基于MVC模式的生产管理信息平台

第５期　２０１２年５月　组合机床与自动化加工技术　Ｍｏｄｕｌａｒ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｔｏｏｌ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ＮＯ．５　Ｍａｙ．２０１２　文章编号：１００１—２２６５（２０１２）０５—０１０９—０４　基于ＭＶＣ模式的生产管理信息平台　马秋成，王凌川　（湘潭大学机械工程学院，湖南湘潭４１１１０５）　摘要：以工业企业生产管理信息的整合与流通为研究对象，分析了信息在企业各软件系统间及各部　门间共享、流通不畅的问题，建立了一种解决该问题的生产管理信息平台。概述了运用Ｂ／Ｓ架构　ＭＶＣ设计模式进行开发的原理及其所具有的优势，综合运用Ｓｔｒｕｔｓ、Ｓｐｒｉｎｇ、Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ框架完成了平　台的ＭＶＣ三层结构开发。实现了对产品数据的结构化管理、人员权限管理、组织机构管理、生产任　务管理和平台自身功能模块的管理，改善了工业企业的信息流通状况。在不同操作系统多种浏览器　上进行了测试，结果表明该平台具有高通用、易维护及易于扩展的良好特性。　关键词：ＭＶＣ；生产管理；Ｓｔｒｕｔｓ；Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ；信息平台　中图分类号：ＴＨ１６；ＴＧ６５　文献标识码：Ａ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｆｏｒ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＭＶＣ　ＭＡ　Ｑｉｕ　ｃｈｅｎｇ．ＷＡＮＧ　Ｌｉｎｇ—ｃｈｕａｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉａｎｇｔａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ　４１１１０５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｏｆｔ—　ｗａｒｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ａ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐｌａｔ—　ｆｏｒｍ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｕｓｉｎｇ　ＭＶＣ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｏｎ　Ｂ／Ｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｄｖａｎ—　ｔａｇｅ　ａｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｔｒｕｔｓ、Ｓｐｒｉｎｇ、Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｔｉｅｒｓ　ＭＶＣ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃ—　ｔｕｒｅｄ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｄａｔａ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ　ａｕｔｈｏｒｉｔｙ、ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔａｓｋｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ’Ｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍｏｄｕｌｅｓ．Ｔｅｓｔｉｎｇ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｂｒｏｗｓｅｒｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒ—　ｅｎｔ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｖｅｒｉｆｉｅｓ　ｔｈｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ’Ｓ　ｓｔｒｏｎｇ　ｕｎｉｖｅｒｓａｌｉｔｙ，ｅａｓｙ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ａｎｄ　ｅｘｐａｎｓｉｂｉｌｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＭＶＣ；ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｓｔｒｕｔｓ；ｈｉｂｅｒｎａｔｅ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　Ｏ　引言　计算机和互联网技术的快速发展，给工业企业　的生产带来了巨大变革。在工程技术领域逐渐发展　起来的计算机辅助技术（ＣＡＸ）以及产品数据管理　（ＰＤＭ）提高了设计工作准确性，减轻了设计人员的　劳动强度。在企业管理领域，企业资源计划（ＥＲＰ）　化中获得最大的便利。操作工人在进行生产作业　时，所获取的资料一般是静态、二维、片面的纸质文　档，难以形成对所生产产品全面直观的认识，不能充　分理解设计人员最初的设计意图，从而可能导致产　品生产和产品设计的不协调。此外，工作任务清单　派发后，管理层无法实时监控生产任务的进展情况，　导致计划不能快速适应实际生产的变化，生产任务　不能被科学合理的分配　。　。综合来看，企业中管理　人员、设计人员与生产操作人员之间均出现了信息　流通不畅的现象。　为了解决工业企业中存在的上述软件系统间及　将现代化、科学化的决策运行手段提供给企业决策　层及员工，使企业的管理更加合理、有效。　然而，ＣＡＸ、ＰＤＭ、ＥＲＰ系统往往各成体系，分别　位于不同的服务器上，数据库种类、架构各不相　同…。各系统在解决了各自领域的信息孤岛的同　时，又各自为政，呈现割据态势，信息不能被有效的　整合。　与此同时，生产的信息化并没有贯穿整个生产　过程，操作工人（生产、装配人员）没有从企业的信息　收稿日期：２０１１—１０—０９；修回日期：２０１１—１１—２８　不同部门人员间信息流通不畅的问题，建立了一种　基于ＭＶＣ设计模式的生产管理信息平台。　１平台的网络架构　生产信息管理平台通过企业内部局域网与企业　基金项目：湖南省自然科学基金省市联合基金项目（１０ＪＪ９００５）　作者简介：马秋成（１９６４一），男，湖南人，湘潭大学机械工程学院教授，主要从事数字化设计与制造研究，（Ｅ　

・ｌ　ｌ０・　组合机床与自动化加工技术　第５期　的ＥＲＰ服务器和ＰＤＭ服务器联接，完成对企业信息　资源的整合。平台的网络架构如图１所示。　ＥＲＰ服务器　ＰＤＭ服务器　图１　平台的网络架构　企业中不同部门可根据其不同的需要，通过不　同的客户终端访问生产信息管理平台。平台会根据　用户权限的不同提供相应的服务给不同的用户。如　图１所示，生产制造部、工程技术部的人员可以通过　平台分别完成生产任务计划的制定、技术文档的检　入／检出等操作。车间调度人员可以通过平台获取　ＥＲＰ系统中生产计划信息和ＰＤＭ系统中的相关技　术资料，生成各工位的电子工单，并派发到各条生产　线上的各个生产工位。各生产工位的作业人员按电　子工单进行生产作业。　２平台的主要功能模块　为了满足生产制造部、工程技术部、生产车间等　不同部门的需要，平台主要包括产品数据管理、人员　组织管理、生产任务管理、模块管理等四大功能模　块。　２．１产品数据管理　产品数据管理模块面向具有文档管理员权限的　用户。在该模块的页面上可以自定义产品数据的组　织结构树，并在组织结构树的各节点下实现产品相　关技术、帮助文档的检入、检出。通过这种方式，可　以实现产品数据文件有层次，有条理的组织和显示，　方便使用者的快速查找与查看。　２．２人员组织管理　人员组织管理模块分为权限的管理和组织机构　的管理两部分：　（１）权限的管理　权限管理模块面向具有人事管理员权限的用　户。采用权限——角色——用户三级结构对用户的　权限进行管理，特定权限对应特定的功能。人事管　理员可以根据实际需要，灵活组合多种不同的权限　构建新的角色。同一角色可以拥有多种权限，同一　用户只能拥有一种角色属性，通过对角色的配置可　有效的模拟企业中人员的职能范围。　（２）组织机构的管理　类似于产品数据的管理，人事管理员可以自定　义企业人员的组织结构树，并在组织结构树的各节　点下创建子部门或在子部门中增加人员信息。　使用权限管理与组织机构管理相结合的这种机　制，可以有效的模拟企业中人员、组织、权限管理的　现实情况。　２．３生产任务管理　生产任务管理模块由任务下发／管理和任务查　看／执行两个子模块构成。　（１）任务下发／管理模块　任务下发／管理模块面向车间调度人员。车间　调度人员可指定特定的工作任务清单给特定的生产　工位。工作任务清单中包含了对相关工作任务的描　述及作业指导、工艺文件等相关技术资料，用于指导　和帮助生产线上的工人进行生产作业。任务下发／　管理模块解决了技术文件的按需分配，保证了技术　资料的安全，减少了纸质文档的使用及其带来的混　乱，使各部门得到的图纸等信息都能得到及时更新，　将网络化的管理延伸到了车间。　（２）任务查看／执行模块　任务查看／执行模块的页面上有两个标签，分别　用于调取当前未完成的工作任务和已完成的任务列　表。在特定工位上的操作人员登录信息平台之后，　在该页面点击执行工作任务按钮后，可以看到指派　到该工位的任务信息、相关描述和对任务执行有帮　助的相关技术资料。　生产作业人员按工单执行工作任务后，点击完　成按钮，在任务管理页面的任务状态会由“未完成”　更新为“完成”状态，实时反馈生产现场的工作进度。　企业的上层机构可根据生产状态适时调整生产计　划，均衡各生产部门的生产任务。　通过这种下发／反馈的方式，解决企业生产中管　理人员与生产操作人员之间信息流通不畅的问题。　２．４模块管理　为了方便生产管理信息平台的维护与功能扩　展，特增设了模块管理这一模块。该模块只能被　ＲＯＯＴ级别的用户（系统管理员）访问和操作。系统　管理员可以通过这一模块将新开发的功能挂载到主　页面左侧基本信息管理目录下，实现平台的升级。　３　Ｂ／Ｓ架构的优势及ＭＶＣ模式的体系结构　为了使生产信息管理平台具有良好的通用性和　可维护性，平台采用Ｂ／Ｓ架构ＭＶＣ模式应用框架进　行开发。　３．１　Ｂ／Ｓ架构的优势　对于Ｂ／Ｓ架构的程序，程序员只需修改服务器　端程序，就能在安装了支持ｊａｖａ的浏览器的任何一　

２０１２年５月　马秋成，等：基于ＭＶＣ模式的生产管理信息平台　台计算机上实现程序的更新　。相比在Ｃ／Ｓ架构中　每次更新都要在所有客户机上更新客户端程序，大　大减轻了程序的维护难度，提高了程序的可维护　性　。　３．２　ＭＶＣ模式的体系结构　为了提高程序的条理性、可维护性，平台的开发　采用了ＭＶＣ（Ｍｏｄｅ１．Ｖｉｅｗ．Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）设计模式，即模　型一视图一控制器设计模式。ＭＶＣ模式应用框架是目　前程序开发的主流形式，它使用控制器作为模型和　视图间的联系纽带。模型、视图和控制之间的松散　耦合使得程序的各部分开发工作相对独立且层次分　明，降低了程序开发的难度　。图２为ＭＶＣ模式应　用框架的工作原理图　。　ｕｓｅｌ＂　ｌ　ｌ（　暨　）　ｔ　．目＇１　卜　—　力　图｛Ｉ／　图２　ｎＶＣ模式应用框架工作原理　为了实现图２中的应用框架结构，采用Ｓｔｒｕｔｓ　（前端）＋Ｓｐｒｉｎｇ（中间层）＋Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ（后台）三层结　构进行平台系统的构建　儿　。由Ｓｔｒｕｔｓ标签库结合　ＪＳＰ技术来生成前端的页面显示，并使用Ｓｔｒｕｔｓ拦截　器实现请求的接收与分发。利用Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ这一持久　层框架管理与数据库操作相关的后台工作。使用　Ｓｐｒｉｎｇ业务层框架这一个具有整合作用的框架来黏　合表示层（Ｖｉｅｗ）与持久层（Ｍｏｄｅ１）。　４　生产管理信息平台各应用层设计　４．１持久层　工业企业在其发展的不同阶段会根据生产管理　的需要购置不同的管理系统¨叫¨　。然而，原本相对　独立的各管理系统间有可能出现数据不兼容的问　题。　例如某企业曾分别实施了ＥＲＰ和ＰＤＭ，其中　ＥＲＰ系统架设在ＭｙＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库上，ＰＤＭ系统　架设在ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ２００５数据库上。在这种情况下，企　业的数据整合工作将面临两个难处：１）数据重叠的　问题；２）不同数据库问信息孤岛的问题。　为了解决由数据库种类、架构不同带来的数据　重叠的问题，整个平台在数据源构建时，对各数据库　职能进行了严格的界定。利用ＭｙＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库　中建立的人员信息、组织类别和工作任务信息等各　种表格作为ＥＲＰ系统的底层数据。并利用ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ２００５数据库中建立的文档信息、文档类别等各　种表格作为ＰＤＭ系统的底层数据。两部分数据间　互不干涉。　ＭｙＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ数据库中描述工作任务信息的表　单如图３所示。　图３　ｊｏｂｍｅｓｓａｇｅ表单　ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ２００５数据库中描述文档信息的表单　如图４所示。　￡　ｍ融　巷　赫　§敷Ｌ　爹ＩＤ　漱ＩＮＴ［ＩＯ｝　ＵＮＳＩＧＮＥＤ　暾Ｉｅ　ＶＡＲＣＨ￣（ｔ００｝　ＢＩＮＡＲＹ　ｉ。ｂ．如ｓｃ　茹ＶＡＲＣＨＡＦＩ｛２０００）　门ＢＩＮＡＲＹ　ｓ啾ｉｏｎ　灞ＶＡＲＣＨＡＲ［４５ｌ　ＢＩＮＡＲＹ　ｓｔ￣ｉｏｎ　Ｉｄ　ＩＮＴ｛１０】　ＵＮＳＩＧＮＥＤ　￥ｌａｌｅ　ＩＮＴ｛１０ｊ　ＵＮＳＩＧＮＥＤ　镰ＳＴＡＲＴ—ＴＩＭＥ　灞ＴＩＭＥＳＴＡＭＰ　ＳＴＡＲＴＵＳＥＲ—＿ＩＤ　ＩＮＴ｛１０｝　函ＵＮＳＩＧＮＥＤ　ＳＴＡＲＴ＿ＵＳＥＲ＿Ｎ￣ＩＥ渗ＶＡＲＣＨＡＲ［Ｉｏ０｝　囝ＢＩＮＡＲＹ　图４　ｄｂｏ．ｄｏｃ表单　为了解决不同数据库间信息孤岛的问题，在项　目中建立了与各表格相对应的持久化类ＪａｖａＢｅａｎ组　件。创建了以　￥．ｈｂｍ．ｘｍｌ命名的Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ映　射文件，用于描述各表格和持久化类代码ＪａｖａＢｅａｎ　间的一一对应关系。使用ＪａｖａＢｅａｎ组件作为平台控　制、显示部分与底层不同数据库间的沟通媒介，进而　解决数据整合的问题。　４．２　中间层　如图－２所示，中间控制层主要有两部分工作：１）　通过实例化ＪａｖａＢｅａｎ组件操纵数据库；２）获取用户　输入信息并根据处理结果重定向ＪＳＰ页面。　为了实现生产管理信息平台对多数据库的支　持，可在Ｓｐｒｉｎｇ配置文件ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃ０ｎｔｅｘｔ．ｘｍｌ中配　置多个数据源，为不同ｓｅｓｓｉｏｎＦａｃｔｏｒｙ指定独立的数　据源并加载对应于不同数据源的Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ映射文　件¨　。平台会根据用户所请求数据的不同，选择不　同的ｓｅｓｓｉｏｎＦａｃｔｏｒｙ，进而根据数据源配置及Ｈｉｂｅｒ－　ｎａｔｅ映射文件实例化ＪａｖａＢｅａｎ组件来操纵不同的数　据库。　为了实现对用户输入信息的处理并根据处理结　果重定向ＪＳＰ页面，需要创建控制器Ａｃｔｉｏｎ和拦截器　配置文件ｓｔｒｕｔｓ．ｘｍｌ。其中控制器Ａｃｔｉｏｎ用于处理页　面上的输入信息，拦截器配置文件ｓｔｒｕｔｓ．ｘｍｌ用于描　述Ａｃｔｉｏｎ处理结果与ＪＳＰ页面之间的映射关系。在　生产管理信息平台中，Ｓｔｒｕｔｓ拦截器通过这种方式来　实现请求分发，进而把与处理结果相对应的ＪＳＰ页面