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行波管機械加工工藝資料管理系統設計與實現

添加時間:2021/08/19 來源:未知 作者:樂楓
目前南京三樂集團行波管機械加工工藝資料管理主要采用紙質文件,以工藝卡的形式進行管理,每種型號行波管的機械加工工藝卡多達上百張,多以文字形式展示,這種工藝資料管理方法較為落后,加工過程難以監控,過程數據難以采集。
以下為本篇論文正文:

摘 要

  近年來隨著武器裝備系統的不斷升級,對行波管的壽命和可靠性提出了更高的要求。為進一步提升行波管質量,需要對其零部件的機械加工工藝過程嚴格控制,而南京三樂集團現有的行波管機械加工工藝資料管理模式遠遠無法滿足產品發展的需要。行波管機械加工工藝包含了零部件機械加工的整個工藝流程,其工藝資料包含了零部件工藝過程卡、檢驗卡、工序作業指導書、加工過程數據等。

  目前南京三樂集團行波管機械加工工藝資料管理主要采用紙質文件,以工藝卡的形式進行管理,每種型號行波管的機械加工工藝卡多達上百張,多以文字形式展示,這種工藝資料管理方法較為落后,加工過程難以監控,過程數據難以采集。

  為提高機械加工工藝資料管理水平,本文基于 Web 技術開發和設計了一款行波管機械加工工藝資料管理系統,系統采用 B/S 模式實現,基于 Eclipse 進行開發,使用 J2EE 技術進行功能的實現,采用 Web Services 接口對接等對行波管機械加工工藝管理系統的構建進行研究,運行產生的數據通過 SQL Server 2012 數據庫工具進行存儲和管理。本論文主要對以下內容進行了研究:

 。1)對面向對象開發技術和相關工具的應用進行分析和研究,利用這些工具開發和設計出對應的軟件,同時分析 Web 技術針對行波管機械加工工藝資料管理系統實現開發應用的方法。

 。2)重點針對行波管機械加工工藝流程化進行分析和設計,采用 J2EE+MVC的設計方式,選用了工作流技術,能夠將加工工藝在軟件界面中進行流程化的操作。

 。3)打破傳統的工藝流程的管理方式,提出電子化工藝的概念,通過管理系統實現工藝資料在線查詢、瀏覽、上傳、更新等功能,實現了工藝文件數字化的功能設計。

 。4)系統設計過程中行波管機械加工工藝資料支持多種格式,包含主流的CAD、JPEG、PDF 等格式,系統實現了與不同格式文件之間的兼容,滿足設計人員和操作人員多樣化的需求。

  論文對系統的各個模塊進行實現,并系統、全面的闡述了各功能模塊的具體流程與實現方法,最后采用黑白盒方法展開了測試,揭示了其中的不足與薄弱點,并制訂了針對性與可操作性強的優化方案,最后對全文進行總結與展望。

  關鍵詞:行波管,工藝資料,J2EE 技術,數據庫技術

Abstract

  In recent years, with the continuous upgrading of weapon systems, higher requirements are put forward for the life and reliability of TWT. In order to further improve the quality of TWT, the machining process of its parts needs to be strictly controlled, and the existing TWT machining process data management mode of Nanjing Sanle group is far from meeting the needs of product development. TWT machining process includes the whole process flow of parts machining, and its process data includes parts process card, inspection card, process operation instruction, machining process data, etc.

  At present, Nanjing Sanle group's TWT machining process data management mainly adopts paper documents in the form of process cards. There are hundreds of machining process cards for each type of TWT, which are mostly displayed in text form. This process data management method is relatively backward, the machining process is difficult to monitor and the process data is difficult to collect.

  In order to improve the level of machining process data management, this paper develops and designs a traveling wave tube machining process data management system based on Web technology. The system is implemented in B / S mode, developed based on eclipse, implemented with J2EE technology, and studied the construction of traveling wave tube machining process management system by web services interface docking, The data generated by operation is stored and managed through SQL Server 2012 database tools. This paper mainly studies the following contents:

 。1) The application of object-oriented development technology and related tools is analyzed and studied. The corresponding software is developed and designed by using these tools. At the same time, the development and application method of web technology for TWT machining process data management system is analyzed.

 。2) This paper focuses on the analysis and design of the machining process of TWT, adopts the design method of J2EE + MVC and selects the workflow technology, which can process the machining process in the software interface.

 。3) Breaking the traditional management mode of process flow, this paper puts forward the concept of electronic process, realizes the functions of online query, browsing, uploading and updating of process data through the management system, and realizes the functional design of digitization of process documents.

 。4) In the process of system design, the machining process data of traveling wave tube supports a variety of formats, including mainstream CAD, JPEG, PDF and other formats. The system realizes the compatibility with different format files and meets the persified needs of designers and operators.

  This paper realizes each module of the system, and systematically and comprehensively expounds the specific process and implementation method of each functional module. Finally, it uses the black-and-white box method to test, reveals the shortcomings and weaknesses, and formulates the optimization scheme with strong pertinence and operability. Finally, it summarizes and prospects the full text.

  Key words: TWT, process data, J2EE technology, database technology

目 錄

  第一章 緒 論

  1.1 選題背景及意義

  南京三樂集團作為新中國第一個建立的專業化電子管的研制生產企業,是國家確定的研制生產軍用微波電真空器件的定點廠家之一,是國內電真空產品門類最齊全、規模最大的生產廠家,2009 年被國防科工局確定為軍工電子能力建設內控方案中的重點單位。行波管作為不可或缺的戰略核心元器件是最主要的高功率微波放大器,在所有微波管中行波管的銷售額超過 50%.

  近年來隨著武器裝備系統的不斷發展,對行波管的壽命和可靠性提出了更高的要求,而目前制管工藝無法完全匹配,尤其是機械加工工藝。行波管機械加工工藝包含了零部件機械加工的整個工藝流程,包含了工藝卡擬制、材料準備、零部件加工、尺寸檢驗、過程控制等各個方面,其工藝資料主要有零部件工藝過程卡、檢驗卡、工序作業指導書、加工過程數據等[1].目前所有的工藝資料主要采用手工編制的紙質文件,存在著管理效果差、難以查找、難以理解和使用、難以追溯等缺點,根本無法滿足行波管發展的需要。有鑒于此,設計和開發一款基于 Web的行波管機械加工工藝資料管理系統有很迫切的現實需求,通過本課題的開展將有效解決目前存在的問題,提升行波管的加工工藝水平。

  隨著技術水平的不斷提高和發展,越來越多的技術開始應用到真空器件的生產管理中,為真空器件的研發和設計提供了便利,目前已有的軟件包含了熱能仿真軟件、繪圖軟件等[2].面對日新月異的信息環境,以金蝶、用友為首的開發商,推出了多款信息化管理系統,操作方便,可以幫助工作人員妥善管理好圖紙、工藝等資料文件。然而其局限性也十分明顯,那就是通用性較差,不能滿足企業的實際使用需求,需要根據企業的實際需求設計和制作。很多企業不會花費大量的資金來采購軟件,主要是因為該類軟件售價昂貴,一般公司很難投入足夠的經費來引進,最終導致管理方式始終停留在落后、低效的手工層面[3].

  就實際情況來看,南京三樂集團的工藝管理的方式較為落后,采用的仍是工藝卡的方式,每一種行波管的機械加工工藝就有多達上百張工藝卡,以文字的形式展示的工藝理解困難,尤其是新進加工人員更難理解,且目前的工藝圖紙查看需要根據套裝關系來查看工藝操作,需要一張張圖紙去找工藝編號,然后來操作,沒有實現流程化的操作。

  現階段,在不懈努力與探索下,開發技術和方法已經趨于成熟,尤其是圖紙、工藝等資料文件的管理屬于專一型的事務,由此可見,設計和開發的過程是可行的。事實上,在資料管理程序的幫助下,可以讓資金投入得到最大程度地削減,并更加靈活地運用工藝模式,滿足用戶的需求。由于涉及到數據信息的保管,需要建設局域網,采用CAPP模式可以方便用戶使用,用戶僅僅需要打開瀏覽器,輸入網址就可以操控該程序。

  如今,在CAPPWin7CAPP平臺中研發出的行波管機械加工工藝資料管理軟件,可以讓行波管機械加工工藝的管理水平得到立竿見影地進步,使公司工藝管理得到根本性的改善,能夠妥善完成對機械加工工藝資料的歸檔和管理工作。此外,用戶可以方便地對電子工藝和圖片工藝進行學習,利于提高行波管零部件加工質量的穩定性。目前用于開發和設計工藝資料管理系統的方法有很多,開發工具和語言也有很多,可以說實現該系統完全是可能的。

  1.2CAPP國內外研究現狀分析

  計算機輔助工藝系統,也就是CAPP,誕生自上世紀中葉,它可以圍繞人們的專業知識與大量數據資料做出合理、可靠的決策,打造出優質的工藝流程,讓工藝管理人員不再把大量精力投入到復雜的測算、設計環節中,重點關注工藝設計的合理性[4].近年來許多信息化工具出現,助推了企業研制和制造工藝的提升,最具代表性的就是CAPP系統。在該平臺的幫助下,設計環節的工作能得到極大程度地削減,工藝人員可以使用經典的算法和流程完成工藝文件的設計和開發工作[5],但是仍不能滿足用戶的需求。之所以會出現這樣的情況,還是因為CAPP僅能幫助用戶告別填卡任務,但是在設計、管理等環節,展現出的價值卻十分有限[6].而立足于網絡的CAPP固然擁有不容忽視的管理水準,可構架上太過僵化、死板,與PDMCAPP脫節。在這樣的情況下,即使設計人員已經掌握了CAD、CAM、PDMCAPP等諸多技術,卻無法將它們融合成一個整體,還要反復設定CAPP,讓工作效率大打折扣[7].

  計算機輔助工藝設計與制造等環節,都是集成體系中的核心部分,更是CAPPCIMS中不可或缺的一環[8].自六十年代問世至今,在四十多年的不懈努力與付出下,各類設計思路也層出不窮,最常見、主流的不外乎檢索式、派生式、創成式、綜合式等[9].派生式誕生自七十年代,在反復的改進與優化中,已經趨于成熟,融入了創成式的些許思路,擁有修改、甄別、編輯等功能,F階段,不少傳統技術沿用至今,以八十年代受到關注的人工智能技術,早已成為CAPP的全新突破口,創成式CAPP專家系統就是脫胎于此[10].如今,更有學者把神經網絡、模糊推理等方面的思路也滲透到了CAPP里,開辟了全新的工具創立理念,具備著劃時代的意義,也用實踐來認定了它們的價值所在。不僅如此,更有學者嘗試著把派生法和創成法、人工智能整合起來,將它們的優點相互融合貫穿,進而打造出了混合式 ,為工藝文件的設計打開了一扇全新門戶[11].

  在上世紀末,隨著數據倉庫、數據發掘技術的出現,為文件資料的管理和維護提供了幫助,具備著劃時代的意義,讓數據庫技術迎來了全新的變革,如今的MIS 技術就是在這個時候出現的[12].事實上,MIS 技術早在上世紀六十年代已經出現,從最初的網狀、層次數據庫等,逐步發展成以目標為特質的對象數據庫[13].

  而這類技術和網絡、人工智能等領域的知識融合起來后,也為用戶帶來了全新的管理機制[14].從信息系統的變化歷程上可以知悉,其核心環節一直都是公司的管理與運營,并憑借層出不窮的網絡、信息技術來做出革新與優化,為公司做出更加卓著的貢獻。

  在我國專業的工藝管理軟件發展水平相對較晚,在 GB4863-85 文件中對工藝的定義有規定,工藝是指科學地計劃、組織和控制各項工藝工作的全過程。經過多年的發展,大致經過了以下階段[15]:(1)初始期:憑借計算機完成資料上的整理,并在單機狀態下完成單向管理工作,就實際情況來看,國內不少小公司依舊停留在這樣的層面,遲遲沒能跨向更先進的層次。(2)發展期:嘗試著接觸局域網,通過局域網的應用對計算機的信息化進行處理。(3)成熟期:能夠對具體的方案做出統一規劃和安排,確定詳細的應用途徑,在信息程序的幫助下,整合、管理全部資源,順利展開管理工作,F階段,信息管理程序已經趨于成熟,能夠靈活運用在管理項目上,實現各類指令。

  目前,國內大多數企業都建立了計算機管理系統,可對于資料的管理水準依舊不盡如人意,暴露出了大量的短板與不足之處,與客觀訴求脫節,不僅如此,管理機制也顯得十分混亂,機密文件和普通資料存管于一處,埋下了巨大的威脅與隱患,而沒能用更可靠、周密的系統來進行管理。

  1.3 本文主要內容解決的關鍵問題:

 。1)重點針對行波管機械加工工藝流程化進行分析和設計,能夠將加工工藝在軟件界面中進行流程化的操作。

 。2)打破傳統的紙質工藝流程的管理方式,提出電子工藝和圖片工藝的概念,并實現電子工藝和圖片工藝的功能設計。

 。3)系統設計過程中機械加工工藝支持 CAD、JPEG 等多種格式,滿足用戶的需求。

  最終目標:該論文和系統首先進行必要的需求分析,使用 架構、基于 Eclipse開發、采用 Web Services 接口對接等對行波管機械加工工藝管理系統的構建進行研究,確定各個功能模塊,在實施方案中主要介紹行波管機械加工工藝管理系統的體系結構,選用的服務器平臺及每部分所采用的技術,最后介紹了主要功能模塊。

  1.4 研究方法和技術路線

  論文采用的研究方法有:查找文獻法、調研法與對比剖析法,具體設計如下:

 。1)對南京三樂集團進行考察和調研,了解工藝文件管理的具體需求,對系統開發所需要的 技術、 建模語言、數據庫開發技術、軟件開發三層次架構等進行了介紹。

 。2)與研發人員調查了解機械加工工藝資料管理的具體過程,并對管理學進行了解和學習,同時查閱學術文獻,掌握具體的研發手段,為后續的探究工作打下良好的鋪墊。

 。3)對實現好的系統進行測試,驗證系統的安全性、功能完整及系統正確運行。

  系統開發和設計按照面向對象設計流程開展,借助 技術完成軟件系統的開發工作,工藝資料數據利用 SQL Server 2012 數據庫工具進行管理和維護,系統實現以后使用了Runner測試工具進行測試。

  1.5 論文組織結構

  本文一共劃分為六個部分,具體內容如下:

  第一章:緒論。介紹了南京三樂集團行波管工藝資料管理的現狀,并對本文國內外現狀進行了介紹和分析,理清了系統開發的思路和方法,并闡述了本文研究的內容。

  第二章:相關理論技術介紹,針對系統開發設計所需要的 J2EE 技術、統一建模語言、數據庫開發技術、三層次開發架構等相關知識進行了詳細的介紹,通過這些內容的分析為系統后續章節提供了幫助。

  第三章:工藝資料管理系統需求分析,介紹了南京三樂集團行波管機械加工工藝文件管理的現狀,了解工作人員對于工藝文件管理的實際需求,特別是信息化管理遇到的問題。最后完成了系統非功能需求分析,針對系統并發響應、故障處理時間等進行了闡述。

  第四章:工藝資料管理系統設計,對系統進行了總體設計和詳細設計,完成了行波管機械加工工藝資料管理系統的具體設計工作,對最終系統的完成提供了支持,最后針對系統數據庫完成邏輯設計、物理設計、接口設計等工作。

  第五章:工藝資料管理系統實現與測試,在系統設計完成以后,針對行波管機械加工工藝文件管理和查詢、更新、上傳、瀏覽等模塊進行實現,最后利用黑白盒的方法進行了測試工作。

  第六章:總結與展望。在系統開發測試完成以后對整個過程進行總結,并對后續工作的開展進行展望。

  第二章 相關理論技術介紹

  2.1 J2EE 技術框架介紹

  2.1.1 J2EE 開發平臺簡介

  2.1.2 J2EE 主要技術應用

  2.1.3 J2EE 開發技術的優勢

  2.2 統一建模語言介紹

  2.3 數據庫開發技術介紹

  2.4 三層次架構介紹

  2.5 B/S 開發模式

  2.6 本章小結

  第三章 工藝資料管理系統需求分析

  3.1 系統可行性分析

  3.1.1 技術可行性分析

  3.1.2 經濟可行性分析

  3.1.3 運行可行性分析

  3.1.4 操作可行性分析

  3.2 系統功能需求分析

  3.2.1 工藝文件管理功能需求分析

  3.2.2 工藝文件查詢功能需求分析

  3.2.3 工藝文件瀏覽功能需求分析

  3.2.4 工藝文件上傳功能需求分析

  3.2.5 工藝文件更新功能需求分析

  3.2.6 權限設置功能分析

  3.3 系統非功能需求分析

  3.3.1 性能需求分析

  3.3.2 可用性需求分析

  3.3.3 安全性需求分析

  3.4 本章小結

  第四章 工藝資料管理系統設計

  4.1 工藝資料管理系統總體設計

  4.1.1 系統體系架構設計

  4.1.2 系統網絡結構設計

  4.1.3 系統功能結構設計

  4.1.4 系統安全性設計

  4.2 工藝資料管理系統詳細設計

  4.2.1 工藝文件管理功能設計

  4.2.2 工藝文件查詢功能設計

  4.2.3 工藝文件瀏覽功能設計

  4.2.4 工藝文件上傳功能設計

  4.2.5 工藝文件更新功能設計

  4.2.6 權限設置功能設計

  4.3 系統數據庫設計

  4.3.1 數據庫邏輯設計

  4.3.2 數據庫物理設計

  4.3.3 數據庫接口設計

  4.4 本章小結

  第五章 系統實現與測試

  5.1 系統開發環境

  5.2 系統功能實現

  5.2.1 工藝文件管理功能模塊實現

  5.2.2 工藝文件查詢功能模塊實現

  5.2.3 工藝文件更新功能模塊實現

  5.2.4 工藝文件上傳功能模塊實現

  5.2.5 工藝文件瀏覽功能模塊實現

  5.2.6 基礎設置功能模塊實現

  5.3 系統測試

  5.3.1 系統測試概述

  5.3.2 系統單元測試

  5.3.3 系統功能測試

  5.3.4 系統性能測試

  5.4 本章小結

  第六章 總結與展望

  6.1 本文結論

  本文探索了行波管機械加工工藝資料系統開發的流程、需留心的問題及一些差異設計的問題,全面匯總與分析了行波管機械加工工藝資料管理系統的情況,以便用戶對其功能會有更加完整和清晰的認知,而且便于未來系統的進一步優化和健全。本文所論述的內容大體如下:

 。1)有關行波管機械加工工藝資料管理系統的設計,根據系統所需,全方位研究了其設計情況,細致的勾勒出該系統設計所有環節,大大提高了系統運行的效率,同時還能夠完成各類功能模塊的設計,包含了行波管機械加工工藝文件管理、更新、上傳和瀏覽等。

 。2)項目整體及系統數據庫的設計流程比較細致,為了將其精彩的展現出來,借助 建模的方法完成系統設計和優化工作。利用不同功能被劃分為各個模塊,創建了系統數據庫模型,并完成物理設計,至此數據庫設計與建模工作完成。

 。3)在操作系統功能時,本系統對計算機網絡及系統數據庫等技術進行了廣泛的應用,詳細的論述了系統在應用中的效果,細致的描繪了所有板塊的業務流程圖,以流程為基礎,認真嚴謹的撰寫本論文,以測試的方式,驗證這一行波管機械加工工藝資料管理系統能夠發揮出更好的作用。

 。4)在設計手段及思路方面,本系統以面向對象為原則來開發系統,對工藝文件管理的各個功能和流程進行了詳細分析,對每個模塊需要實現的功能以及系統性能需求闡述。在系統設計環節,憑借UML建模法的運用,開發系統輔助系統。

  因 模式應用與系統中,故在系統設計過程中期間,還重點分析了數據交互問題。

  該行波管機械加工工藝資料管理系統具有良好的基礎性功能,技術也符合標準,不過還是有一些問題存在 .比方說:第一,尚未形成全面的功能板塊,第二,設計板塊時缺少部分功能等。但相信團隊齊心合力,發揮自身的智慧,一定可以很好的克服這些不足,使該系統的所有功能都越來越健全,最終在實踐中廣泛應用。

  6.2 未來展望

  現階段,我國對于辦公自動化非常重視,也加大了投入的力度,以此為背景,出現了很多關于信息化的系統,各自展現其特色,然而這當中質量佳品較少,故應確保量的同時,不斷提升品質,切實利于應用單位工作的開展,為其工作效率的提升提供幫助,使其更快做好內部工作。對于行波管機械加工工藝資料管理系統而言,這是現代化的調整。今后會采取如下方式去優化系統:

 。1)近些年,操作系統飛快發展,其數量很多,如 Windows,再如Linux等等。而且瀏覽器也不斷涌現,用戶會按照個人所需和喜好進行瀏覽器的選擇,較為方便常用的瀏覽器有 IE、360、騰訊瀏覽器等,今后要不間斷的升級與調整系統,使其可以用在各種瀏覽器當中。

 。2)所設計的系統界面與可用標準相符,依然可加以深入的拓展和擴充,打造更加美化的界面,讓用戶從界面當中獲得美好的視覺感受,彼此可以進行交互,利于用戶更為便捷的使用與操作。當前界面設計較為單一,因此以后美化界面的空間還是很大的,可以深入的發掘與調整,伴隨技術持續升級,相應的,管理制度亦會產生很多改變,為了讓系統功能更加健全,要持續的開發功能模塊,不斷創新。

 。3)安全功能要進一步增強,F階段系統采用的是局域網,安全隱患不容忽視,雖然其運行期間開展了加密程序設置,然而加密手段與實際需要有差距,故為了讓系統運行更加安全穩固,要采用更有效的方式進行安全設置。

 。4)智能化水平不斷提升。今后要進一步對智能化進行優化和完善,正在運行的功能無法與用戶的升級需求相適應。

致 謝

  經過一年的辛勤努力,論文終于得以完成,心中感慨萬千;仡欁约涸陔娮涌拼蟮膶W習工作生涯,心中充滿了感激之情。

  首先,我要誠摯的感謝所有老師們對我幫助和指導,從基礎課到專業課,各位任課老師一絲不茍的教學讓我受益良多,我要尤其感謝我的指導老師路志剛老師,在論文開始編寫之前,路老師給我提供了大量資料,幫助我確定題目,并且通過了開題答辯。論文初稿完成以后,路老師又不厭其煩地幫助我更正其中的錯誤,一遍遍地改、一遍遍的寫,路老師淵博的學識、嚴謹的治學態度、敏銳的科學思維、忘我的科研精神深深激勵著我,在此向您說一聲"辛苦了".

  其次,我要感謝所有三樂家庭的同學們,在求學的過程中大家互幫互助,在論文編寫過程中同學們相互檢查,相互交流,共同進步。

  最后,我要深深感謝南京三樂集團對我的栽培,為我提供了良好的學習進修平臺,給了我繼續學習深造的機會,借此機會誠摯地感謝各位領導、同事對我的關心與幫助。

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