面向云計算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項目管理系統(tǒng)設(shè)計

張向睿++向華++董雄報

摘 要： 針對制造業(yè)項目管理的日益復(fù)雜與數(shù)據(jù)存儲及處理的挑戰(zhàn)日益加劇，提出一種面向云計算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項目管理系統(tǒng)，從需求分析、模塊劃分與設(shè)計、代碼實現(xiàn)、系統(tǒng)驗證等方面對系統(tǒng)進行設(shè)計。該系統(tǒng)采用開源云平臺構(gòu)建，使用Web開發(fā)框架和Eclipse開發(fā)工具，支持即插即用組件和標(biāo)準(zhǔn)化代碼，實現(xiàn)了三層構(gòu)架，并可兼容原系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)。測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，各項功能均可得到預(yù)期的響應(yīng)，且能夠滿足制造業(yè)項目管理的各項要求，大幅提高了制造業(yè)的項目管理水平。

關(guān)鍵詞： 云計算； 項目管理； 系統(tǒng)架構(gòu)； 信息系統(tǒng)

中圖分類號： TN911?34； TP39 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）12?0046?03

Abstract： In view of the increasing complexity， and challenges of data storage and processing of manufacturing project management， a manufacturing project management system for cloud computing big data center is proposed in this paper， which is designed in the aspects of demand analysis， module division and design， code realization， system verification and so on， and is constructed on the basis of the open source cloud platform. The Web development framework and Eclipse development tools are adopted in the system to support the plug?and? play assembly and standardization code， so as to achieve a three?tier architecture and compatibility with management data of the original system. The test results show that the system runs steadily， can meet all the requirements of enterprise project management， and improve the project management level of t manufacturing industry greatly.

Keywords： cloud computing； project management； system architecture； information system

0 引 言

近年來，制造業(yè)正迅速向著巨型化方向發(fā)展，其分支較多，持續(xù)時間較長，項目管理具有全方位、全過程的特點。在管理過程中則會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，這對承擔(dān)著數(shù)據(jù)處理、交換與共享的企業(yè)而言具有一定挑戰(zhàn)。云計算具有強大的數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)處理功能[1?2]，其是在規(guī)模較大的服務(wù)器群上建立基礎(chǔ)設(shè)施，對IT資源能夠充分利用，可靠性高。因此，針對制造業(yè)項目管理的日益復(fù)雜與數(shù)據(jù)存儲及處理的挑戰(zhàn)日益加劇，本文提出了一種面向云計算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項目管理系統(tǒng)，從需求分析、模塊劃分與設(shè)計、代碼實現(xiàn)、系統(tǒng)驗證等方面對系統(tǒng)進行設(shè)計。該系統(tǒng)采用了開源云平臺構(gòu)建，使用Web開發(fā)框架[3]和Eclipse開發(fā)工具[4]，支持即插即用組件[5]和標(biāo)準(zhǔn)化代碼，實現(xiàn)了三層構(gòu)架，并可將原系統(tǒng)與基于云計算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行融合。

1 云計算理論及其相關(guān)知識

自2007年云計算的概念被提出，其迅速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如銀行、物流、制造、公共服務(wù)等，其演化過程[6]如圖1所示。

云計算可表述為是以服務(wù)為基礎(chǔ)，基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬化計算機資源。其共享資源，并對數(shù)據(jù)進行管理以使其協(xié)同工作，且為用戶提供便捷、可靠的數(shù)據(jù)存儲與網(wǎng)絡(luò)計算服務(wù)，是一種超級計算模式。此外，云計算還具有超強的計算能力與較高的可靠性，使用方便快捷，體系結(jié)構(gòu)包括交互層、數(shù)據(jù)訪問層、平臺層、應(yīng)用層、管理層與基礎(chǔ)設(shè)施層6個層次，運用到的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬化技術(shù)、分布式編程、數(shù)據(jù)存儲與管理等。

2 系統(tǒng)分析與設(shè)計

2.1 系統(tǒng)總體需求設(shè)計

目前，制造業(yè)項目管理正朝著巨型化方向發(fā)展，具有全方位、分支多、持續(xù)時間長的特點，而其在管理過程中產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，從而需要管理系統(tǒng)具備能夠快速可靠處理海量數(shù)據(jù)的能力。同時，制造業(yè)項目管理需要多個部門共同協(xié)作，在不同時間段完成不同的工作，系統(tǒng)需要實現(xiàn)各個部門之間無障礙的交流，在保證安全的前提下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享以避免產(chǎn)生“信息孤島”[7]。另外，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，集成化不斷增加，故系統(tǒng)應(yīng)具有集成性能，且能夠?qū)⒃到y(tǒng)與新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行整合，充分利用IT資源。

2.2 云計算平臺的選擇

目前云計算平臺數(shù)量較少，主要有App Enigne，Windows Azure，EC2，S3，Hadoop[8]。其中，由于Hadoop是基于Java語言的開源分布式軟件開發(fā)結(jié)構(gòu)，通過Java Lib實現(xiàn)接口以供并行化開發(fā)應(yīng)用，易于在大規(guī)模的服務(wù)器群上進行部署與操作。其具有較高的可靠性，適于海量數(shù)據(jù)的存儲與處理，且成本低、靈活性強。因此，本文所設(shè)計的系統(tǒng)采用Hadoop開源云平臺進行實現(xiàn)。

2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計及各功能模塊分析

通過分析，本文提出了面向云計算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項目管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用Hadoop開源云平臺，并基于制造業(yè)信息系統(tǒng)，支持即插即用組件和標(biāo)準(zhǔn)化代碼，采用B/S結(jié)構(gòu)、C#語言編程、AJAX技術(shù)處理數(shù)據(jù)。所使用的軟件框架為多層服務(wù)/客戶結(jié)構(gòu)，并與公司其他應(yīng)用系統(tǒng)進行集成，其總體方案如圖2所示。

圖2中可提交信息發(fā)布內(nèi)容、預(yù)審、分類、請求、管理和檢索等功能的是信息反饋基礎(chǔ)組件，其顯示信息格式為XML內(nèi)容數(shù)據(jù)與XSL內(nèi)容頁面，并能進行分類、顯示與審核等操作。圖2中多維對象報表基礎(chǔ)組件可提供多種多維報表與統(tǒng)計圖表的生成，并能按照不同需求生成側(cè)重不同的報表。

基礎(chǔ)服務(wù)平臺主要包含即插即用應(yīng)用組件模塊以及定時作業(yè)功能模塊，其用于注冊、授權(quán)與管理，能在線進行檢測設(shè)置與報警處理。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 表示層的實現(xiàn)

Web標(biāo)示層由網(wǎng)頁窗口和相關(guān)代碼文件組成，.aspx文件的前臺頁面由HTML元素、相關(guān)控件和事件的腳本、.aspx.cs文件以及.cs類文件組成。表示層主要是相關(guān)內(nèi)容的顯示與處理，本文所設(shè)計系統(tǒng)除了使用Visual Studio平臺，還使用了功能多樣、應(yīng)用簡單的Developer Express V2010 套件和 EasyUI，其為開發(fā)者提供了代碼編寫幫助，甚至可實現(xiàn)無代碼輸入，從而完成界面設(shè)計，圖3為項目執(zhí)行頁面。

表示靈活、功能強大的EasyUI組件可讓開發(fā)人員對頁面中的文檔、事件方便的處理。本系統(tǒng)主要通過JSON傳輸數(shù)據(jù)，XML技術(shù)則用以保存數(shù)據(jù)，圖4為制造進度頁面圖。

3.2 業(yè)務(wù)邏輯層的實現(xiàn)

業(yè)務(wù)邏輯層主要用于處理系統(tǒng)功能的邏輯運算，本系統(tǒng)將所有的業(yè)務(wù)邏輯放置在ASP.NET頁面的邏輯處理類中以區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)處理與業(yè)務(wù)處理，通過業(yè)務(wù)邏輯層并根據(jù)需求處理相關(guān)的業(yè)務(wù)。在.NET開發(fā)環(huán)境下，以數(shù)據(jù)為中心的模型、面向?qū)ο蟮淖远x結(jié)構(gòu)等均可表示業(yè)務(wù)實體，但使用前者具有開發(fā)簡單、輸入方便、易于實現(xiàn)數(shù)據(jù)綁定，但對數(shù)據(jù)進行二層處理時需增加數(shù)據(jù)訪問層的數(shù)據(jù)存儲、處理方法。在本系統(tǒng)中無需對數(shù)據(jù)進行二層處理時，直接使用Dataset快速開發(fā)，需要進行二層處理的則自定義結(jié)構(gòu)List泛型集合，可對列表進行搜索、排序和操作。

3.3 數(shù)據(jù)訪問層的實現(xiàn)

本系統(tǒng)采用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫，ADO.NET及相關(guān)接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，并在存儲過程中，將固定化的、復(fù)雜程度高的TRANSACT SQL語句存儲在數(shù)據(jù)庫中，通過預(yù)編譯實現(xiàn)程序化。本系統(tǒng)某些數(shù)據(jù)操作是通過調(diào)用存儲過程名稱及參數(shù)來實現(xiàn)的，從而具有代碼可閱讀性，減少復(fù)雜語句，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝П憬?。為了使?shù)據(jù)統(tǒng)一完整，本系統(tǒng)采用SAP接口，遠程調(diào)用已存在的數(shù)據(jù)，以避免重復(fù)輸入增加工作量。

4 系統(tǒng)測試與實施

4.1 系統(tǒng)測試

本系統(tǒng)中單元測試與集成使用白盒測試，系統(tǒng)確認(rèn)測試則使用黑盒測試。白盒測試是包括自檢與互檢兩種形式，黑盒測試則是由部門測試人員與用戶進行測試與驗證。本系統(tǒng)的測試用例形式為名稱、版本、日期、測試人、功能、條件與結(jié)果。通過對系統(tǒng)基礎(chǔ)信息模塊進行測試，對不符合預(yù)期結(jié)果的問題進行反饋跟蹤并進行分析與修改，如圖5所示。對問題修改后重新進行測試，直到所有的案例均通過后才可認(rèn)為測試結(jié)束。

4.2 系統(tǒng)實施

將面向云計算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項目管理系統(tǒng)應(yīng)用到公司相關(guān)業(yè)務(wù)中，并建立一套透明的計劃，如圖6所示。通過本系統(tǒng)可預(yù)警與溝通，保證任務(wù)工作在正常狀態(tài)。

本系統(tǒng)可幫助公司提升管理能力，有效提高節(jié)點完成率，圖7為節(jié)點完成情況。

5 結(jié) 語

云技術(shù)是近幾年IT行業(yè)的熱點，其可廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)中。本文針對制造業(yè)項目管理的日益復(fù)雜與數(shù)據(jù)存儲和處理的挑戰(zhàn)日益加劇的問題，提出了一種面向云計算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項目管理系統(tǒng)，從需求分析、模塊劃分與設(shè)計、代碼實現(xiàn)、系統(tǒng)驗證等方面對系統(tǒng)進行設(shè)計。最后對系統(tǒng)進行了測試與實施，結(jié)果表明該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，各項功能均可得到預(yù)期響應(yīng)，并能夠滿足制造業(yè)項目管理的各項要求，大幅度提高了制造業(yè)的項目管理水平。

參考文獻

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