（机械设计及理论专业论文）基于clientserver结构的设备管理信息系统开发及实现技术的研究.pdf

东南大学硕士学位论文 摘要 基于c l i e n t s e r v e r 结构的设备管理信息系统开发 及实现技术的研究 摘要 利用现代信息通讯技术的发展成果，结合国家有关设备管理的法律、法规，对企业设备 实现信息化管理，由此可为企业的组织决策提供准确、及时的设备管理信息，提高设备资源 的利用率和工作效率。设备管理信息系统的开发与应用是实现企业现代化、科学化管理的基 础。 论文经对系统需求和业务流程的分析，基于数据库技术和网络技术，采用c l i e n t s e r v e r 体系结构，构建了设备管理信息系统的开发方案，整个系统由设备的前期管理、设备管理、 维修管理、备件管理、资料管理、润滑管理、系统管理、领导查询等模块组成。 论述了系统e r ( e n t i t y - - r e l a t i o n ) 模型的建立以及由e - _ r 模型到数据库物理设计转换 的方法，设计了s q ls e r v e r 数据库，开发了p o w e r b u f l d e r 前台应用程序，研究了系统功能 实现中的有关关键技术。 本文还讨论了系统的安全性问题，提出了集成安全模式层、数据库安全管理层、应用程 序安全管理层的三层安全管理机制。 所开发系统己成功应用于一汽无锡柴油机厂的设备管理。为企业实现优化管理提供了有 效的工具。 关键词：设备管理；信息系统；数据库；p o w e r b u i l d e r ：s q l s e r v e r ；c l i e n t s e r v e r 查塑查兰堕圭堂些望壅一型堑里! 垒望 d e v e l o p m e n t a n dr e a l i z a t i o nt e c h n o l o g i e s f o rp l a n t 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 mb a s e d o n c i i e n t s e r v e rs t r u c t u r e a b s t r a c t m a k i n gf u l lu s eo ff r u i to fm o d e m i n f o - c o m m u n i c a t i o nd e v e l o p m e n ta n di n t e g r a t i n gw i t h l a w sr e l a t i n gt op l a n tm a n a g e m e n to fs t a t et om a n a g ep l a n tb ym e a n so fc o m p u t e ri n f o r m a t i o n s y s t e mc a np r o v i d ew i t hp l a n tm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o nt os u p p o r to r g a n i s md e c i s i o n m a k i n ga n d t oi m p r o v ec a n tu s i n gr a t i oa n dw o r k i n ge f f i c i e n c y t h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no fp l a n t 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 i sf o u n d a t i o nt or e a l i z em o d e r n i z a t i o na n ds c i e n c ef o re n t e r p r i s e m a n a g e m e n t b ya n a l y z i n gt h es y s t e mr e q u i r e m e n ta n do p e r a t i o nf l o w , t h es y s t e m s s t r n c t n r ei sd e t e r m i n e d b a s e do nc l i e n t s e r v e rf r a m e w o r k ，t h ed a t a b a s et e c h n o l o g ya n dn e t w o r kt e c h n o l o g y t h e m o d u l e s f u n c t i o n so ft h es y s t e mi n c l u d ep r o p h a s e ，p l a n tm a n a g e m e n t ，m a i n t e n a n c e ，s p a r ep a r t ： f i l e s ，l u b r i c a t i o n ，s y s t e mm a n a g e m e n t ，l e a dq u e r ya n d e t c t h e s y s t e m d a t a b a s e sd e s i g n e db ye - r ( e n t i t y _ 一r e l a t i o n ) m o d e lm e t h o dw h i c hc o n v e r t s t h ee - rm o d e li n t o t h es q ls e r v e rd a t a b a s e p h y s i c a ld e s i g n p o w e r b u i l d e rf o r e g r o u n d a p p l i c a t i o np r o g r a m i sd e v e l o p e d 。k e yt e c h n o l o g i e si nr e l a t i o nt os y s t e mf u n c t i o n sr e a l i z a t i o na r e r e s e a r c h e d t h e s e c u r i t y m e c h a n i s mo f s y s t e m i s d e s i g n e d i n d i s s e r t a t i o n t h r e e 。l a y e rs e c u r i t y m a n a g e m e n tm e c h a n i s m i sp u tf o r w a r d ，w h i c hi n c l u d e si n t e g r a t i o ns e c u r i t ym o d el a y e r ，d m a b a s e s e c u r i t ym a n a g e m e n tl a y e ra n df o r e g r o u n da p p l i c a t i o ns e c u r i t ym a n a g e m e n t l a y e r a sap l a n t m a n a g e m e n tt o o l ，t h ep i a tm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mh a s b e e nu s e d s u c c e s s f u l l yi nw u x i d i e s e le n g i n ew o r k k e yw o r d s ：p m i s ；i n f o r m a t i o ns y s t e m ；d a t a b a s e ；p o w e r b u i l d e r ；s o ls e r v e r ；c l i e n t s f l i v v e r 东南大学学位论文独创性声明及使用授权的说明 一、学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，徐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，也不包含为获得东南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 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 、_ 、 签名：趔娌一一日期：一坦2 。互上： 二、关于学位论文使用授权的说明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论丈的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论 文被查阔和借阔，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 签名：主匕。堕导师签名一独缕蛾期 j ? i ， 东南大学硕士学位论文 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 计算机信息管理系统技术及其发展川7 】 管理信息系统( m i s _ _ m a i l a g e m e mh f f o r m a t i o ns y s t e m ) 是以系统思想的方法，利用 计算机、现代信息通讯技术的发展成果，并结合国家有关管理的法律、法规，对企业管理活 动中的信息进行收集、提取、加工、输出，从而形成支持组织决策的信息系统，其主要任务 是研究数据信息处理过程内在的规律性以及其在计算机等现代化工具上的形式化表达和处 理规律。 利用机械处理数据的历史，可以追溯到1 9 世纪：1 8 9 0 年出现的用于人口普查的一g - 式制 表机【”。但是以计算机为基础的管理信息处理系统的发展，则是近三四十年的事。自1 9 4 6 年第一台计算机诞生，计算机应用经历了数值处理( 主要是物理信号的处理和科学运算等) 、 数据处理( 主要是e d p s e l e c 仃d n i cd a t ap r o c e s s i n gs y s t e m 、d b s d a t ab a s es y s t e m 、 m i s 等等) 、知识处理( 主要是知识工程、知识库技术等) 和智能处理四个阶段。如图1 1 所示。 r 第一阶段4 0 5 0 年代 | 数值处理i 【。一 广_ 第二阶段5 0 7 0 年代 f 数据处理l i 一 r 1 第一阶段7 0 8 0 年代 i 知识处理l 第一阶段9 0 年代 图1 1 计算机应用技术的发展阶段 企业管理信息系统萌芽于上个世纪5 0 年代中期，1 9 5 4 年第一台商用计算机在企业中启 用，此后其发展大致经历了3 个阶段。 第一阶段自5 0 年代中期到6 0 年代中期，属于简单程序阶段。在此阶段中数据是程序的 组成部分，用批处理方式进行数据处理，修改数据就要修改程序，而且数据不能保存在机器 内。企业内部的计算中心还没有形成真正的系统，各单位所用的数据和程序基本上是各自独 立的，属本单位所有，只是分享了计算机资源。由于数据修改的不方便性，所以随着计算技 术的进步，系统向增强数据处理能力发展，从6 0 年代中期开始，管理用信息处理系统进入 了其发展的第二个阶段。 第二个阶段是文件系统阶段，时间从6 0 年代中期到7 0 年代初期。这个阶段的特点是发 展了面向应用的数据管理功能，数据对程序相对独立了，使用起来比较灵活。企业内部各个 查塑查堂婴主堂垡丝苎 一 一笙! 童丝鱼 部门的应用真正结合起来了，形成了一个完整的系统，并出现了实时处理方式，系统的功能 大大提高了。但是各部门分别设置文件和发展自己的程序，使得基本数据重复，不可避免地 造成了存储设备的浪费和管理上的困难：同时由于各部门在建立文件时用的数据定义和数据 结构不统一，相互间不能借用数据，很不方便。所以建立标准的数据定义和结构，合并文件， 减少重复成为新的管理信息系统的发展方向，数据库系统即管理信息系统的第三个阶段的出 现成为必然。 表1 1 管理信息系统各发展阶段的特点 基本特征第一阶段第二阶段第三阶段 名称简单程序阶段文件系统阶段数据库阶段 出现了大容量磁盘组及软盘； 主要用磁盘外存、兼容其 磁带外存； 内存由芯片存储发展为半导体 它；内存容量增大；较强 系统硬件存储j 输入输出能力加强，速 的通道能力及输入输出 输入输出设各简单能力：发展了发布式终 度加快：输出设备发展了磁盘、 端，数据通信设备，智能 磁带、打印机、微缩胶卷 终端，可形成网络 无操作系统；无文件管理功 有操作系统；有文件管理功能； 系统软件能；主要使用b a s i c 、 发展了多用户分时系统；出现 发展了数据库管理系统， 了c o b o l 语言可用于非数 有查询语言；出现了各种 f o r t r a n 、a l g o l 语言高级语言；分时软件 值运算 数据对程序不独立，修改数 数据对程序相对独立：结构数结构式数据库，数据在物 据需相应修改程序，程序间 据，可保存在磁带或磁盘上反理上完全独立；数据的冗 数据特点互相独立；数据量大且不 复使用；数据的逻辑结构与物余度小，完整、安全；数 能保存在存储设备中；数据 理结构分离据对程序完全独立 之间无结构关系 以应用最优确定系统的数据管 数据不能用程序修改；程序理；程序不包括数据；有文件 员自选输入输出方式：管理处理功能，如排序、台并、索应用程序不对应与文件； 应用软件 程序只能做简单的数据管引、折半检索等：发展了可靠数据扩展不用修改程序 理；无文件处理功能性技术；人机对话实时系统， 可随机操作，出现了联机方式 文件系统；系统是单项或有限 实时处理系统：数据处理 批处理方式：没有独立的非 项的应用系统；进入非数值应 与运筹学、仿真技术结 系统的应用数值应用功能；系统是简单 用领域：主要用于中小型系统， 合，形成综合的管理信息 如会计、订货、采购、库存、 程序的集合 系统：已用于大中型系 工资、成本控制、银行支票处 统，如预测、城市规划等 理、学校管理等 第三个阶段是数据库系统阶段，时间从7 0 年代初期到现在。此阶段的基本特点是出现 了完整的面向数据的软件，即数据库管理系统：数据有完整的数据结构，它们被组织在数据 库中，数据冗余度小，数据类型和数据量可以无需修改程序而无限增加。伴随着通讯技术与 一2 东南大学硕士学位论文 第1 章绪论 计算机网络技术的发展、高纯度光导纤维与载波技术的应用，出现了超远程的大型计算机网 络。如美国的a r p a ( a d v a n c e dr e s e a r c hp r o j e c t sa g e n c y ) 计算机通信网络，就把美国和欧 洲的数百台计算机连在一起，可以随时交换各种信息，进行各种处理。 表1 1 概括了管理信息系统在3 个发展阶段中，在硬件、软件、数据特点、应用软件及 系统应用方面的特点。 1 2 设备管理的发展历程9 】f 1 9 1 与本文课题背景 随着企业设备水平的日益提高，规模的不断扩大，各种机械、设备、系统和设施正朝着 大型化、连续化、复杂化、精密化和柔性化方向发展，并力求满足特殊环境下的苛刻要求， 对企业的设备管理与维护提出了许多问题与挑战。例如：由于设备突发故障，或因更换工装 和模具等造成停机损失，由此打乱了生产计划，不能按期交货，造成机会损失：设备空闲或 速度下降，导致设备性能损失；因设各精度降低，生产出不合格品；设备严重磨损、腐蚀， 使维修量和费用提高：设备本身设计、制造的缺陷，或因维修、操作者的差错而造成事故和 公害。这些问题都会给企业本身或社会带来严重的经济损失。为满足现代化工业生产的无故 障、无缺陷、无伤亡、无公害的要求，各工业发达国家先后提出了设备管理的新理论。6 0 年代，美国首先提出了生产维护、预防性维护、可靠性与维修性工程等理论，形成了现代后 勤工程学( l o g i s t i c s ) ，其定义为：研究资源需求、设计、供应和维护，并以物质保障、计 划为对象的管理艺术、管理科学和工程活动”，并首次提出了经济寿命周期成本 ( l c c ，i f ec y c l ec o s t s ) 的概念。7 0 年代初，英国建立了设备综合工程学( t e r o t e c h n o l o g y ) ， 提出“为使系统的寿命周期费用达到最经济，把适用于有形资产的有关工程技术、管理、财 务，以及其他实际业务综合”的观点，对完善设备管理和维护体系产生了较大影响。此后， 日本在学习英、美生产维修等管理技术的基础上，结合本国实际，提出了全员生产维修制 ( t p m 川o t a l p r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ) ，它由全员参与，以提高维护效率为目标，以系统寿 命周期为对象的生产维护管理制度。8 0 年代，越来越多的企业开始积极推行各种先进的设 备管理方法与维修制度，如状态监测与故障诊断等技术，取得了一定的经济效益，有力地促 进了无缺陷生产、准时化生产和绿色生产。 近十几年来，在市场竞争的激励与相关技术的推动下，c i m s ( c o m p u t e ri n t e g r a t e d m a n u f a c t u r i n g s y s t e m ) 的内涵不断向深度和广度方向发展。c i m s 中一个重要的问题是三流 集成，所谓三流是指物流、信息流和企业生产过程中的人、技术及经营管理。而在制造过程 中关键是物流与信息流的匹配，其实现的前提条件是设备的可靠性、设备的集成管理模式和 支撑技术体系。目前，人们把大量的精力投在产品信息的表达及产品模型的建立上，希望通 过建立相对统一的产品模型，实现产品数据交换与信息共享。在把材料转变成产品的制造过 程中，始终离不开设备资源信息，如设备的生产能力、布局配置、技术状态、负荷情况和设 备效能的评价与测度a 而制造活动的诸多环节都要处理有关设各资源的数据与信息，因此， 东南大学硕士学位论文 第l 章绪论 c i m s 信息集成系统还必须共享设各资源数据与信息，这就提出了对设备数据和信息进行有 效表达，以及对其系统进行集成化管理的要求。在c i m s 企业的集成化管理和决策信息系统 中，必须建立包括设备资源数据、信息和知识在内的设备集成化管理体系，通过数据共享和 协同管理作用，确保实现c i m s 企业三流集成度。 与美国、德国、日本等发达国家相比，我国的设备管理工作经历了曲折的发展过程，虽 然就设备拥有量、设各从业人数而言居世界前列，但是就劳动生产率、设备效率、经济效益 等主要指标与发达国家相差十几倍甚至几十倍。我国的企业生产规模小、技术落后、资金薄 弱、管理手段落后、产品的技术附加值低、制造设备和工艺落后等，这些因素成为企业在市 场竞争中的致命弱点。加入w t o 之前，我国企业所具有的优势之一便是国内的劳动力资源 丰富，劳动力便宜。而随着入世协议的签署，我国经济发展进入了新时期，国内企业既面临 着前所未有的发展机遇，更面临着愈加激烈的市场竞争。国外的知名制造巨头势必抢滩中国 的巨大市场，制造本土化，以降低其产品的制造成本和进口关税，利用中国的廉价劳动力和 丰富的资源，加之其先进的管理手段和生产技术，与国内企业挤占市场。 在这种情况下，我国企业必须在管理上缩短与国外企业的差距，即进行必要的、彻底的 管理手段变革，用先进的、高效的管理技术和手段来替代传统的管理模式，采用具有现代管 理理论思想、符合企业规范和国家有关法规、高度集成、灵活适用的计算机管理信息平台来 迅速、准确地解决企业决策所需要的准确、及时的业务数据信息。 本课题正是基于上述原因并应中国一汽集团无锡柴油机厂的委托进行开发的项目。其主 要目的在于使企业的设备管理现代化、信息化，来取代目前企业的传统的运作和管理模式， 并向其它系统如生产计划系统、生产管理系统等提供有关设备的数据信息，使生产管理部门 能够制定合理的生产计划，并便于设备管理部门进行日常的设备维修和保养，及时、准确地 获取设备的配件、技术资料等相关的数据信息，并以此作为生产控制和决策的依据，从而提 高生产和管理效率。 1 3 本文主要研究内容及意义 基于以上分析，本文的研究目标就是在符合国家有关设备管理的法律、法规，满足用户 特定要求的基础上，进行设备管理信息系统的开发和实施，并就系统的实现技术进行研究。 虽然市面上已经有商业化的设备管理软件，但是现存设备管理软件一般适用性较差，企 业常发现所购的软件与本企业现行设备管理方式相差甚远，还必须对所购的成品管理软件进 行升级或进行二次开发。这种情况往往会造成想快反慢、想节省却浪费的局面，既不利于企 业的信息化进程，又不利于软件的推广与普及。 国内大多数企业正处于转型时期，部门之间合、并、转的现象非常普遍，设备管理系统 中与部门有关的数据也需要及时地变动，否则会出现数据紊乱、系统崩溃的现象。现存的设 备管理信息系统中没有提供除手动录入以外的其它办法，在数据量较大的情况下，用人工方 东南大学硕士学位论文 第1 章绪论 法改变与之相关联的数据代码显然是不可行的。考虑到上述情况，本系统在开发时，将与部 门有关的数据库关系表中部门编号设置为表的外部主键，部门编号的数据与其它关系表中的 数据形成链接关系，在同一数据窗口中数据统一变动，从而解决上述因部门变更所引起的问 题，这是本文工作中需要实现的技术之一。 论文研究的另一个实现技术是系统的权限分配问题。在企业中，由于设备管理涉及的部 门、系统使用人员、系统模块都很多，数据的安全性问题也很突出。就是同一部门的使用人 员中，由于工作职责的不同，能够浏览和操作的数据应该按照权限的不同，分别访问不同的 数据。这一问题在其它管理信怠系统中同样存在。论文提出并实现了通过两层权限设置法来 进行系统的权限分配：先设置系统各子模块的使用人员，然后在子模块中对使用人员设置不 同的操作菜单。这是本系统的一个特色。 论文所研究的设备管理信息系统对于企业的现代化、信息化管理有重要的现实意义。它 能够实现设备管理的自动化，为企业实现优化管理提供了有效的工具，使设备管理工作规范 化，减少随意性，提高设备资源的利用率和工作效率，使作业计划的准确性和科学性得以保 障，有助于企业经营目标的实现。作为整个企业管理信息系统m i s ( m a n a g e m e n ti n f e r m a t i o n s y s t e m ) 的一个子系统，设备管理信息系统具有良好的数据共享性，能够和其它管理系统进 行联接，实现信息共享，提高管理的高效性和准确性。 东南大学硕士学位论文 第2 章系统分析与设计 第2 章系统分析与设计 2 1 系统需求 完全理解软件需求对于软件开发工作的成功是至关重要的，需求说明的任务是发现、规 范的过程，有益于提高软件开发过程中的能见度，便于对软件开发过程中的控制与管理，便 于采用工程方法开发软件，提高软件的质量，便于开发人员、维护人员、管理人员之间的交 流、协作，并作为工作成果的原始依据，并且在向潜在用户传递软件功能、性能需求，使其 能够判断该软件是否与自己的需求相关。 系统的总体要求 在整个厂区建立一个小型的l a n ( 局域网) 。服务器设在公司计算机中心，由计算机中 心统一管理，在设备精修组、设备车间主任办公室、加工车间主任办公室、中试车间主任办 公室等相关部门分别设立客户机，依据部门职能及人员权限进行数据查询和录入。 整个系统要求具有的功能模块如下： ( 1 ) 设备台账管理 设备的产地、型号、资产编号、安装及开始运作的时间，验收记录，设各主要参数，与 国外联系的方法及人员，国外厂家每年定期回访的时间及内容，定编的操作者及维修人员， 使用部门及其意见，切削液润滑液的品牌及技术参数及更换提醒，使用的刀具列表，各品备 件清单等。 ( 2 ) 设备的维修管理 设各发生故障的时间与现象、报警号、报警的内容，故障的频次及统计与甘特图，如何 排除故障，维修记录及结论，与设备制造厂商及系统商的联系记录，维修时使用的资料出处， 维修时所采用的备件情况，设立统一形式的病历卡、预防维护的建议单、定期检查的建议单。 ( 3 ) 设备的备件管理 每台设各所需的备件表( 名称编号、生产的厂家联系的方法、规格) ，备件的库存量及 购买添加的提示信息，备件存放的地点，备件的领用及打印领用清单，备件的技术资料查询 表，备件的国产化( 生产的厂家、名称、替换前后的对照表、联系的方法、国产化的技术负 责人、国产化的跟踪记录) 。 ( 4 ) 设备的资料管理 设备开箱清单，随机的工具清单及领用人员的记录，随机资料清单及资料存放的地点， 资料借阅登记卡，操作规程，人员的资料，培训计划，考核记录，与外界联系的资料，定期 检查的记录，国产化后的资料的修改记录。维修后对资料的修改记录。 ( 5 ) 报表输出功能 输出报表与公司现行的报表格式一致，设备台账报表必须具有的内容：进厂时间，使用 东南大学硕士学位论文第2 章系统分析与设计 部门，隶属的生产线，操作人员，设备类型，设备编号，资产编号，国别，验收时问，验收 人员，设备闲置，主管维修人员，定期维修提醒，各注等；备件管理输出报表必须具有的内 容：合同时间和同号，进库时间，存放地点，使用的机床，备件名称，备件数量，型号，厂 家，价格，国别，己领数量，购买提醒，领用流水账，领用人员等；维修管理输出报表必须 具有的内容：发生故障的设备名称，时间，报警号，现象，排除措施，维修人员，故障设备 的部门，故障统计，备注等；资料管理输出报表必须具有的内容：入库时间，签收人员，存 放地点，名称，数量，借用人员，借用时间，归还时间，资料类型( 电子或纸质的) ，保管 人员，备注等。 ( 6 ) 模糊与组合查询功能 按如下所提供的查询方式查询，能按查询的关键字排序，可选择打印，允许编辑，具有 模糊查询功能( 如资产编号中，输入0 0 4 就能列出所有0 0 4 类的设各) 。 设备台账的查询方式：进厂时间、使用部门、设备类型、制造国别、资产编号等。 设备维修管理的查询方式：故障时间、维修人员、报警号、故障内容等。 备件管理查询方式：进库时间、存放地点、使用机床、型号、厂家、国别等。 资料管理的查询方式：入库时间、存放地点、名称、借用人员、保管人员等。 2 2 系统分析朗 1 1 儿1 5 【2 1 】 系统分析是系统开发工作的第一阶段，它的主要任务是确定系统的目标，对选定的对象 进行工作过程与信息要求的调查分析，在可行性研究的基础上，提出系统总体设计的逻辑模 型，作为下一步进行系统设计的依据。 2 2 1 设备管理业务流程分析 根据系统的总体要求，通过对公司各部门职能与业务管理的详细调查与分析，并与公司 开发小组的几次交流，确定设备管理系统业务数据流程图，如图2 1 所示。 图2 1 设备管理系统业务流程图 东南大学硕士学位论文 第2 章系统分析与设计 其中，基本资料维护可以展开为如图2 2 所示的业务流程图，业务处理可以展开为如图 2 3 所示的业务数据流程图。 图2 2 基本资料管理业务流程图 图2 3 业务处理流程图 2 2 2 设备管理系统数据流程分析 依据前述管理业务流程分析，并结合客户对系统功能的具体要求，确定系统的数据流程 图如图2 4 所示。 8 一 东南大学硕士学位论文第2 章系统分析与设计 。i 客户管理文件 设备资料管理文件 ( 合同h 合同管! h 设备前期管理文件i 十 li 设备) l ，| 志钮j f 卜( 耋专，卜备入库单l i l jjll 上上 设备变更文件l 1i 。 lll 设备折旧文件 l _ i l r1r +士 叫l 设备备件管理 ll j- ll 瞪备维修管理| l i 维修记录文件i +0 tj r 。 o 备件基本文件 ll 进口设各备件 il维修i 划文件 i-*# el 学 _ h 报表 上吁 人事、部门管理文件 lj 0 一 十l _ ，f 备件报表l f 消息收发管理 l7 消息收发文件 库存流水账 叫- 一 t0 ， 0l ii 设备管理il lill l 图2 4 设备管理系统数据流程图 一9 东南大学硕士学位论文 第2 章系统分析与设计 2 3 系统设计 2 3 1 系统开发方案设计1 6 】【1 2 1 1 2 0 1 随着信息技术的发展，数据库技术作为数据管理的最新技术，已得到了广泛的普及和应 用。数据库的作用就是数据的管理和应用，从而为生产管理提供决策依据。 i n t e m e t 、i n t r a n e t 的深入发展，单机用户的应用软件正淘汰，将被具有资源共享的网络 软件所取代。因此一种新的体系结构c s ( 客户机朋务器) 得到了迅猛发展。最简单的c s 结 构由一台客户机、一台服务器和两者之间的网络组成。客户机完成请求和表现数据的工作， 是用户操作计算机的人机界面，数据处理的任务大多是由服务器来完成。服务器为客户应用 程序的请求提供服务。 客户机朋务器结构的优点： ( 1 ) 应用逻辑与数据实现分离，前端只需把查询请求发送给后端，后端把查询结果从数据 库服务器传回去，而无需传送数据库文件，从而也使网络传输通信量大大减少。 ( 2 ) 大量数据库文件操作在服务器上执行，d b m s ( d a t a b a s e m a n a g e m e n ts y s t e m ) 的速度 不受客户机速度的限制，客户机程序运行前端应用软件，因而降低了对客户机的硬件要求。 ( 3 ) 数据具有完整性，客户必须经过访问服务器上的d b m s 访问数据库。同时，d b m s 能 跟踪数据库的修改，并可恢复数据库。 图2 5 设备管理系统工作机制图 一1 0 查堕盔兰婴主堂垡堕壅 塑! 兰墨竺坌塑皇! i 生 基于c s 结构的上述优点及客户对设备管理系统的具体要求，本系统采用以数据库技术 和网络技术为基础，集信息采集、传输、存储、查询为一体的c s 结构模式，为不同层次的 生产、科研管理、决策提供可用的设备信息，以实现信息、计算机资源的高度共享。设备管 理系统的工作机制如图2 5 所示。 1 服务器端：具有查询和更新权限，可以设置用户及其权限。 f 1 1 操作系统：w i n d o w s2 0 0 0a d v a n c e ds e r v e r ，具有可扩充性、可移植性、可靠性、兼容 性等性能，同时它的图形化界面，便于维护与管理。 f 2 1数据库服务器系统：m i c r o s o f ts o l s e r v e r2 0 0 0 ，是m i c r o s o f t 面向分布式客户机、服 务器计算的关系数据库管理系统，是为支持分布式计算环境而设计的。 f 3 1能够接受客户端发送的信息，并及时做出反应和记录。 2 客户端：用户输入正确的用户名和密码后，方可进入系统，依据所被授予的权限，享有查 询或数据更新、修改权利。 ( 1 1 操作系统为m sw i n d o w s ，浏览器采用m si n t e m e te x p l o r e 。 f 2 1前台开发工具为p o w e r b u i l d e r7 0 ，辅助开发工具为v i s u a lc + + 6 0 ，o f f i c e2 0 0 0 等。 2 3 2 系统功能模块设计 1 6 1 1 7 l 1 8 l 2 2 1 1 2 3 1 系统的功能模块设计为设备的前期管理、设备管理、维修管理、备件管理、资料管理、 润滑管理、系统管理、领导查询等几个主要的业务管理模块，将设备管理的各方面集成为一 个规范化的体系，使设备管理工作得到高效能的组织和实施。各个主要模块又细分为若干个 子模块。各主要管理模块的功能和内容如图2 6 所示。 设备管理信息系统 0 上上0上上上上上 系统管理基本规定前期管理资产管理维修管理备件管理资料管理领导查询 + 用户管理编码管理合同管理设备编码 运行状况备件编码资料编码运行状况 权限管理人事管理客户管理设备台帐维修计划基本管理基本管理故障统计 数据备份部门管理设各验收设备变更维修台帐库存管理资料借用费用统计 消息管理岗位管理设各入库 资产卡片维修费用备件领用自制图纸各种报表 报袭管理 设备折旧故障统计备件入库 设备改造材料卡片 流水账 图2 6 设备管理信息系统功能模块图 东南大学硕士学位论文 第2 章系统分析与设计 f 1 1 系统管理 系统管理模块包括密码修改、操作注册、数据整理与备份、数据恢复、重建索引、员工 管理、基本设置等子模块，该模块使系统准确无误地运行。通过设置操作权限，有效地保护 了数据库的完整性与正确性；通过该模块，可以有效屏蔽非授权用户的各种操作，保证了数 据库的安全性、完整性，从而也保证了系统的正常运行。 f 2 ) 设备前期管理 系统的前期管理主要包括设备的申请计划、审批、合同签订、合同执行情况、设备验收 记录、客户管理以及设备入库记录等几个子模块。该模块通过建立设备市场信息库，依据选 型策略，进行设备选型，制定年度设备采购计划，并对设备采购合同进行管理。对设备开箱 验收与安装验收进行记录，结合设备基本信息，生成设备卡片。前期管理的部分数据能够导 入后续模块，减少了数据输入的工作量。可从设备编号、设备类别、安装号等多方面对设备 进行查询和输出。 o ) 资料管理 资料管理模块包括资料编码、资料的基本管理以及资料的存档、借用记录管理等几个子 模块。主要是对设备的随机资料进行归档，系统化管理，方便资料的调阅、查询。 f 4 ) 资产管理 资产管理模块主要包括设备编码管理、设各台帐、设备的租用、调拨、封存、报废以及 设备的折旧等基本子模块。其中编码管理按照部颁设备统一分类及编号目录及相关补充 规定对设备进行编码。资产管理主要是对设备资产编号；设备名称；设备主参数：所需润滑 油的种类、型号、润滑参数；出厂编号及日期：起用日期；设备使用人员状况；隶属的生产 线；设备折旧方法等基本信息以及设备技术资料管理。 f 5 1 设备维修管理 设备维修管理主要包括设备运行状况、设备维修计划、维修台帐、故障统计、维修费用 以及设备改造等几个管理子模块。该模块是对发生故障的设各名称、时间、现象、排除措施、 维修人员、故障设备的部门进行记录和管理，实施动态作业管理，对设备维修费用、备件消 耗进行统计、核算，并对设备故障和维修频率进行统计与分析，用直方图形象表示设备故障 发生情况，对设备使用情况进行了解预测，在设备使用一定周期后，向服务器发出维修提示 信息，便于维修人员提前对设备进行检查。 ( 6 ) 各件管理 备件管理主要包括备件编码、库存信息、备件的购进、领用记录、材料卡以及备件流水 账的管理等基本子模块。该模块主要对设备备件的合同时间、合同号；进库时间；存放地点； 使用的机床；备件名称；备件数量；型号：厂家；价格；国别；已领数量；领用流水账；领 用人员以及等信息进行管理，并对库存数量设置了预警提示，备件数量超过最高或最低数量 时，系统会向操作员发出报警提示。 一1 2 东南大学硕士学位论文 第2 章系统分析与设计 r 7 ) 领导查询 领导查询模块是从系统中独立地划分出一个模块，主要是向领导在线提供有关设备的数 据信息及各种报表，并抽取领导决策时所需参考的有关设备的信息和各种报表，支持组织决 策过程。包括设备的运行情况，设备利用率、设备故障率、设备完好率的统计以及维修、润 滑、改造费用的统计和各种报表等。 2 4 本章小结 本章依据用户要求，基于整个系统的分析，构建了设备管理信息系统的业务流程和数据 流程。通过对系统的需求分析，提出了系统的逻辑模型，并在确认业务流程图与数据流程图 的完整性、一致性的基础上，基于数据库技术和网络技术，采用c l i e n t s e r v e r 体系结构，构 建了设备管理信息系统的开发方案，设计了整个系统的前期管理、设备管理、维修管理、备 件管理、资料管理、润滑管理、系统管理、领导查询等功能模块。 一1 3 东南大学硕士学位论文第3 章数据库总体规划与设计 第3 章数据库总体规划与设计 3 1 数据库系统及数据库管理系统闱【1 3 】 2 0 】 2 5 】 计算机信息管理系统最终表达为计算机对数据与信息的处理。所谓数据就是人们在认识 过程中记录下来反映客观事物的、可以鉴别的对事物的描述符号。信息是通过数据形式表示 的，是加载在数据之上、对数据具体含义的解释，信息是从数据中提取的，具有正确性、及 时性、适用性、经济性的特点。 由于数据是用来描述客观事物的，所以要求合理地组织数据，使它能反映被描述事物的 特征，反映各对象间的内在联系。另一方面，从可操作的角度讲，数据要求实施简单，处理 方便。从用户的角度出发表示数据及它们之间的联系，称为数据的逻辑描述。 数据库是数据的集合，它除了保存各用户所需的应用数据外，还包括数据库系统数据， 即描述数据逻辑结构的描述数据。数据库以一定的组织形式存于存储介质上。 数据库系统工作机制如图3 1 所示。应用程序首先向数据库管理系统( d b m s ) 发出调 用数据的请求，数据库管理系统收到应用程序发出的请求后，从应用程序使用的模式中取得 所需数据结构信息，确定数据类型，然后d b m s 查找数据的物理逻辑描述，决定要存取的 数据，之后发出i o 命令，由操作系统对数据库执行该命令，得到所需的数据并返回给应用 程序。 图3 1 数据库系统工作机制 数据库管理系统d b m s 是管理数据库的软件，它实现数据库系统的各种功能，应用程 序通过d b m s 访问数据库。数据库系统为用户、应用程序员与计算机之间的接口，其作用 如图3 2 所示。 s q l ( s t r u c t u r e dq u e r yl a n g u a g e 结构化查询语言) 是目前使用最为广泛的关系数据库查 一1 4 东南大学硕士学位论文 第3 章数据库总体规划与设计 询语言，它具有查询( q u e r y ) 、数据操纵( m a n i p u l a t i o n ) 、定义( d e f l n i t i o n ) 和控制( c o n t r 0 1 ) 四个方面的功能，是一种综合、通用、功能极强的关系数据库语言。s q l s e r v e r 提供的t r a n s a c t - - s q l 不仅可以完成数据查询，而且具有数据库管理功能。 叵叵回 数据库管理系统c 。b m s ， 连应用程序 接 操作系统 图3 2 数据库管理系统 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 是微软公司开发和推广的数据库管理系统，操作系统平台为 w i n d o w sn t 、w i n d o w s2 0 0 0 9 8 9 5 ，之所以选择它作为设备管理信息系统的数据库管理系统 是因为它与其它数据库管理系统相比具有以下优点： ( 1 ) 与操作系统的良好兼容性。s q l s e r v e r 作为w i n d o w s 操作系统的自然扩展，能与 操作系统紧密结合，使用户无需担心数据库系统与操作系统的兼容性问题。 ( 2 ) 方便的安装与维护性。数据库系统安装简单、方便，避免了出现与数据库管理有 关的复杂的配置任务，在系统的安装过程中，系统自动对所需的数据库安装任务进行配置， 并为数据库管理提供图形计算功能，方便了数据库管理员日常对数据库的维护和管理。 ( 3 ) 良好的扩展性。可以随着软件的发展，对系统进行相应的功能模块扩展，随时享 用软件技术发展的最新成果，如最新版本的s q ls e r v e r 具有实用的发送信息和管理登录安 全性的功能。 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 是c s 关系式数据库系统，采用分布式计算技术。它的数据类型 为关系式数据类型：一个数据库分为多张数据表和其它数据对象，每张表分为行( 记录) 和 列( 字段) 。 3 2 数据库建模1 】1 3 1 5 1 1 6 】【1 3 】【2 4 】 数据库设计的一个最基本的问题是如何建立一个好的数据库模式，即给出一组数据，如 何构造一个适合于它们的数据模式，使数据库系统无论是在数据存储方面，还是在数据操纵 方面都有较好的性能。晟近十年出现的最重要工具是通过数据库管理系统( d b m s ) 提供可 东南大学硕士学位论文 第3 章数据库总体规划与设计 靠、方便的存储、恢复和更新数据的方法。 随着d b m s 的发展，为模型化数据和设计数据库的新逻辑设计方法已出现，最重要和 广泛使用的方法被称为实体关系模型，即e - - r ( e n t i t y - - r e l a t i o n s h i p ) 模型。应该说，e r 模型并不是严格意义上的数据模型，它只是对现实世界的数据的抽象表示，只提供了对数据 及其联系的表示，没有定义在数据上的操作。提出e _ r 模型主要是作为从现实世界到其它 数据模型之间转换的中间模型，它不考虑数 据的具体物理存储及存取效率，允许以比较 有效的方式描述现实数据。 数据库逻辑设计是根据数据库的要领 和数据库管理系统特征设计、导出数据库的 逻辑结构，也就是通过要领设计和需求分析 的结果进行设计，并通过完整的设计方法产 生数据库管理系统可以处理的规范化的和 优化的数据库逻辑模式和子模式，相应定义 逻辑模式上的完整性约束，安全性约束、函 数依赖及关系和操作任务对应关系。逻辑设 计是数据库设计过程中非常重要的步骤，它 的设计结果将直接影响到最终形成的物理 数据库及系统的成败。在逻辑设计过程中， 要用到许多数据库设计理论和设计方法。 在对设备管理数据库进行逻辑设计时， 首先从关系的定义开始进行，通过概念设计 结果的实体联系图进行关系模式的转换，其 中包括实体的转换和实体问联系的转换。对 转换后的关系模式，进行规范化处理。首先 通过确定关系的函数依赖关系，对每个关系 进行范式检查，对范式比较低而且对数据库 操作不方便的关系进行分解，使分解出的多 个关系达到更高的范式，并且使数据库的数 据基本操作不会产生数据冗余、更新异常、 图3 2 数据库的逻辑设计过程图 插入异常及删除异常等现象。这样，再对系统的关系进行统一整理，并且进行优化处理，最