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關(guān)鍵詞:構(gòu)件;軟件復用;軟件構(gòu)件技術(shù);軟件開發(fā);信息管理系統(tǒng)
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2012)34-8155-02
信息管理系統(tǒng)軟件的開發(fā),其面向的領(lǐng)域多樣,需求變化快,所耗費的開發(fā)時間和工作量巨大,容易導致開發(fā)的效率和質(zhì)量低下。而軟件復用是在軟件開發(fā)中充分利用已有資源提高開發(fā)效率的解決方案?;谲浖陀美碚摰能浖?gòu)件技術(shù),是一種能夠充分利用原有資源并快速組裝軟件的軟件技術(shù),將構(gòu)件技術(shù)引入到信息管理系統(tǒng)軟件開發(fā)中來,將有效的提高信息管理系統(tǒng)軟件的開發(fā)效率和質(zhì)量。
軟件構(gòu)件是指軟件系統(tǒng)中具有明確標識、具備獨立的功能、可重復使用的構(gòu)成部分。它通過對軟件對象單元的封裝,并且可利用封裝好的構(gòu)件組裝成一個更大的軟件系統(tǒng)。將整個應用系統(tǒng)看成是一個可由各種零件(構(gòu)件)拼裝而成的系統(tǒng),通過使用構(gòu)件來集成開發(fā)和更新系統(tǒng),通過定制和替換可復用的構(gòu)件為維護和更新系統(tǒng)提供支持,把軟件開發(fā)的重心轉(zhuǎn)向?qū)?gòu)件的開發(fā)、篩選和配置。這種新的方法稱為基于構(gòu)件的軟件工程(Component Based Software Engineering ,CBSE) [1]。
基于構(gòu)件的軟件開發(fā)(Component-Based Software Development,CBSD),它提供了一種通過復用已有的或預先定制包裝好的封裝對象(構(gòu)件)來組裝軟件應用系統(tǒng)的方法。構(gòu)建一個軟件應用系統(tǒng),會使用到大量原有構(gòu)件模塊,這些構(gòu)件可能是面向不同領(lǐng)域的,在不同開發(fā)環(huán)境,由不同人員在不同時間開發(fā)的,它們之間存在著一定差異性。在這種情況下,應用系統(tǒng)的開發(fā)過程就變成排除構(gòu)件之間的差異性,探索構(gòu)件一致性的過程。CBSD將軟件開發(fā)中程序代碼編寫轉(zhuǎn)變?yōu)閷σ延袠?gòu)件的篩選和組裝,用更高的效率來完成應用系統(tǒng)的構(gòu)造,減輕系統(tǒng)升級和維護負擔,從而降低軟件開發(fā)的成本[1]。
1 構(gòu)件技術(shù)在信息管理系統(tǒng)中的應用
1.1 構(gòu)件庫管理軟件
基于構(gòu)件的軟件開發(fā)其最明顯的特點在于它在軟件生命周期的各個階段中,工作的基礎(chǔ)不再是一無所有,軟件開發(fā)人員可以在已有的構(gòu)件資源中檢索和篩選軟件開發(fā)需要的構(gòu)件,因此,基于構(gòu)件的軟件開發(fā)需要包含有大量構(gòu)件的構(gòu)件庫做開發(fā)支持。為了能夠滿足多種信息管理系統(tǒng)開發(fā)的需要,構(gòu)件庫中應含有大量各種類型的構(gòu)件,構(gòu)件庫中的構(gòu)件應具備明確標識,能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)件的分類、檢索、維護等。為此,需要專門的構(gòu)件庫管理軟件來完成這些工作。它應具備以下幾種功能:
1)構(gòu)件存取功能―對構(gòu)件庫構(gòu)件的檢索、插入、修改和刪除。
2)構(gòu)件庫運行管理功能―包括構(gòu)件的識別、提取、執(zhí)行和維護等。
3)構(gòu)件分類、組織和管理功能―可以識別構(gòu)件類型,并依據(jù)分類來管理各類構(gòu)件。
4)構(gòu)件庫的創(chuàng)建和維護―可以創(chuàng)建新的構(gòu)件庫、實現(xiàn)構(gòu)件庫的恢復和轉(zhuǎn)儲、構(gòu)件庫的重構(gòu)造與重組織以及性能檢測分析等功能。
5)支持構(gòu)件組合。
1.2 構(gòu)件的層次結(jié)構(gòu)
構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu)是分層體系結(jié)構(gòu),共分三層:系統(tǒng)構(gòu)件層、通用構(gòu)件層和專用構(gòu)件層[2]。系統(tǒng)構(gòu)件指在整個軟件體系結(jié)構(gòu)內(nèi)都使用的構(gòu)件。一般來說,它們都是開發(fā)工具提供的。通用構(gòu)件又稱為支撐構(gòu)件,例如通用的數(shù)據(jù)查詢模塊、數(shù)據(jù)瀏覽模塊等。通用構(gòu)件一般是利用系統(tǒng)構(gòu)件生成的。目前國內(nèi)外已有大量產(chǎn)品,但為了適應具體的應用領(lǐng)域,常常需要二次開發(fā)。至于領(lǐng)域?qū)S脴?gòu)件,國內(nèi)外均在發(fā)展之中,而且不同的應用領(lǐng)域需求也不一樣,一般需要專門開發(fā)[2]。
1.3 構(gòu)件的開發(fā)
CBSD整個過程從需求開始,首先建立系統(tǒng)的需求規(guī)約。在完成體系結(jié)構(gòu)設計后,確定應用系統(tǒng)中可通過構(gòu)件組裝來構(gòu)建的部分,而對于系統(tǒng)中無法通過構(gòu)件組裝來構(gòu)建的部分,就需要開發(fā)人員采用其他方式開發(fā)新構(gòu)件。對于那些可以用以構(gòu)建應用系統(tǒng)的構(gòu)件,開發(fā)人員一般需要進行如下活動:
構(gòu)件鑒定(qualification):每個構(gòu)件都需通過其約束條件和構(gòu)件接口來判斷構(gòu)件是否可用以構(gòu)建新系統(tǒng)。構(gòu)件鑒定分為發(fā)現(xiàn)和評估兩個階段。發(fā)現(xiàn)階段應對構(gòu)件的各種屬性做出明確鑒別,如構(gòu)件的有用性(構(gòu)件是否提供了滿足需求的服務)及其可移植性(構(gòu)件能夠在何種環(huán)境下工作)、構(gòu)件的質(zhì)量屬性(構(gòu)件能夠正確運行)等。構(gòu)件由于其結(jié)構(gòu)復雜,屬性難以獲取,使得構(gòu)件的發(fā)現(xiàn)難度較大。評估階段則依據(jù)應用系統(tǒng)的需求和構(gòu)件屬性判斷構(gòu)件是否符合新系統(tǒng)需求并可以在新系統(tǒng)中復用。
構(gòu)件適配(adaptation):構(gòu)件的集成是基于系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)的設計,因此對于構(gòu)件運行上下文及構(gòu)件接口的一致性做出了嚴格的規(guī)定,系統(tǒng)對于構(gòu)件的設計規(guī)則、連接關(guān)系和通信模式必須做出明確定義。如果采用不符合要求的構(gòu)件來組裝新系統(tǒng),該構(gòu)件有可能在新系統(tǒng)中無法正常工作,甚至導致整個系統(tǒng)的運行出現(xiàn)問題,這種情形稱為失配(mismatch)。對構(gòu)件屬性及其接口進行調(diào)整,使之能夠和體系結(jié)構(gòu)對構(gòu)件一致性要求相匹配的行為就是構(gòu)件適配。如果通過對構(gòu)件的修改和重新配置,仍然無法適配,那就只能重新尋找或定制其它適合的構(gòu)件。
構(gòu)件組裝(composition):構(gòu)件必須通過良好的軟件體系結(jié)構(gòu)規(guī)則才能組裝成目標系統(tǒng)。體系結(jié)構(gòu)的設計決定了構(gòu)件之間連接和通信的方式,也決定了構(gòu)件的組裝機制,是構(gòu)件能否成功組裝的關(guān)鍵因素之一。
構(gòu)件更新(update):隨著軟件技術(shù)的不斷發(fā)展和系統(tǒng)需求的不斷變化,對構(gòu)件的要求也在不斷變化,直接體現(xiàn)為對構(gòu)件的替換或增加,其關(guān)鍵在于如何保證新構(gòu)件不會影響到其他構(gòu)件和整體系統(tǒng)的運行,只要通過對新構(gòu)件的充分測試來保證其正確運行。
1.4 信息管理系統(tǒng)的生成
基于構(gòu)件的開發(fā)方法就是按照領(lǐng)域構(gòu)架確定本系統(tǒng)哪些部分可采用構(gòu)件組裝,由于信息慣例系統(tǒng)有其特殊需求,因此軟件構(gòu)架和構(gòu)件需依據(jù)其特殊需求進行特化處理,并依據(jù)信息管理系統(tǒng)軟件構(gòu)架的要求開發(fā)專用構(gòu)件,然后在軟件構(gòu)架的基礎(chǔ)上,將領(lǐng)域構(gòu)件和系統(tǒng)專用構(gòu)件組裝成一個完整的信息管理系統(tǒng)[3]。具體步驟如下:
1)對信息管理系統(tǒng)進行需求分析,確定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程和業(yè)務流程,獲取系統(tǒng)的功能需求、性能需求、運行需求等。
2)根據(jù)應用需求,抽象出功能對象,明確劃分功能對象與外界的接口,以此為基礎(chǔ),對數(shù)據(jù)流和業(yè)務流進行功能分割。分割的原則:業(yè)務流之間的聯(lián)系盡量少,降低構(gòu)件間的鏈接復雜性。
3)將以上結(jié)果映射為構(gòu)件,準確區(qū)分通用性構(gòu)件和專用性構(gòu)件。根據(jù)構(gòu)件各自的特性,分別采用不同的生成與獲取方式。
4)系統(tǒng)動態(tài)集成。根據(jù)系統(tǒng)需求進行構(gòu)件的組裝。
5)系統(tǒng)測試。根據(jù)需求分析中所獲取的功能需求,性能需求等設計測試用例,對系統(tǒng)進行全面測試,發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題。
6)提交用戶,系統(tǒng)運行。
2 結(jié)束語
構(gòu)件技術(shù)的出現(xiàn),使得各種技術(shù)形成的各種類型的軟構(gòu)件可以最大程度地得到復用,極大地滿足了多個應用領(lǐng)域的要求。通過對多個領(lǐng)域的信息系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn),在信息管理系統(tǒng)中,不同領(lǐng)域內(nèi)對信息系統(tǒng)的需求存在有共通性,利用構(gòu)件的復用技術(shù),可以較大程度的提高信息管理系統(tǒng)的開發(fā)效率。但在利用構(gòu)件技術(shù)實現(xiàn)信息系統(tǒng)的組裝上仍存在一系列的問題。如何有效提取和鑒別可復用的構(gòu)件;如何對已有構(gòu)件資源實施有效地組織和管理并能充分利用各個應用領(lǐng)域的構(gòu)件資源;如何進一步優(yōu)化構(gòu)件的組裝等等,我們正是缺少了一個以面向構(gòu)件開發(fā)為核心的系統(tǒng)化的開發(fā)環(huán)境。雖然這條道路還很漫長,但我們有理由相信,構(gòu)件化軟件必然是未來軟件的發(fā)展方向。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:三層架構(gòu);學生管理;ASP;ACCESS
0引言
高校學生信息管理系統(tǒng)不同于高校教務管理系統(tǒng),主要服務于教學的教務管理系統(tǒng)于本世紀初已經(jīng)用于大部分的普通高等學校,目前技術(shù)已經(jīng)成熟。而高校學生信息管理系統(tǒng)是用于在校學生教務管理系統(tǒng)功能以外的綜合信息管理,總體任務是實現(xiàn)學生信息關(guān)系的系統(tǒng)化、科學化、規(guī)范化和自動化。目前,我國高等院校的規(guī)模在不斷擴大,復雜而龐大的學生信息為學校的學生管理提出了新的要求,快速發(fā)展的外部經(jīng)濟環(huán)境給學生管理也賦予了新的內(nèi)容,如高校獲得國家和社會獎/助學金的覆蓋面在擴大,資金的評定和發(fā)放涉及到每一位學生的切身利益,傳統(tǒng)的“?!海ㄏ担倍壒芾砟J较?,輔導員用單機文本記錄模式已經(jīng)很難全面、公平、準確的備案和檢索學生的綜合信息。
1高校學生信息管理系統(tǒng)三層架構(gòu)模式解決方案
通常意義上的三層架構(gòu)(3-tierarchitecture)是將整個業(yè)務應用劃分為:表示層(UserInterfacelayer)、業(yè)務邏輯層(BusinessLogicLayer)、數(shù)據(jù)訪問層(Dataaccesslayer)。
1.1三層結(jié)構(gòu)分工
所謂三層體系結(jié)構(gòu),是在客戶端與數(shù)據(jù)庫之間加入了一個中間件層,也叫組件層。三層體系的應用程序?qū)I(yè)務規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問、合法性校驗等工作放到了中間層進行處理。通常情況下,客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫進行交互,而是通過COM/DCOM通訊與中間層建立連接,再經(jīng)由中間層與數(shù)據(jù)庫進行交換。①表示層,是對用戶的請求接受,以及數(shù)據(jù)的返回,為客戶端提供應用程序的訪問。②業(yè)務邏輯層,主要負責對數(shù)據(jù)層具體問題的操作,對數(shù)據(jù)業(yè)務的邏輯處理[1]。③數(shù)據(jù)訪問層,主要是對非原始數(shù)據(jù)的操作,而不是指原始數(shù)據(jù),具體為業(yè)務邏輯層或表示層提供數(shù)據(jù)服務。
1.2自定義實體類作為三層架構(gòu)的業(yè)務對象在三層架構(gòu)的使用
在三層架構(gòu)中,業(yè)務對象無論是DataSet還是自定義的實體類對象,都會在三層架構(gòu)之間進行傳遞,每層都依賴于業(yè)務對象。圖1信息系統(tǒng)三層架構(gòu)模式三層架構(gòu)模式數(shù)據(jù)流向關(guān)系解析:①通過表單獲取數(shù)據(jù);②調(diào)用E層,實體user獲得輸入的數(shù)據(jù);③調(diào)用B層判斷輸入的數(shù)據(jù)是否有效;④調(diào)用E層,獲得實體類判,判斷輸入的信息(實體類屬性)是否為空;⑤若實體類屬性不為空,則調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層;⑥獲得實體類,連接數(shù)據(jù)庫,進行增、刪、改、查,將獲得數(shù)據(jù)返回實體類;⑦D層中返回實體類屬性與④中的信息比較,然后返回值;⑧判斷返回值真或假。
2高校學生信息管理系統(tǒng)分析
系統(tǒng)分析是管理信息系統(tǒng)開發(fā)的一個關(guān)鍵階段,從系統(tǒng)需求入手建立系統(tǒng)用戶模型。用戶模型從概念上全方位表達系統(tǒng)需求,即系統(tǒng)與用戶的關(guān)系[2]。系統(tǒng)分析在用戶模型的基礎(chǔ)上,建立獨立于系統(tǒng)實現(xiàn)環(huán)境的邏輯結(jié)構(gòu)。
2.1系統(tǒng)目標
高校學生信息管理系統(tǒng),是高等教育科學化管理的內(nèi)在要求和信息化發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物,管理系統(tǒng)的應用不僅降低了班主任和輔導員的工作強度,而且使學生的綜合信息管理變得更加準確化、透明化和結(jié)構(gòu)化。⑴提高教育管理效率。授權(quán)的班主任可以在任何網(wǎng)絡終端進行學生信息的查詢、編輯等操作,空間和時間不受限制,保證了學生信息能及時、準確的審核。⑵促進教育管理公平、公正。班主任在輔導員授權(quán)下管理相應的學生,起到相互監(jiān)督和相互制約的作用,避免了傳統(tǒng)的學生管理中信息混亂真假難辨的問題,保證了學生信息的安全性。高校學生綜合信息是學生學年評先、評優(yōu)、評獎、評助的重要資料,管理信息系統(tǒng)從源頭保證了學生信息的真實性和安全性,自然也保證了教育的公平性。⑶以信息化推動高校管理改革。管理人員掌握的學生信息資源的公開化,讓學生信息管理有了監(jiān)督的平臺,在提高學生管理效率的同時,是信息化在推動高?!胺艡?quán)減政”改革教育管理模式的創(chuàng)新所在。
2.2系統(tǒng)用例分析
用例分析是站在用戶的視角看待系統(tǒng)的特征及其功能,基本用例(登錄、添加管理者,添加學生信息、查看學生信息、修改學生信息、導出學生信息、退出系統(tǒng))和擴展用例(修改登錄密碼)構(gòu)成了學生信息管理系統(tǒng)的用例模型,其中作為參與者的輔導員、班主任、學生與用例之間的事件流描述,集中體現(xiàn)了系統(tǒng)的職責,人們期望系統(tǒng)對現(xiàn)實世界所呈現(xiàn)的行為就是可觀察的系統(tǒng)功能。
2.3系統(tǒng)業(yè)務流程
系統(tǒng)業(yè)務流程是用來描述業(yè)務過程,表述系統(tǒng)內(nèi)單位、人員之間業(yè)務關(guān)系、作業(yè)順序和管理信息流向圖表[3]。學生信息管理系統(tǒng)在對高校輔導員需求初步分析的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)分析了青海民族大學學工處學生信息管理現(xiàn)狀,了解其工作范疇和基本業(yè)務流程后,形成了初步的業(yè)務流程圖。
2.4數(shù)據(jù)流程圖
數(shù)據(jù)流程圖是一種能全面地描述信息系統(tǒng)邏輯模型的主要工具,具有較高的抽象性和概括性[3],整個過程展現(xiàn)了信息在系統(tǒng)中的流動、處理和存儲過程。
3高校學生信息管理系統(tǒng)設計
3.1模塊結(jié)構(gòu)設計
模塊結(jié)構(gòu)圖是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設計階段的重要任務,由數(shù)據(jù)流圖轉(zhuǎn)化而來,但數(shù)據(jù)流圖著眼于現(xiàn)實世界,反映數(shù)據(jù)流向,即系統(tǒng)的邏輯功能。而模塊結(jié)構(gòu)圖著眼于計算機世界,反映程序控制層次,反應系統(tǒng)的物理模型,清楚的展現(xiàn)出各模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞與信息反饋及控制過程。由于系統(tǒng)涉及模塊較多,函數(shù)調(diào)用結(jié)構(gòu)復雜,篇幅較多,所以模塊結(jié)構(gòu)圖不再列出。
3.2功能描述
高校學生信息管理系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)庫視圖為基礎(chǔ),按照用戶等級權(quán)限操作相應的視圖數(shù)據(jù)的分級管理學生信息的模式,系統(tǒng)具有單值和多值、精確和模糊查詢的功能,方便輔導員和班主任進行信息檢索和數(shù)據(jù)分析,提高學生管理的效率。⑴輔導員權(quán)限。輔導員具有最高權(quán)限,可以授權(quán)班主任不同的用戶權(quán)限,授權(quán)的班主任可以編輯和審核所屬學生信息,保證了學生信息的安全性。⑵班主任權(quán)限。班主任在輔導員授權(quán)的角色下根據(jù)授權(quán)班級可以添加學生賬戶、編輯學生信息,按關(guān)鍵字段檢索學生信息。⑶學生權(quán)限。對于系統(tǒng)中添加了的學生賬戶,學生可以登錄并添加個人信息,在班主任審核之前可以編輯個人信息。
3.3數(shù)據(jù)庫設計
數(shù)據(jù)庫為信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐作用,數(shù)據(jù)庫設計是否完整,直接影響信息系統(tǒng)的開發(fā)進程以及整個系統(tǒng)的安全性和運行性能。為了讓信息系統(tǒng)滿足用戶個性化及通求,數(shù)據(jù)庫的設計要遵循需求分析、概念設計、邏輯設計和物理設計四個階段[4]。高校學生信息管理系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)建模工具ERwin輔助設計,提供了關(guān)系模型的完整性約束條件,保障了管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)操縱的安全性。
4高校學生信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)
4.1Web端功能模塊實現(xiàn)
⑴前臺功能模塊實現(xiàn)前臺核心模塊負責用戶身份驗證,提交表單由獲取請求信息對象Request和響應客戶端請求對象Response完成身份驗證。表單由三個基本部分組成。表單標簽:這里包含了處理表單數(shù)據(jù)所用CGI程序的URL以及數(shù)據(jù)提交到服務器的方法;表單域:包含了文本框、密碼框;表單按鈕:用于將數(shù)據(jù)傳送到服務器上的CGI腳本。⑵后臺功能模塊實現(xiàn)系統(tǒng)后臺是管理員對數(shù)據(jù)的管理和控制窗口,也是班主任或輔導員編輯和檢索信息的平臺。包括導航和內(nèi)容管理窗口兩個模塊,導航模塊采用通用的可隱藏和展現(xiàn)的列表設計模式,符合用戶的思維習慣。內(nèi)容管理模塊用來編輯導航模塊對應的每一項內(nèi)容,如學生信息審核、添加學生信息、學生信息列表、檢索學生信息、編輯學生信息等。其內(nèi)容顯示的二維列表選用DBGridEh數(shù)據(jù)表格組件,它是為增強Borland系列開發(fā)工具功能而開發(fā)的第三方組件[4]。該數(shù)據(jù)表格組建提高了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)客戶端的性能及用戶體驗。
4.2數(shù)據(jù)庫安全
Access數(shù)據(jù)庫是Microsoft公司推出的以標準JET為引擎的小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),由于具有操作簡單、移植性強和不需要專門搭建服務器平臺等特點,成為許多小型信息管理系統(tǒng)的首選數(shù)據(jù)庫,但Access數(shù)據(jù)庫也存在不容忽視的數(shù)據(jù)安全問題。因此為了增強數(shù)據(jù)安全性,使用數(shù)據(jù)源(ODBC)連接和創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫,保證數(shù)據(jù)庫文件就與Web網(wǎng)頁文件分離存放,以防止被下載;另外設置了用戶級密碼驗證,采用物理和邏輯的雙重隔離方式,增強了對數(shù)據(jù)訪問的安全性[5]。
5結(jié)束語
系統(tǒng)開發(fā)以青海民族大學學工處學生綜合信息管理為原型,分析其中存在的問題,并結(jié)合工作人員實際業(yè)務需求,采用原型開發(fā)方法設計并實現(xiàn)了基于三層架構(gòu)的高校學生綜合信息管理系統(tǒng);系統(tǒng)的投入使用大大拉近了學校學生信息資源供需的空間和時間距離,解決了高等學校學生評選獎懲過程中學生信息不透明和不對等而導致的評價結(jié)果不公平的問題;系統(tǒng)基于三層架構(gòu)模式,保證了管理系統(tǒng)在Internet下的安全數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)了業(yè)務層和數(shù)據(jù)層的相對分離,提高了系統(tǒng)運行效率。
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1輪轂生產(chǎn)管理系統(tǒng)需求分析
1.1業(yè)務流程分析計劃人員根據(jù)訂單制定生產(chǎn)計劃,倉儲物流人員根據(jù)計劃人員的生產(chǎn)計劃給生產(chǎn)制造人員提供原材料,生產(chǎn)制造人員進行生產(chǎn),生產(chǎn)完成后質(zhì)檢人員進行檢驗,合格后進入下一道工序,生產(chǎn)管理人員對這一系列人員活動進行監(jiān)控,設備管理人員對機器設備進行維護。人員組織結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1.2存在問題分析根據(jù)對企業(yè)的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)企業(yè)主要存在如下問題:1)生產(chǎn)信息反饋慢。由于企業(yè)內(nèi)部并沒有信息系統(tǒng),信息的傳遞主要是靠計劃人員和調(diào)度人員頻繁碰頭,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生產(chǎn)進度、質(zhì)量、物料、設備等大量有價值的生產(chǎn)數(shù)據(jù)無法及時采集、處理、統(tǒng)計,以至于對生產(chǎn)信息的把握較為延遲,對突發(fā)事件的處理也不及時,影響了生產(chǎn)進度,造成損失。2)對市場需求預測不準確。企業(yè)安排生產(chǎn)計劃時并沒有用科學的方法預測市場需求,以至于對市場需求把握錯誤,導致過度生產(chǎn),車間之間的過道上堆滿了輪轂半成品。3)生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理較為困難。由于沒有采集設備,需要數(shù)據(jù)時只能現(xiàn)場進行采集,而且數(shù)據(jù)量較大,管理人員想要了解車間生產(chǎn)信息較為困難。4)任務不均衡,車間生產(chǎn)資源(如機器、設備、人力等)利用率低。車間內(nèi)部生產(chǎn)任務的分配主要依賴計劃人員的個人經(jīng)驗,受主觀判斷的影響,任務的安排不夠均衡,車間內(nèi)時忙時閑,很多機床閑置,利用率較低。
1.3需求分析制造過程中信息采集與處理是企業(yè)信息化系統(tǒng)必不可少的一部分。生產(chǎn)過程中采集得到的各項實時數(shù)據(jù),必須能夠在各個車間實現(xiàn)共享,這也是生產(chǎn)管理系統(tǒng)必須具有的功能。本研究以某車輪有限公司為應用對象,通過現(xiàn)場調(diào)研,分析其生產(chǎn)運作過程的特點、存在問題以及實際的需求,分析歸納得出企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)功能需求如下:1)實時的信息采集。生產(chǎn)車間內(nèi)環(huán)境復雜多變,為了全面且準確地獲取制造過程中的信息,需要使用合理的信息采集方式。信息采集方式很多,如設備連線、手持終端、條碼、攝像頭、固定感測器、RFID、PC機等。根據(jù)實際生產(chǎn)條件,采用設備連線、條碼、攝像頭較為實際。同時采集到的信息需要進行合理的保存、記錄,以便加強對歷史記錄的管理,提高對各類信息追溯的能力。2)信息的及時傳遞,實現(xiàn)生產(chǎn)可視化。例如開工前任務信息及時傳遞到工人手中,生產(chǎn)的不合格品被檢測出來,會即時反饋到生產(chǎn),不會因為信息傳遞得不及時導致生產(chǎn)的停滯。同時生產(chǎn)過程中任務進度信息、質(zhì)量檢測信息、在制品庫存信息等等可以清晰地顯示在LED看板或者是計算機屏幕上。3)信息的合理記錄與存儲。采集到的信息能夠進行合理的存儲,這樣一旦出現(xiàn)問題才能做到有據(jù)可查。本研究針對某車輪有限公司,通過對其生產(chǎn)流程、組織結(jié)構(gòu)和業(yè)務流程的分析,結(jié)合該企業(yè)存在的問題和實際的需求,為適應現(xiàn)代化發(fā)展的方向,開發(fā)并設計出一套對其適用并且可以提高其生產(chǎn)效率的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。
2輪轂生產(chǎn)管理系統(tǒng)總體設計
2.1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設計根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研和企業(yè)實際生產(chǎn)狀況,結(jié)合需求分析,確定生產(chǎn)管理系統(tǒng)主要由下列模塊組成:計劃管理、生產(chǎn)制造管理、倉儲管理、質(zhì)量檢驗、系統(tǒng)管理、生產(chǎn)信息管理及設備管理。如圖2所示。計劃管理:存儲企業(yè)接收到的訂單的信息,相關(guān)人員根據(jù)此模塊提供的信息,安排生產(chǎn)任務,并通過此模塊將任務下達。生產(chǎn)制造管理:接收計劃管理下達的任務,并記錄生產(chǎn)過程、進度和生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題等信息。生產(chǎn)完成后報檢。倉儲管理:對倉庫成品、半成品庫存信息進行核對管理,并記錄出入庫信息。質(zhì)量檢驗:接收生產(chǎn)制造管理模塊報檢信息,并對其產(chǎn)品進行檢驗。同時存儲生產(chǎn)檢驗信息、車間質(zhì)量文檔等。系統(tǒng)管理:主要存儲企業(yè)所有用戶的登錄信息、帳號信息以及權(quán)限信息,同時對系統(tǒng)進行維護、升級等。生產(chǎn)信息管理模塊:錄入訂單信息,同時記錄生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)進度信息、質(zhì)量信息、員工考勤信息等,供相關(guān)人員查閱。設備管理模塊:設備故障時對設備進行維修,記錄設備運行狀態(tài),并更新設備信息。
2.2系統(tǒng)業(yè)務流程設計通過分析企業(yè)車間的生產(chǎn)業(yè)務流程及其生產(chǎn)特點,結(jié)合2.1節(jié),本文對生產(chǎn)管理系統(tǒng)生產(chǎn)方面的業(yè)務流程設計如圖3所示。根據(jù)系統(tǒng)設計的不同角色及其使用權(quán)限,系統(tǒng)業(yè)務流程進行分析如下。計劃人員:根據(jù)錄入的訂單信息,合理安排各個工位的生產(chǎn)任務,將任務下達到車間。生產(chǎn)制造人員:根據(jù)下發(fā)的任務,進行生產(chǎn),同時在生產(chǎn)過程中系統(tǒng)會錄入生產(chǎn)進度信息,生產(chǎn)完成后報檢,生產(chǎn)過程中若機床出現(xiàn)故障,錄入故障信息。倉庫人員:根據(jù)生產(chǎn)制造人員的任務,為他們提供原材料及半成品,負責成品的出入庫。質(zhì)檢人員:收到生產(chǎn)制造人員的報檢信息后,對產(chǎn)品進行檢驗,檢驗后提交相關(guān)的質(zhì)量信息。設備管理人員:通過讀取生產(chǎn)制造人員錄入的故障信息對機床進行維修,同時管理機床相關(guān)數(shù)據(jù)信息。
3輪轂生產(chǎn)管理系統(tǒng)詳細設計
3.1生產(chǎn)業(yè)務流程詳細設計1)車間生產(chǎn)計劃流程設計。從企業(yè)接收訂單到實際投入生產(chǎn),這之間有一個生產(chǎn)計劃的安排。系統(tǒng)對于車間生產(chǎn)計劃流程的設計大致是:企業(yè)接受到訂單后,由生產(chǎn)管理人員錄入訂單信息,計劃人員接收到訂單信息后,根據(jù)訂單情況和生產(chǎn)能力,制定生產(chǎn)計劃,并且編制出生產(chǎn)的具體要求,然后進行生產(chǎn)派工,派工信息會傳送到生產(chǎn)制造人員,生產(chǎn)制造人員接收到派工信息后便開始領(lǐng)料生產(chǎn)。具體流程如圖4所示。2)車間生產(chǎn)統(tǒng)計流程設計。生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)信息需要進行收集并統(tǒng)計、匯報給生產(chǎn)管理人員,這樣生產(chǎn)管理人員才能對車間生產(chǎn)情況進行把握,以掌握訂單的完成進度,對訂單負責。具體的統(tǒng)計流程是:生產(chǎn)制造人員開始生產(chǎn)后,系統(tǒng)顯示任務實時進度信息,批次生產(chǎn)任務完成后,提交完工,作業(yè)計劃人員就會進行生產(chǎn)結(jié)果的統(tǒng)計,統(tǒng)計完成后填寫生產(chǎn)報表,交給生產(chǎn)管理人員審核,審核通過后進行確認。3)車間不良品處理流程。生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)不良品,這就需要質(zhì)檢人員不停地對成品、半成品進行檢驗,檢測合格的送至倉庫,由倉庫管理員進行入庫操作,若檢驗不合格,則進一步判斷是否可以返工,若無法返工則進行報廢處理,并將報廢信息發(fā)給倉庫管理員進行記錄,若可以返工,則返回車間重新加工。
3.2數(shù)據(jù)庫設計在SQLServer2008中創(chuàng)建名為“輪轂生產(chǎn)管理系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫包括員工信息表、登錄帳號表、訂單信息表、機床歷史任務表、機床狀態(tài)信息表、庫存表、出入庫記錄表、登錄信息表、班次表、產(chǎn)品信息表。登錄帳號表和登錄信息表與員工信息表通過外鍵連接,機床歷史任務表和機床狀態(tài)信息表通過外鍵連接,員工信息表和機床狀態(tài)信息表與班次表通過外鍵連接等等,各個數(shù)據(jù)表之間都有著相應的聯(lián)系。以“機床狀態(tài)信息表”和“登錄帳號表”兩個表單為例,具體內(nèi)容見表1、表2。
4系統(tǒng)實現(xiàn)
研究利用VisualBasic6.0對生產(chǎn)管理系統(tǒng)進行了開發(fā)。
4.1系統(tǒng)登錄及模塊選擇系統(tǒng)登錄運行后,根據(jù)各角色的權(quán)限設置進行模塊選擇;對于沒有權(quán)限的模塊,控件按鈕是隱藏不可見的。點擊相應模塊按鈕就會進入相應模塊。
4.2生產(chǎn)制造管理模塊工人登錄到模塊選擇界面,選擇生產(chǎn)制造管理模塊進入后輸入自己的機床編號,系統(tǒng)便會讀取當前機床的加工任務等信息,如圖5所示?!爱斎杖蝿铡北闶巧a(chǎn)制造人員所安排該機床的任務,“當日已加工數(shù)目”是工人根據(jù)實際生產(chǎn)所提交的數(shù)據(jù),工人可以通過“生產(chǎn)計數(shù)”按鈕(每按一下數(shù)據(jù)加1)進行修改。當工人加工到一定數(shù)目時會通過報檢數(shù)量的提交“呼叫”質(zhì)檢人員來進行檢驗,檢驗完成后質(zhì)檢人員會提交“當日不合格品數(shù)目”數(shù)據(jù)?!安罹嗄繕恕笔峭ㄟ^設置時鐘控件,使得“差距目標”一直等于“當日任務”減去“當日已加工數(shù)目”再加上“當日不合格品數(shù)目”。若在加工過程中設備出現(xiàn)故障,工人便可點擊“設備報修”按鈕,“運行狀態(tài)”便會變成故障,設備人員看到后便會第一時間過來維修。工人當日的加工任務完成后便會點擊“提交完工”按鈕,然后系統(tǒng)便會讀取系統(tǒng)日期和當前機床編號,檢查有沒有重復(防止重復提交),若沒有重復就把當日加工數(shù)據(jù)添加到“機床歷史任務表”中,同時修改“機床狀態(tài)表”中的“已加工總數(shù)量”和“已加工不合格品數(shù)量”。
4.3系統(tǒng)管理模塊系統(tǒng)管理員可以對系統(tǒng)帳號以及權(quán)限進行修改,如圖6所示,可以按員工編號進行查找,可以刪除帳號,點擊以相應權(quán)限為名稱的按鈕可以改變該帳號的權(quán)限,還可以在“增加記錄”里增加帳號。
5結(jié)束語
關(guān)鍵詞:工程施工信息管理 施工管理信息系統(tǒng) 項目信息門戶 地理信息系統(tǒng)
工程施工信息作為施工中各項管理工作的基礎(chǔ)和依據(jù),涉及到多環(huán)節(jié)、多渠道、多部門和多專業(yè),為了使管理工作能夠正常有序的進行,必須獲得相關(guān)的及時、準確的信息,并對信息進行科學的管理,實現(xiàn)信息的功能和價值。傳統(tǒng)的信息管理工作主要依靠手工或機械式的方法,而這些方法已經(jīng)無法處理現(xiàn)代社會來源廣泛、數(shù)量巨大、形式多樣的施工信息,當今工程施工信息管理隨著計算機、通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展逐漸走向信息化管理,目前已經(jīng)取得大量的研究成果并在工程施工實踐中廣泛應用。
1 工程施工信息管理概述
工程施工從原材料采購、施工,到最終工程建設的完成,涉及面廣、協(xié)助關(guān)系復雜,因此時刻會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和信息。工程施工的信息涉及到政府部門、業(yè)主、設計單位、施工承包單位、監(jiān)理單位等各個部門,信息的來源包括工程施工項目內(nèi)部信息和外部信息,內(nèi)部信息即工程施工項目各個階段、各個環(huán)節(jié)、各參與單位所產(chǎn)生的總信息,如工程概況、設計文件、會議制度、施工成本、進度、質(zhì)量、目標控制等各個方面的信息。外部信息包括國家相關(guān)的政策法規(guī)、市場物價指數(shù)、新技術(shù)、新材料、資金市場變化等信息。同時工程施工信息的形式多樣,包括可數(shù)字化的數(shù)據(jù)信息和文檔文件、圖片、圖紙資料等無法完全數(shù)字化的信息,如勘察、設計圖紙、合同、統(tǒng)計報表、指示、工作檢查等。[1]
工程施工信息是施工過程中實施進度、成本、質(zhì)量和目標控制的基礎(chǔ)和依據(jù),沒有信息的支持,控制工作就無法正常有序的進行。由于施工活動涉及到多個部門,各部門之間的交流合作需要充分的信息作為支持,利用信息指導工程施工做出科學合理的決策。
工程施工信息管理是為了有效的開發(fā)、利用和控制協(xié)調(diào)施工信息,提高信息的正確性、精確性和實效性,利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行信息管理的各種活動,如利用感知與識別技術(shù)進行信息的獲取、通信與存取技術(shù)進行信息的傳遞、計算與智能技術(shù)進行信息的認知和再生、控制和顯示技術(shù)進行信息的執(zhí)行等,實現(xiàn)施工信息的效用和價值。信息借助各種技術(shù)手段經(jīng)過人工處理具有了其特定的價值和作用,成為信息資源,與企業(yè)組織活動中人、財、物等具有實體形式的資源一樣,決定著施工企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)和未來的發(fā)展,為了控制工程施工的四大目標,對施工信息的管理具有十分重要的作用。為了實現(xiàn)施工企業(yè)信息管理的目標,信息管理首先分解信息管理工作的總目標,找到實現(xiàn)這些目標的方式,制定各項分計劃,指導并協(xié)調(diào)施工活動,實現(xiàn)信息管理的計劃職能。其次,信息管理要組建、運做并維護信息系統(tǒng),為施工企業(yè)管理人員提供服務,實現(xiàn)信息管理的組織職能。然后,為了實現(xiàn)施工企業(yè)的目標,施工管理人員指導和影響施工所涉及到的所有工作人員,實現(xiàn)其領(lǐng)導職能。最后,為了實施施工企業(yè)信息管理工作的計劃和實現(xiàn)最終目標,要對工作進行衡量、評估、糾偏等工作從而實現(xiàn)信息管理的控制職能。
2 工程施工管理信息平臺
工程施工信息的復雜性和重要性對施工企業(yè)信息管理的水平提出了更高的要求,計算機、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)的飛速發(fā)展促使工程施工信息的管理逐漸走向現(xiàn)代化。下面具體介紹工程施工實踐中常用的基于數(shù)據(jù)庫的工程施工管理信息系統(tǒng)、以信息共享與協(xié)同工作為基礎(chǔ)的項目信息門戶和以空間建模與分析為特征的地理信息系統(tǒng)三種信息平臺。
2.1 施工管理信息系統(tǒng) 施工管理信息系統(tǒng)(CMIS)是指借助電子計算機技術(shù),收集、存儲、傳遞和處理所需要的施工信息,為施工組織設計、規(guī)劃和決策提供各種信息服務的計算機輔助管理系統(tǒng)。[2]系統(tǒng)首先要建立其信息源,也稱中央數(shù)據(jù)庫,將整理好的基本公共數(shù)據(jù)如定額依據(jù)、資源單價和招標投標信息等和工程施工初始數(shù)據(jù)如預算數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡計劃、外部信息、施工實時信息和投標依據(jù)等輸入中央數(shù)據(jù)庫。然后利用這些數(shù)據(jù)編制施工預算和施工進度計劃,從而實現(xiàn)對施工成本、進度、質(zhì)量和合同的控制,這四大控制作為系統(tǒng)的四個子系統(tǒng),與中央數(shù)據(jù)庫之間進行數(shù)據(jù)的傳遞和交換,集成和共享收集到的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)歷系統(tǒng)規(guī)劃、分析、設計和實施四個階段,每個階段都有其相應的主要目標和活動。
系統(tǒng)的開發(fā)設計主要是圍繞以下三種功能系統(tǒng):公共基礎(chǔ)系統(tǒng)、維護安全系統(tǒng)和業(yè)務職能系統(tǒng)。公共基礎(chǔ)系統(tǒng)是為項目的管理人員提供項目共性的信息。維護安全系統(tǒng)是一種輔助系統(tǒng),它通過各種條件的約束使使系統(tǒng)正常有序的運行并且不斷的發(fā)展。業(yè)務職能系統(tǒng)由工程管理系統(tǒng)、技術(shù)質(zhì)量系統(tǒng)、商務系統(tǒng)、物資系統(tǒng)、安全保衛(wèi)系統(tǒng)和行政系統(tǒng)六個模塊組成,是施工管理信息系統(tǒng)的核心。
2.2 施工項目信息門戶 項目信息門戶(PIP)是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在對項目實施過程中參與各方產(chǎn)生的信息和知識進行集中式處理的基礎(chǔ)上,以項目為中心對項目信息進行有效的組織和管理,設置個性化的用戶界面和用戶權(quán)限,為項目各參與方在互聯(lián)網(wǎng)平臺上提供一個獲取項目信息的安全、高效的信息單一入口和溝通環(huán)境。按照項目信息門戶的運行模式將其分為以下兩種類型:PSWS模式(專用門戶)和ASP模式(公用門戶)。項目信息門戶提供的主要功能有:桌面管理、文檔管理、工作流管理、項目通信和討論、任務管理、網(wǎng)站管理、電子商務、在線錄像等。
隨著當前建設施工項目規(guī)模的逐漸擴大,施工過程中的信息數(shù)量龐大、信息的類型非常復雜,信息來源廣泛、存儲分散,并且大型建設項目的實施過程存在大量的不確定因素,導致項目信息處于不斷的變化中,信息的應用環(huán)境非常復雜,而項目信息門戶的引入可以很好的解決上述問題。系統(tǒng)的實施工作采取自主開發(fā)和購買商業(yè)化信息平臺相結(jié)合的模式,綜合考慮經(jīng)濟、管理、系統(tǒng)實施的目的、方法等因素。實施工作的前期準備階段應用系統(tǒng)需求分析產(chǎn)品選擇,調(diào)查項目情況并分析用戶需求,組織項目管理知識培訓和信息技術(shù)培訓。實施階段主要是設計與外部應用程序的接口,采集數(shù)據(jù),購置所需設備,分解項目結(jié)構(gòu)、對項目的信息進行分類、收集組織信息、分析組織過程,并組織系統(tǒng)總體的培訓和信息共享與交流的知識培訓。安裝配置階段主要是軟件的安裝和配置、硬件的組裝和配置、部門的確定、編寫系統(tǒng)實施手冊和信息管理制度,并組織系統(tǒng)管理和用戶操作的培訓。試運行與二次開發(fā)階段主要是確定試運行部門、修改和調(diào)整系統(tǒng)、編寫實施手冊,并組織用戶操作和工作專題的培訓。全面實施階段主要是軟件和硬件設施的運行和維護,監(jiān)控系統(tǒng)的實施情況,貫徹信息管理制度,并對實施過程中產(chǎn)生的問題進行解答和輔導,最后全面評估和持續(xù)改進系統(tǒng)。[3]
項目信息門戶使得項目信息的溝通方式變?yōu)榧械拇鎯凸蚕?,項目信息門戶的應用,使信息存儲數(shù)字化、相對的集中了數(shù)據(jù)的存儲,程序化信息的處理和變換過程,使信息的傳輸過程電子化和數(shù)字化,并使信息的獲取更加便捷、提高了信息的透明度,有利于項目信息的檢索和查詢、提高了數(shù)據(jù)處理的準確性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_能力,并最終提高功效、降低成本、提高企業(yè)的市場競爭力、提高項目的經(jīng)濟和社會效益,所以應該充分重視項目信息門戶的建設和實施。
2.3 施工地理信息系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng)(GIS)是在計算機軟硬件的支持下對各種地理空間信息進行采集、存儲、檢索、綜合分析和可視化表達的信息處理和管理系統(tǒng),是一種地學空間數(shù)據(jù)與計算機技術(shù)相結(jié)合,為地理研究和地理決策提供服務的新型空間信息技術(shù)。地理信息系統(tǒng)在多個領(lǐng)域迅速發(fā)展并發(fā)揮著越來越重要的作用,基于地理信息系統(tǒng)的施工管理系統(tǒng)也得到了廣泛重視和應用。[4]施工地理信息系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)包括建筑物的位置、地下管線的布局等空間地理數(shù)據(jù)和建筑物的結(jié)構(gòu)類型、管徑等空間信息所對應的屬性數(shù)據(jù)。系統(tǒng)具有以下幾種功能:數(shù)據(jù)輸入、圖層、文字和點樣式的管理、查詢分析、施工控制和系統(tǒng)維護。建筑施工過程中遇到的許多難題如:建筑物的分布、道路和地下管線的布局等,通過與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合可以有效、合理并快速的的解決這些問題。例如,利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)特有的空間分析及可視化表達功能,可以擴展和優(yōu)化決策支持系統(tǒng)、可視會議等新技術(shù)的圖形查詢和空間信息管理能力,從而實現(xiàn)對施工管理和進度控制的輔助。在建筑施工安全管理方面,地理信息系統(tǒng)技術(shù)為施工管理部門提供了一直有力且高效的管理手段,如將管轄區(qū)域內(nèi)的施工項目顯示在地圖上,定位查詢施工項目,對施工現(xiàn)場實施安全監(jiān)管工作。
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1.1需求分析
目前森工系統(tǒng)許多企事業(yè)單位建有自備發(fā)電廠,森工企業(yè)雖多數(shù)配備PC、服務器,并且具備上網(wǎng)能力,但是有些企業(yè)由于沒有專門信息化機構(gòu),企業(yè)各項工作的信息化進程仍有欠缺。有些企業(yè)的信息化工作雖然起步較早,但由于技術(shù)力量不足,對應用軟件的開發(fā)利用不夠到位,沒有真正發(fā)揮這些資源的效益。還有一些企業(yè)是曾經(jīng)開發(fā)和應用過一些軟件系統(tǒng),但由于人員更換、機制變動等問題影響了企業(yè)信息化工作的發(fā)展。位于小興安嶺南麓、哈佳鐵路中段的帶嶺林業(yè)實驗局作為黑龍江省森工總局的直屬林業(yè)局,發(fā)電廠的企業(yè)信息化工作一直比較超前,2003年前后曾開發(fā)和應用了電費收繳、材料管理(VB6開發(fā)的程序,因為人員調(diào)走無法改動而停用)等多個應用軟件,2009年企業(yè)機制有所改變,經(jīng)營方向也從發(fā)電廠變?yōu)闊犭姀S,生產(chǎn)方向從過去的熱電聯(lián)產(chǎn)轉(zhuǎn)為熱力供應。作為全區(qū)生產(chǎn)、生活的重要保障企業(yè),每到冬春季節(jié)物料進出數(shù)量較大。因此,在新形勢下如何運用IT技術(shù)做好物資管理信息資源整合與共享是下一步企業(yè)信息化工作的關(guān)鍵。
1.2流程優(yōu)化
按照企業(yè)流程再造(BPR,BusinessProgramingReengi-neering)理論,首先要進行業(yè)務流程再造———業(yè)務流程優(yōu)化,企業(yè)管理信息系統(tǒng)開發(fā)才能有所創(chuàng)新。根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)中物料流動情況,熱電廠物資管理部門提出了改進原材料管理程序、建設物資管理信息系統(tǒng)的應用需求。計算機作為信息處理的工具,網(wǎng)絡作為信息傳輸?shù)耐緩剑紴槠髽I(yè)信息化建設提供了理想的手段,但是用這些建立應用軟件還需有科學的管理理論與方法。對當今信息時代的企業(yè)管理而言,如何采用先進的理論、方法與工具,充分利用企業(yè)的信息資源創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值,是當前企業(yè)需要迫切解決的問題。許多管理工作基礎(chǔ)較好的大型企業(yè)引進和采用了ERP(EnterpriseResourcePlanning,企業(yè)資源計劃系統(tǒng)),在業(yè)務流程科學重構(gòu)的基礎(chǔ)之上,企業(yè)才有可能實施ERP,但ERP并不適用所有企業(yè)。ERP是對整個企業(yè)的資源進行規(guī)劃與控制的信息管理軟件系統(tǒng),對于中小企業(yè)可以考慮自行開發(fā)適合自身業(yè)務的管理信息系統(tǒng),但是業(yè)務流程也要科學化。黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院分院地處伊春市帶嶺區(qū),以得天獨厚的地利條件成為帶嶺局熱電廠的主要項目合作單位,其IT技術(shù)支持人員與企業(yè)物資管理業(yè)務人員在應用現(xiàn)場共同進行了系統(tǒng)需求分析與功能規(guī)劃,并建議采購人員要及時登記入庫,以保證物資出庫的時間價值。
2系統(tǒng)規(guī)劃
系統(tǒng)規(guī)劃應在充分吸收先進管理思想和運作模式的前提下,利用現(xiàn)代信息管理技術(shù)將管理制度及運作流程固化,使企業(yè)信息化管理得到全面貫徹。通過帶嶺局熱電廠物資管理具體業(yè)務人員與學院IT技術(shù)人員聯(lián)合進行需求調(diào)研和業(yè)務流程分析優(yōu)化,初步確定物資管理系統(tǒng)主要功能模塊以及系統(tǒng)運行方式。
2.1系統(tǒng)功能模塊
熱電物資管理信息系統(tǒng)開發(fā)需要按照電力行業(yè)物資編碼標準和熱電企業(yè)工作實際需要對物資管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫及功能模塊進行科學規(guī)劃,即依據(jù)帶嶺局熱電廠對物資管理業(yè)務需求合理確定物資管理信息系統(tǒng)的功能,并由具體業(yè)務人員和IT技術(shù)人員合作將系統(tǒng)功能轉(zhuǎn)化為適宜業(yè)務人員操作的系統(tǒng)運行界面。根據(jù)系統(tǒng)分析的應用需求,軟件系統(tǒng)主要功能目前以物資庫存管理為主,系統(tǒng)功能模塊主要由基本信息、入庫登記、出庫登記、庫存結(jié)算、庫存查詢、統(tǒng)計報表、庫存調(diào)整等組成。
2.2系統(tǒng)運行方式
主要指單機還是網(wǎng)絡,企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)Intranet還是互聯(lián)網(wǎng)Internet。如在圖2中,庫存管理系統(tǒng)可以單機C/S運行,也可以在Intranet、Internet下B/S運行,在沒有防火墻等設備情況下,為庫存管理系統(tǒng)安全起見,可暫時以單機C/S方式運行。
3系統(tǒng)設計
主要由學院依據(jù)系統(tǒng)分析與規(guī)劃,進行模塊化設計與編碼設計,首先要進行E-R圖分析,利用UML建模工具、建立數(shù)據(jù)字典和完善數(shù)據(jù)庫表設計。
3.1模塊菜單設計
應用系統(tǒng)可采用C/S和B/S混合設計編程模式,在操作界面簡潔、實用的基礎(chǔ)上,滿足不同層次人員的應用需求。此外可以通過對關(guān)鍵環(huán)節(jié)參數(shù)的計算機自動動態(tài)調(diào)整約束,使系統(tǒng)具備管理控制能力,如采用科學的庫存控制方法(如ABC分類法)增設庫存預警功能,應對突發(fā)事件。
3.2數(shù)據(jù)編碼設計
按照系統(tǒng)規(guī)劃,系統(tǒng)設計應包括提供對系統(tǒng)基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的維護和管理,包括物資領(lǐng)用部門、供應商、倉庫、物資分類、物資編碼、部門、操作員功能等基礎(chǔ)信息的管理和日常維護,此項工作非常重要。物資統(tǒng)一代碼編制規(guī)則通過標準數(shù)據(jù)信息體系的建立,保證信息數(shù)據(jù)的唯一性、規(guī)范性、可約束性及信息數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性,使系統(tǒng)在標準規(guī)范的環(huán)境中得以可靠地運行。帶嶺發(fā)電廠物資管理系統(tǒng)主要采用以物資領(lǐng)用部門、供應商、物資分類3個方面的編碼體系,建立數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)庫表。在軟件的設置中物資領(lǐng)用部門包含兩個基本屬性,即:結(jié)算單位和使用單位,一個結(jié)算單位(2位)下實際可能存在多個物資使用部門(3位),如帶嶺熱電廠的熱電生產(chǎn)單位包括電氣車間、鍋爐車間、汽輪機車間、燃料車間、化學車間、出灰車間5個使用部門,為保證物資能夠快速到達使用現(xiàn)場,減少物資周轉(zhuǎn)過程中間環(huán)節(jié)的費用成本,在軟件的實際管理中需區(qū)別對待。此處部門編碼可使用5位長的編碼(結(jié)算單位+使用單位)。參照大唐集團公司頒布《物資統(tǒng)一代碼編制規(guī)則》制定了供應商編碼??紤]到林業(yè)企業(yè)原有的特性,物資分類編碼沒有采用電力行業(yè)標準物資編碼,延用了原有材料管理程序中采用的帶嶺林業(yè)實驗局林業(yè)企業(yè)物資分配目錄(1979年制訂)的內(nèi)容。
為了縮短開發(fā)周期,根據(jù)原有材料管理程序生成數(shù)據(jù)數(shù)量的大小和企業(yè)需要掌握管理信息的情況等有關(guān)資料,校企雙方初步商定第一階段應用仍然采用C/S架構(gòu)的系統(tǒng)工作方式,開發(fā)前端由原有材料管理程序的開發(fā)環(huán)境VB改為DELPHI/C++Builder,為下步在.NET環(huán)境下開發(fā)應用系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。后臺DBMS可利用原有材料管理程序的ACCESS數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),建立材料編碼、領(lǐng)用單位、各類人員、供應廠商、入庫、出庫、庫存等10余個數(shù)據(jù)表。試用成功后再向基于B/S結(jié)構(gòu)的ASP.NET+SQLServer過渡,使系統(tǒng)功能不斷增加并更加可靠、高效,推廣應用于企業(yè)網(wǎng)絡環(huán)境下,以便為財務等更多部門服務。在把一套舊的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)移轉(zhuǎn)到新的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時,了解舊有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個極大的挑戰(zhàn)。在UML系統(tǒng)建模中開發(fā)人員可以通過Visio所提供的工具,采用“反向工程”取出完整的數(shù)據(jù)庫一覽表,其中包括觸發(fā)器、函數(shù)、庫存程序、查詢子句和其他平臺特有的類型。此外,也可以修改數(shù)據(jù)庫設計而滿足新的需要,或建立圖表及報表并與項目團隊共享。
4系統(tǒng)實施
由帶嶺局熱電廠提供原有材料管理程序的ACCESS數(shù)據(jù)庫,校企雙方根據(jù)進行協(xié)商調(diào)整各個表結(jié)構(gòu),確立數(shù)據(jù)的基本信息項目,消除冗余信息,建立新的ACCESS數(shù)據(jù)庫各表結(jié)構(gòu),利用原有材料編碼作為基本數(shù)據(jù)。由學院組織應用系統(tǒng)開發(fā)人員采用DELPHI+ACCESS運行環(huán)境進行系統(tǒng)實施。
4.1人機交互設計
依照工作流程,從系統(tǒng)登錄、入庫登記、記錄修改、庫存報表等環(huán)節(jié)中的部分界面效果圖片展示部分系統(tǒng)功能。點擊“系統(tǒng)登錄”可以由系統(tǒng)管理員、操作員不同用戶等級登錄進入操作界面,執(zhí)行不同操作業(yè)務。“入庫登記”錄入操作只需在“下拉”選框中選擇輸入物資編碼即可由系統(tǒng)自動錄入材料名稱、類別、使用項目、規(guī)格型號、計量單位、單價等數(shù)據(jù),避免人員錄入過程中由于誤操作引起的“垃圾數(shù)據(jù)”。對于編碼不熟的操作人員可以根據(jù)票據(jù)上的名稱、規(guī)格輸入兩項信息后系統(tǒng)亦可通過物資編碼表自動提取信息后錄入類別、使用項目、計量單位、單價等數(shù)據(jù),可以大大提高數(shù)據(jù)錄入工作效率。在不同時間錄入同樣材料數(shù)據(jù)時也只須根據(jù)市場價格對“單價”進行“微調(diào)”修改,大大降低了數(shù)據(jù)錄入工作的勞動強度。“記錄修改”操作可對出、入庫記錄進行調(diào)整,并依據(jù)出、入庫表變化對庫存表同時進行“并發(fā)”處理,以保證原始數(shù)據(jù)的平衡。以上界面人機交互方便,可以隨機查詢記錄、打印物資入庫、消耗及庫存情況。
4.2算法設計優(yōu)化
出入庫算法采用了移動加權(quán)平均法計算平均單位成本。移動加權(quán)平均法就是對每次進貨的成本加上原有的庫存存貨的成本,除以每次進貨數(shù)量加上原有庫存存貨的數(shù)量,據(jù)以計算加權(quán)平均單位成本,作為在下次進貨前計算各次發(fā)出存貨成本依據(jù)的一種方法。在入庫登記程序代碼設計中需運用如下公式進行平均單位成本計算,并將進貨實際成本和平均單位成本分別寫入入庫和庫存表,平均單位成本作為下次材料出庫的實際單價。移動加權(quán)平均單位成本=(原有存貨的結(jié)存金額+本批購入存貨金額)÷(原有存貨的結(jié)存數(shù)量+本批購入存貨數(shù)量)相對于原翔達熱電有限責任公司材料管理程序所采用的全月一次加權(quán)平均法,移動加權(quán)平均法能使企業(yè)管理者及時了解存貨的結(jié)存情況,計算的平均單位成本以及發(fā)出和結(jié)存的存貨成本比較客觀,但是在應用中要求業(yè)務人員在物資采購后要按照發(fā)生時序及時進行入庫登記,否則會產(chǎn)生成本誤差,影響出庫物資的時間價值。
5系統(tǒng)評價
根據(jù)帶嶺局熱電廠試用系統(tǒng)的情況,目前在日統(tǒng)計、月結(jié)算等項工作中系統(tǒng)運行正常,年度結(jié)算尚未進行,但是系統(tǒng)的應用對企業(yè)管理已經(jīng)產(chǎn)生了一些作用。
5.1系統(tǒng)可用性強
系統(tǒng)采用的是定制化開發(fā)模式,在系統(tǒng)中計算機成為系統(tǒng)管理員、操作員等庫管工作人員工作的必備工具,所有業(yè)務工作都在計算機上完成,通過業(yè)務工作的全面信息化手段時刻動態(tài)反映企業(yè)物流實時動態(tài)的變化,且能夠滿足“零庫存”條件下的“先出、后入”逆序操作需求(因為違反工作流程,同類物資管理系統(tǒng)一般不具備此項功能)。由于保留了企業(yè)原有的管理精髓,兼顧了企業(yè)原有的管理制度和科學方法,是企業(yè)管理和運營模式的延續(xù)和發(fā)展??紤]到林業(yè)企業(yè)現(xiàn)有情況所決定的材料管理彈性化強的因素,設立了特殊信息處理手段(如出、入庫信息調(diào)整,“模糊采購”[2]下的“寄存采購”出庫負值處理等),使庫存信息管理系統(tǒng)“剛?cè)?rdquo;并具。因此所開發(fā)的系統(tǒng)具備了完善的庫存管理功能,具有極強的適應性和可用性,亦可在試用評價良好的情況下進行推廣。
5.2工作追溯性強
在系統(tǒng)中涉及采購、檢驗、領(lǐng)料、審核、批示等各崗位的人員,每個工作人員的工作范圍和目標都有清楚的劃定,系統(tǒng)隨時都在提醒每個工作人員未完成的工作,相關(guān)人員可隨時看到各個環(huán)節(jié)和各個人員未完成工作的情況以便于檢查和督辦。這種通過信息的緊密聯(lián)系從而使各工作環(huán)節(jié)更加緊密地協(xié)作,通過各環(huán)節(jié)工作效率的提高,促進整體工作效率的大力提高。由于系統(tǒng)是建立在業(yè)務工作全流程的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)對工作各個環(huán)節(jié)開始時間、結(jié)束時間、工作完成情況都有詳細的記錄,在任何時候都能夠進行查詢和分析。并能結(jié)合上步工作和下步工作的情況進行綜合分析。因此系統(tǒng)具備了完善的工作追溯功能。
5.3全流程化管理
系統(tǒng)是通過從需求計劃開始到最終的結(jié)算付款的物資全流程的管理,可全面實現(xiàn)物資管理全流程的信息化管理。通過對物資管理流程中各個環(huán)節(jié)中因果關(guān)系的建立而加以嚴格控制,保障業(yè)務工作的順暢執(zhí)行;通過對信息和數(shù)據(jù)流控制從而實現(xiàn)對業(yè)務工作流程的全面管理。在企業(yè)工作中為強化物資管理工作的準確性和目的性,實際工作中幾乎每個環(huán)節(jié)都需要大量的信息和數(shù)據(jù)作為參考,而這些信息和數(shù)據(jù)的獲得將耗費工作人員大量的時間和精力。
6總結(jié)
蔬菜溯源流通過程通常由生產(chǎn)、加工、倉儲、運輸和銷售5個環(huán)節(jié)組成,如圖1所示。保證各環(huán)節(jié)信息一致、流通是溯源系統(tǒng)能夠穩(wěn)定及準確運行的關(guān)鍵。將RFID技術(shù)運用到蔬菜溯源過程中,利用RFID標簽記錄蔬菜從生長開始到超市消費的全部信息。在蔬菜生長階段,以每塊地或每個品種為生產(chǎn)單位,設定一個RFID標簽進行唯一標識,對作物進行初始信息的錄入;產(chǎn)品成熟后,進入加工環(huán)節(jié),由操作人員錄入產(chǎn)品的加工信息;在商品離開生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)進入倉儲環(huán)節(jié)時,記錄倉庫編號、存儲條件等信息;在物流環(huán)節(jié),記錄蔬菜的裝箱時間、是否啟用冷鏈運輸、運輸車輛信息、運輸人員等運輸信息;最后進入超市銷售,利用RFID標簽的批量、遠距離讀寫特性,通過手持式讀寫器對蔬菜產(chǎn)品進行盤點。
2蔬菜溯源系統(tǒng)設計
中小企業(yè)溯源系統(tǒng)分為統(tǒng)一管理模塊、產(chǎn)品流通信息采集模塊和消費者查詢3個模塊。
2.1統(tǒng)一管理模塊
系統(tǒng)管理員對商家信息的管理是整個系統(tǒng)正常有效運行的基礎(chǔ)。它通過規(guī)范和定義EPC編碼,將多家彼此獨立的企業(yè)信息送入統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫管理,實現(xiàn)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和信息的流通共享。
2.1.1商家注冊
蔬菜溯源系統(tǒng)中涉及到的生產(chǎn)商、加工企業(yè)、物流公司、倉儲公司和超市賣場等商家需要向系統(tǒng)持有者提交申請,獲得系統(tǒng)的使用權(quán)。系統(tǒng)持有者對商家的基本信息(如企業(yè)名稱、企業(yè)類型、法人代表、企業(yè)地址及聯(lián)系方式等)進行登記。
2.1.2統(tǒng)一編碼
統(tǒng)一編碼是指系統(tǒng)持有者對注冊商家進行系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的相應編碼進行定義和分配,同時也負責商家信息的添加、修改和刪除工作,以此完成整個數(shù)據(jù)庫的更新。注冊后的商家將獲得分配的唯一編碼,此編碼對應標簽中EPC編碼。
2.1.3數(shù)據(jù)庫更新
系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要存儲內(nèi)容是產(chǎn)品在流通過程中產(chǎn)生的信息對應標簽EPC編碼。根據(jù)標簽情況,系統(tǒng)采用十六進制(Hex)編碼,由人工進行輸入。一旦有商家加入、退出系統(tǒng)或信息更改,系統(tǒng)持有者通過權(quán)限登錄,對數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容進行更新和維護。2.2產(chǎn)品流通信息采集模塊蔬菜溯源系統(tǒng)一共要經(jīng)歷生產(chǎn)、加工、倉儲、物流和銷售5個流通環(huán)節(jié)。為保證消費者能夠精確地追溯產(chǎn)品信息,系統(tǒng)需要對各流通環(huán)節(jié)的信息進行更新,具體包括標簽識別、環(huán)節(jié)信息采集及標簽信息保存。2.2.1標簽識別標簽識別是指對RFID電子標簽的UID(唯一標識符)進行識別,具體工作包括串口通信設置、套件連接和標簽識別,這是系統(tǒng)啟動工作的第1步。利用RFID技術(shù)遠距離和批量讀寫的特性,當產(chǎn)品進入識別范圍,系統(tǒng)對標簽進行識別。通過調(diào)用RFID套件的API函數(shù),啟動系統(tǒng)將識別到的標簽號上傳到前臺操作界面。
2.2.2環(huán)節(jié)信息采集
用戶完成標簽識別工作后,通過權(quán)限登錄到相應界面,經(jīng)ComBox下拉框選擇產(chǎn)品對應信息,利用SQLSever中StringConnectionString語句連接后臺數(shù)據(jù)庫,并由StringSqlString對前臺信息所對應的EPC編碼進行篩選、反饋和保存。
2.2.3標簽信息保存
完成產(chǎn)品各環(huán)節(jié)信息采集之后,系統(tǒng)需要進行標簽信息保存工作。首先,系統(tǒng)對ptr指針賦予不同值,完成標簽不同區(qū)域的讀寫工作;再通過調(diào)用套件API中的RmuWriteDataSingle函數(shù),將上一環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)庫返回的信息EPC編碼存儲到標簽中。
2.3消費者查詢模塊
消費者查詢是指消費者對所購買的產(chǎn)品通過相應平臺進行溯源信息的查詢。消費者需要輸入所購買產(chǎn)品的編號即RFID標簽的UID號,然后點擊查詢按鍵即可獲得產(chǎn)品的溯源信息。各流通環(huán)節(jié)完成產(chǎn)品相應信息的采集,訪問彼此獨立的數(shù)據(jù)庫獲得對應信息EPC編碼,前臺調(diào)用函數(shù)將EPC編碼存到標簽相應分配區(qū)域。在消費者查詢時,調(diào)用RmuReadDataSingle函數(shù)獲得標簽內(nèi)的EPC編碼,系統(tǒng)通過篩選總數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容返回EPC編碼所對應的產(chǎn)品信息并顯示。
3系統(tǒng)編碼設計
RFID標簽一般分為TID(標簽的唯一識別號)、UII(標簽識別號)、USER(用戶操作數(shù)據(jù))3個區(qū)。UII和USER區(qū)可通用戶修改。系統(tǒng)定義標簽UII和US-ER字段內(nèi)容,并通過C#中Read指令對相應區(qū)域進行讀寫工作。標簽采用十六進制編碼,1byte的存儲空間可提供00(H)~FF(H)256種唯一編碼,系統(tǒng)持有部門僅需在存儲范圍內(nèi)進行不同企業(yè)以及相應分工編碼。RFID標簽存儲內(nèi)容為數(shù)字信息,在應用中需要對可視化信息進行轉(zhuǎn)換,即對信息進行EPC編碼。根據(jù)本系統(tǒng)的設計需求。
4系統(tǒng)實現(xiàn)
系統(tǒng)目前已在多個中小企業(yè)得到初步應用。蔬菜溯源系統(tǒng)的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)的界面,用于產(chǎn)品從生產(chǎn)基地到成品包裝的過程信息的記錄和顯示,包括廠家信息、作物初始信息、生長信息、包裝信息和有關(guān)人員信息等。用戶在完成連接套件和讀取標簽的動作后,通過下拉框?qū)Ξa(chǎn)品的相應信息進行選擇,最后點擊保存按鍵將信息保存到RFID標簽。其余蔬菜流通環(huán)節(jié)信息管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)與之類似。POS終端查詢與各環(huán)節(jié)子系統(tǒng)的工作原理相反。首先,點擊連接按鍵連接讀寫套件;然后,進行標簽識別。此時,界面將顯示產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售所有環(huán)節(jié)的相關(guān)信息。
5結(jié)論