 畅流印艺工作流程管理系统，其核心标准为j d f ，数字内容页面的格式 为p d f 。 西安理工大学硕士论文 1 1 4 当前国内企业的现状及所面临的问题 长期以来，我国印刷业一直存在低水平生产能力总量严重过剩的问 题，目前对全数字化工作流程的认识和应用方面非常落后，印刷业的整 体水平与一些发达国家还有很大差距，主要表现在：一般印刷能力过剩， 高质量印刷能力严重不足；印前领域中电子分色和桌面出版系统并存， 输入、输出设备基本靠进口，实现数字化流程的基础工作量极大；印刷 设备中高速度、高精度部分，仍需依靠进口；工艺落后、设备简陋、操 作繁杂等问题普遍存在，制约了印刷业的整体发展。“1 印剧业正经历着激烈竞争的时代，资源不足、价格持续走低、短版 活比重越来越大、周期越来越短、货款回收困难等等。这些都使企业的 经营管理人员感到前所未有的巨大压力。面对压力，近几年来各印刷企 业都陆续进行了大规模的设备改进，通过提高生产能力和生产质量来增 强企业的竞争力。很多抢先拥有先进设备的企业，的确获得了不错的效 益。但是，目前在管理上大多数企业仍延续着传统的手工租放型管理模 式，根本无法与竞争激烈的市场经济环境相适应。因此，已有越来越多 的企业界人士开始关注企业内部信息化建设和新兴的网络经营模式。 可以肯定，印刷业新一轮竞争将从设备技术的竞争转向经营管理手段 的竞争。i s 0 9 0 0 0 质量认证就是印刷业转向重视管理的重要例证。正是出 于对企业管理的重视，i s 0 9 0 0 0 近几年在印刷业得到了越来越多的关注， 并且许多企业已经成功通过认证。数字化管理是i s o 质量过程管理的最 佳定型手段，i s o 质量管理工作必须与企业的管理相结合，才能收到理想 效果。这从一个侧面反映了印刷企业需要数字化管理的迫切性。 由于资金、技术等原因，全数字式的设备、技术对许多国内印刷企业 ( 尤其是中小型企业) 还无法实现。虽说已有一些印刷工作流程管理系 统软件产品，但这些系统软件往往对使用的印刷设备以及技术条件有特 殊的要求，要达到其使用要求，就必须在硬件上做较大的投入，加上软 件本身的费用，对许多企业来说尚有实际困难。这样，如何在现有的设 概迷 各和生产技术条件下利用计算机和网络技术对印刷生产进行数字化管 理，具有重要的现实意义和应用价值，无疑是一条推进当前印刷企业提 高生产效益和企业竞争力的捷径。这正是本课题研究的出发点 1 2 课题研究的内容及目标 1 2 1 课题研究的主要内容 随着c t p 系统和数字式工艺流程产品的不断出现，数字化、自动化是 印刷( 邵前) 生产的发展方向，从设备到技术都在迅速向这一目标迈进， 并不断提出一些新的理念和方法。对于目前我国大多数印刷企业来说， 由于设备和技术原因，实现生产过程的全数字化、全自动化尚有诸多现 实困难。 因此。在目前的技术条件下，根据当前印刷企业的实际情况和需求， 对网络化( 数字化) 生产管理系统的研究是侧重于生产管理功能，即如 何利用计算机和网络进行印刷企业的生产管理。本课题的研究正是对基 于网络环境中的印前生产管理应用系统的研究，这种网络化、数字化的 管理系统具有重要的实用价值和良好的应用前景。 本课题的研究重点在于。根据印刷企业的特性及其生产经营规律。利 用计算机和网络技术部分或全部地取代以人工方式进行的活动和业务职 能，促进生产、经营和管理过程的自动化，用以提高效率和降低成本， 建立企业内部网络，各机台、各个岗位随时将各种数据输入网络。即刻 就可以生成所需报表，反映出有关问题，便于管理层快速准确地进行调 整，以满足当前激烈竞争环境中企业提高运营管理水平的迫切需求 1 2 2 课题的设计目标 网络化( 数字化) 生产管理代表着印刷企业发展的一个方向，它对 印刷( 印前) 行业的研究来说是一个较新的领域，本人希望在这方面进 行一些研究和尝试。本课题是以一个具体的印刷( 印前) 生产企业一西 9 西安理工大学硕士论文 安精图电脑制版有限公司一为合作伙伴( 研究对象) ，对在当前工艺条件 下，企业的网络化管理系统进行了探索。目标是为该企业设计一套实用、 高效的印前生产网络化管理系统( 软件) 。 西安精图电脑制版有限公司是一家以印前加工生产为主的印刷企业， 公司经过几年不懈努力，规模不断扩大，引进了许多先进设备，事业蓬 勃发展。随着市场竞争的日益激烈及i s 0 9 0 0 0 的推广应用，使公司领导 深深体会到，传统的手工模式的管理手段已不能满足现代企业的发展与 提高，而公司又缺乏软件开发技术人员，于是就促成了这次厂校合作。 按公司方构想，希望设计一套在线生产经营管理网络系统，所谓在线， 是指该系统参与到产品生产制作的全过程。用计算机网络来进行生产、 经营的管理工作，替代某些繁索的手工操作，从而提高生产效率、降低 成本、规范管理。公司方同时提出了一些具体要求并提供了一些表单资 料。 与一般的信息管理系统( m i s ) 不同，本系统的使用贯穿于产品的整 个生产过程，工作人员可以使用它来对产品的生产以及经营活动进行调 控，从而达到对生产、经营活动的管理。 另外，需要申明一点，该系统是人机系统，需要工作人员的参与， 由工作人员来操作它，有些具体的工作需工作人员来动手完成。 1 3 系统总体规划及技术要点 1 3 ，1 系统实现的基本思路 企业( 公司) 是一个追求经济目的的社会技术系统，它由各种人员、 技术设备和其他物质要索构成，是一个不断地与外部环境进行物资、人 员、能量和信息交流的开放系统( 如图2 - 1 ) “1 l o l 概述 图2 一l 对印刷生产系统来说，其主要生产流程如图2 2 ： 客户订单( 原稿) 、l l 生产流程： ；匡 匝 匝，怔寸+ 圉 i j ， 印成品 图2 2 企业每一生产环节都包含有大量的信息，其中有些是与印件有关的， 有些是与生产过程有关。有些是关于经营管理的，或是兼而有之。这些 信息反映了整个生产经营活动，企业的生产经营管理实际上正是对这些 信息的组织、管理。 生产流程的记录载体是工单一记录印件在不同工序环节中信息的各 种表单。这些工单反映了该印件从始至终的全部状态，同时也反映出企 业生产的全部过程。管理人员可以从工单信息上了解到某印件的生产进 度、制作情况，了解到整个企业的生产经营状况，等等，并以此为依据， 西安理工大学硕士论文 对企业的生产、经营做出相应的决策，实施管理职能。 因此，在系统设计中，要以印件的生产流程( 工单) 为主线，为印件 在不同的生产阶段建立不同的数据模型，建立企业生产信息库，在此基 础之上进行各个系统功能模块的开发。 1 3 2 总体规划 通过对系统的粗略分析，可以描绘出其轮廓： 该系统应用于网络环境中； 需要用网络数据库存储生产、管理信息； 对不同的生产( 管理) 部门，需要设计不同的用户操作界面及特 定功能。 可以看出，印前生产网络管理系统是一个十分复杂的系统，设计中不 但需要有关印刷( 尤其是印前) 的专业知识，而且还要对计算机及网络 技术有所掌握。在本系统的设计中，涉及到以下技术要点： 印件生产流程的模型建立； 网络的构造及组建： 数据库技术； 分布式应用系统开发； 面向对象程序设计； 2 2 企业网的设计与规划 2 企业网的设计与规划 2 1 局域网技术 2 1 1 概述 计算机网络就是把分布在不同地点的、具有独立功能的多个计算机系 统通过通信线路和设备互相连接起来，由功能完善的网络软件按照网络 协议进行信息通信、实现资源共享的系统。 局域网指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互连起来的计算机 网络。局域网作为计算机网络的一个独立分支，萌芽于2 0 世纪6 0 年代 末，发展于7 0 年代，成熟于8 0 年代，现正处于飞速发展和广泛应用阶 段。其特点如下： 共享传输信道。局域网中，多个系统连到一个共享的通信媒体上。 地理范围及用户个数有限。通常仅为一个单位服务，只在一个相 对独立的局部范围内联网，如一座大楼或集中的建筑群内。 传输速率高。传输速率一般为l i o o m b s ，能支持计算机间的高 速通信，时延较低。 误码率低。因传输距离近，所以误码率低，可靠性高。 多采用分布式控制和广播式通信。网中的各站点是平等的，可以 进行广播或组播。 随着局域同技术与设备的不断发展，许多企事业单位都建立自己的局 域网( 企业网、校园网等) ，在生产、经营及其它方面发挥了重要作用。 2 1 2 局域网的拓扑分类 网络拓扑指网络外观形状或物理上的连通性，它决定了网络的功能、 可靠性、档次及通信成本等许多种重要指标。构成局域网的拓扑结构主 要有以下几种：“1 西安理工大学硕士论文 ( a )( b ) ( c ) 图2 - 1 基本网络拓扑 总线拓扑 其结构如图2 1 ( a ) ，又称以太网，采用单根传输介质，所有的站点 都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质上。 优点：可靠性高，易于扩充，布线短。 缺点：故障诊断、隔离困难，对终端要求较高。 星型拓扑 如图2 一l ( b ) ，星型拓扑是由中央节点和通过点到点链路接到中央节 点的各站点组成。 优点：不会发生通信冲突；易于集中控制，故障易诊断；访问协议简 单。 缺点：对中心节点依赖强，须要有高度可靠的专用服务器或集中设备。 环型结构 如图2 1 ( c ) ，网络上各站点首尾相接，组成一个闭合环。数据围绕 着环进行单方向传输。 2 企业网的设计与规划 优点：布线短，传输速度快、可靠。 缺点：节点故障会引起全网故障；网络不易扩展；协议复杂：故障检 测困难。 除以上三种基本结构之外，还有一些由此演变而来的结构更复杂的网 络拓扑如树型、星型环等，适用于一些有特殊要求的网络中。 2 1 3 局域网的系统结构 在组建企业局域网时，需要首先考虑的问题是各个计算机在网络中的 地位问题，即局域网的系统结构。 在局域网中，一般有四种不同的系统结构： 面向终端的网络系统 也称为主机系统，是6 0 年代后期形成的以台主机为中心的多用户 系统，用户通过与主机相连的终端在主机操作系统的管理下共享主机的 c p u 、内存、外存、输入输出设备等资源。目前这种结构正逐步被淘汰。 工作站( w o r k s t a t i o n ) 文件服务器系统( f i l es e r v e r ) 这种网络系统以一台或多台性能可靠的计算机作为服务器，用来管理 文件和打印设备，用微机作为工作站，它可以在各自权限内访问服务器 上的文件和设备，通过网络从服务器中取出程序和数据后，用自己的c p u 和内存进行运算处理，处理结果再放回到服务器中。这是一种广泛应用 的网络系统。 客户机( e l l e n t ) 服务器系统( s e r v e r ) 这种系统与工作站服务器系统在硬件组成、网络拓扑和通信媒介都 一样，只是软件的支持和网络的工作方式不同。在此系统中，当用户需 要服务时，由客户机向服务器发出请求，服务器完成相应的服务后把结 果送回到客户机，也就是说，数据的处理被分成两部分进行，一部分由 服务器完成，另一部分由客户机完成。 客户机服务器是目前流行的网络结构，有以下主要优点： 客户机是智能化的，即可联网操作，又可独立操作使用： 西安理工大学硕士论文 最优化的共享服务器资源； 减轻网络通信负担、提高网络利用率； 抗干扰能力强。 对等网络系统 系统中，网中没有专门的服务器，各计算机的地位相等。只要在计算 机的权限范围内，任何时候都可以访问其它计算机，也可以共享资源。 对等是一种相当灵活的网络系统。“” 2 2 企业网的组建 2 2 1 企业实际情况及需求 西安精图电脑制版有限公司，位于陕西省印刷厂内的一幢大楼内， 其主要办公室及生产车间处于同一楼层内，业务部在临街门面房内，距 大楼大约l o o 米左右。该公司目前尚未建网，个别部门已有计算机，各 部门、办公室之间相距不远，组网布线条件便利。 该企业的部门、车间数量不多，生产管理系统计划设置操作端五个： 经营部、生产部、品质部、财务部、总经理，网中计算机站点数量不多 ( 1 0 个以内) ，企业网主要用于管理系统的运行和相互间的信息传输，即 便是考虑到将其接入i n t e r n e t 进行电子商务( 可扩展) 的需要，整个网 络的数据流量也不会太大。 2 2 2 组网拓扑结构及相关硬件 网络拓扑结构的选择是进行网络设计的第一步，它对网络吞吐量、 网络响应时间、网络可靠性以及网络接口的复杂性方面都有很大影响。 因此，在选择网络拓扑结构时，要遵循一定的规则，才有可能使组建的 网络最大限度地满足用户的性能要求，同时将组网费用降到最低。在组 网时所考虑的因素如下： 网络的可行性； 2 企业网的设计与规划 网络的可扩充性： 组网费用。 综合考虑以上因素，根据企业的实际情况及企业网络今后的运行情 况分析，星型拓扑结构的综合性能较好，因此，选用星型结构来构造企 业的局域网。如图2 2 ： 图2 2 企业局域网 由集线器( h u b ) 或交换机用通信线路( 双绞线) 将各工作站( p c ) 和服务器( s e r v e r ) 相连，构成星型局域网。所需硬件设备如下： 网络服务器、数据库服务器及微机工作站： 网络服务器：l 台，是整个网络的控制中心，一般由以大容量硬盘的 专用服务器或高档微机担当。在本系统中，考虑到企业网络的规模及实 际使用情况。为节约成本，网络服务器可兼作数据库服务器，选用高档 次的p c 机即可。推荐配置：c p u ：p i v1 g ( 及以上) ：内存：1 2 8 m ：硬盘： 4 0 g 。 1 7 西安理工大学硕士论文 微机工作站：是用户的工作平台，数量视实际需求而定，可扩充。 相对于服务器而言，工作站的配置要求较低，一般的能运行w i n d o w s9 8 的5 8 6 ( 以上) 微机即可。 网络接口卡 网络接口卡( n e t w o r ki n t e r f a c ec a r d ，n i c ) ：又称网络适配卡 ( n e t w o r ka d a p t e rc a r d ) 或网卡，是网络中心的设备( 如服务器、工 作站等) 到网络传输介质的通信枢纽，是网络数据传输的关键部件，它 通常搔在微机的扩展槽中，每个联网的计算机都需一块网卡。 网络集线器交换机 集线器：又称h u b ，是一种网内连接设备，执行信号再生、信息包 转发、路由选择等功能，其性能的好坏直接影响网络数据传输的性能。 此产品种类很多，有8 口、1 6 口、2 4 口等，可根据网络联机数量选定， 本系统中可选择1 6 口i o i 0 0m b s 快速h u b 。 交换机：从物理上来看，交换机是类似于h u b 的一个多端口的盒子， 每个端口连接一台计算机。集线器和交换机的区别在于它们的工作方式： h u b 类似于共享的介质，在一个给定的时间内，最多只有两台计算机能通 过h u b 进行通信；而交换机类似于每台计算机组成一个网段的桥接局域 网，每台计算机都相当于有一个自己的局域网网段，仅当计算机收发帧 时，网段才处于忙的状态，连到交换机上的一半的计算机能同时发送数 据( 如果它们分别发送给一台不正在发送数据的计算机) 。显然，交换 机的通信能力要大大强于h u b ，而且目前交换机的价格已大大降低，接近 于h u b ，因此，可选用交换机替代h u b 作为连接设备( 推荐采用1 6 口l o o m b s 全双工交换机) 。 通信线路 常用的传输介质主要有双绞线缆、同轴电缆、光纤等。本系统选用 双绞线，它是最常用的组网线型，其带宽可达i o o m b s ，技术性能优良， 价格比较低。 2 企业网的设计与规划 2 2 3 系统结构及网络操作系统的选定 a 网络系统结构 从整个网络管理系统的应用目标来看，不同的站点( 部门) 使用不 同的应用界面和程序来处理事务，各站的微机相互独立，既要能联网操 作，又要能独立工作，整个系统是一个分布式的应用系统。基于这些考 虑，我们选择客户机服务器这种系统结构。 b 网络操作系统的选择 目前比较流行的网络操作系统有：w i n d o w sn t ，u n i x ，n e t w a r e 等。 网络操作系统的选择根据以下原则： 采用标准的网络协议t c p i p ： 支持多种流行的网络协议： 同服务器硬件能力匹配： 支持网络客户机服务器结构； 易同其它异种网络互联，使用方便： 支持中文处理： 由于u n i x 历史悠久，具有强大的通信和管理功能以及安全可靠等性 能，占领了大型网络系统主要市场。 w i n d o w sn t 具有友好的用户界面、操作方式简单，丰富的应用软件 以及价格优势迅速占据了小型网络系统市场。w i n d o w sn t 支持t c p i p 协议、n e t b e u i 协议和i p x s p x 协议。此外，考虑到网络中还要使用微软 的其它软件，选用w i n d o w sn t 对应用软件的兼容问题也可以很好地解决。 综上所述。我们选用w i n d o w sn t 为网络服务器软件，控制和管理整 个网络的运行。而在各站点的p c 机上，则可采用w i n d o w s9 8 操作系统。 西安理工大学硕士论文 3 网络数据库与分布式应用 3 。1 网络数据库 3 1 1 概述 任何一个大型的网络应用系统，都需要使用一种大型数据库。本课 题是基于印前生产、经营信息的管理，因此在系统设计开发中，首先要考 虑到信息数据的存储与组织管理，即使用什么样的数据库系统。 目前，常用的数据库管理系统( d b m s ，d a t eb a s em a n a g e m e n ts y s t e m ) 主要是关系型数据库系统( r d b m s ) 。其产品经历了从集中式到分布式，从 单机环境到多机网络环境，从支持信息管理和辅助决策到联机事务处理的 发展过程。 常用产品有b o r l a n d 公司的d b a s e 、m i c r o s o f t 公司的v i s u a lf o x p r o 、 a c c e s s 等中小型应用数据库，大型数据库系统有o r a c l e 、i n g r e s 、 s y s b a s e 、i n f o r m i x 、d b 2 、s q ls e r v e r 等。 3 1 2s o ls e r v e r 在本系统的设计中，选用的数据库系统是m i c r o s o f t 公司的s q l s e r v e r7 0 ，是m i c r o s o f t 公司b a c k o f f i c e 战略的重要组成部分，是一 种用于分布式客户服务器计算的高性能的d b m s ，为在复