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行波管机械加工工艺资料管理系统设计与实现

添加时间:2021/08/19 来源:未知 作者:乐枫
目前南京三乐集团行波管机械加工工艺资料管理主要采用纸质文件,以工艺卡的形式进行管理,每种型号行波管的机械加工工艺卡多达上百张,多以文字形式展示,这种工艺资料管理方法较为落后,加工过程难以监控,过程数据难以采集。
以下为本篇论文正文:

摘 要

  近年来随着武器装备系统的不断升级,对行波管的寿命和可靠性提出了更高的要求。为进一步提升行波管质量,需要对其零部件的机械加工工艺过程严格控制,而南京三乐集团现有的行波管机械加工工艺资料管理模式远远无法满足产品发展的需要。行波管机械加工工艺包含了零部件机械加工的整个工艺流程,其工艺资料包含了零部件工艺过程卡、检验卡、工序作业指导书、加工过程数据等。

  目前南京三乐集团行波管机械加工工艺资料管理主要采用纸质文件,以工艺卡的形式进行管理,每种型号行波管的机械加工工艺卡多达上百张,多以文字形式展示,这种工艺资料管理方法较为落后,加工过程难以监控,过程数据难以采集。

  为提高机械加工工艺资料管理水平,本文基于 Web 技术开发和设计了一款行波管机械加工工艺资料管理系统,系统采用 B/S 模式实现,基于 Eclipse 进行开发,使用 J2EE 技术进行功能的实现,采用 Web Services 接口对接等对行波管机械加工工艺管理系统的构建进行研究,运行产生的数据通过 SQL Server 2012 数据库工具进行存储和管理。本论文主要对以下内容进行了研究:

 。1)对面向对象开发技术和相关工具的应用进行分析和研究,利用这些工具开发和设计出对应的软件,同时分析 Web 技术针对行波管机械加工工艺资料管理系统实现开发应用的方法。

 。2)重点针对行波管机械加工工艺流程化进行分析和设计,采用 J2EE+MVC的设计方式,选用了工作流技术,能够将加工工艺在软件界面中进行流程化的操作。

 。3)打破传统的工艺流程的管理方式,提出电子化工艺的概念,通过管理系统实现工艺资料在线查询、浏览、上传、更新等功能,实现了工艺文件数字化的功能设计。

 。4)系统设计过程中行波管机械加工工艺资料支持多种格式,包含主流的CAD、JPEG、PDF 等格式,系统实现了与不同格式文件之间的兼容,满足设计人员和操作人员多样化的需求。

  论文对系统的各个?榻惺迪,并系统、全面的阐述了各功能?榈木咛辶鞒逃胧迪址椒,最后采用黑白盒方法展开了测试,揭示了其中的不足与薄弱点,并制订了针对性与可操作性强的优化方案,最后对全文进行总结与展望。

  关键词:行波管,工艺资料,J2EE 技术,数据库技术

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 录

  第一章 绪 论

  1.1 选题背景及意义

  南京三乐集团作为新中国第一个建立的专业化电子管的研制生产企业,是国家确定的研制生产军用微波电真空器件的定点厂家之一,是国内电真空产品门类最齐全、规模最大的生产厂家,2009 年被国防科工局确定为军工电子能力建设内控方案中的重点单位。行波管作为不可或缺的战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销售额超过 50%.

  近年来随着武器装备系统的不断发展,对行波管的寿命和可靠性提出了更高的要求,而目前制管工艺无法完全匹配,尤其是机械加工工艺。行波管机械加工工艺包含了零部件机械加工的整个工艺流程,包含了工艺卡拟制、材料准备、零部件加工、尺寸检验、过程控制等各个方面,其工艺资料主要有零部件工艺过程卡、检验卡、工序作业指导书、加工过程数据等[1].目前所有的工艺资料主要采用手工编制的纸质文件,存在着管理效果差、难以查找、难以理解和使用、难以追溯等缺点,根本无法满足行波管发展的需要。有鉴于此,设计和开发一款基于 Web的行波管机械加工工艺资料管理系统有很迫切的现实需求,通过本课题的开展将有效解决目前存在的问题,提升行波管的加工工艺水平。

  随着技术水平的不断提高和发展,越来越多的技术开始应用到真空器件的生产管理中,为真空器件的研发和设计提供了便利,目前已有的软件包含了热能仿真软件、绘图软件等[2].面对日新月异的信息环境,以金蝶、用友为首的开发商,推出了多款信息化管理系统,操作方便,可以帮助工作人员妥善管理好图纸、工艺等资料文件。然而其局限性也十分明显,那就是通用性较差,不能满足企业的实际使用需求,需要根据企业的实际需求设计和制作。很多企业不会花费大量的资金来采购软件,主要是因为该类软件售价昂贵,一般公司很难投入足够的经费来引进,最终导致管理方式始终停留在落后、低效的手工层面[3].

  就实际情况来看,南京三乐集团的工艺管理的方式较为落后,采用的仍是工艺卡的方式,每一种行波管的机械加工工艺就有多达上百张工艺卡,以文字的形式展示的工艺理解困难,尤其是新进加工人员更难理解,且目前的工艺图纸查看需要根据套装关系来查看工艺操作,需要一张张图纸去找工艺编号,然后来操作,没有实现流程化的操作。

  现阶段,在不懈努力与探索下,开发技术和方法已经趋于成熟,尤其是图纸、工艺等资料文件的管理属于专一型的事务,由此可见,设计和开发的过程是可行的。事实上,在资料管理程序的帮助下,可以让资金投入得到最大程度地削减,并更加灵活地运用工艺模式,满足用户的需求。由于涉及到数据信息的保管,需要建设局域网,采用CAPP模式可以方便用户使用,用户仅仅需要打开浏览器,输入网址就可以操控该程序。

  如今,在CAPPWin7CAPP平台中研发出的行波管机械加工工艺资料管理软件,可以让行波管机械加工工艺的管理水平得到立竿见影地进步,使公司工艺管理得到根本性的改善,能够妥善完成对机械加工工艺资料的归档和管理工作。此外,用户可以方便地对电子工艺和图片工艺进行学习,利于提高行波管零部件加工质量的稳定性。目前用于开发和设计工艺资料管理系统的方法有很多,开发工具和语言也有很多,可以说实现该系统完全是可能的。

  1.2CAPP国内外研究现状分析

  计算机辅助工艺系统,也就是CAPP,诞生自上世纪中叶,它可以围绕人们的专业知识与大量数据资料做出合理、可靠的决策,打造出优质的工艺流程,让工艺管理人员不再把大量精力投入到复杂的测算、设计环节中,重点关注工艺设计的合理性[4].近年来许多信息化工具出现,助推了企业研制和制造工艺的提升,最具代表性的就是CAPP系统。在该平台的帮助下,设计环节的工作能得到极大程度地削减,工艺人员可以使用经典的算法和流程完成工艺文件的设计和开发工作[5],但是仍不能满足用户的需求。之所以会出现这样的情况,还是因为CAPP仅能帮助用户告别填卡任务,但是在设计、管理等环节,展现出的价值却十分有限[6].而立足于网络的CAPP固然拥有不容忽视的管理水准,可构架上太过僵化、死板,与PDMCAPP脱节。在这样的情况下,即使设计人员已经掌握了CAD、CAM、PDMCAPP等诸多技术,却无法将它们融合成一个整体,还要反复设定CAPP,让工作效率大打折扣[7].

  计算机辅助工艺设计与制造等环节,都是集成体系中的核心部分,更是CAPPCIMS中不可或缺的一环[8].自六十年代问世至今,在四十多年的不懈努力与付出下,各类设计思路也层出不穷,最常见、主流的不外乎检索式、派生式、创成式、综合式等[9].派生式诞生自七十年代,在反复的改进与优化中,已经趋于成熟,融入了创成式的些许思路,拥有修改、甄别、编辑等功能。现阶段,不少传统技术沿用至今,以八十年代受到关注的人工智能技术,早已成为CAPP的全新突破口,创成式CAPP专家系统就是脱胎于此[10].如今,更有学者把神经网络、模糊推理等方面的思路也渗透到了CAPP里,开辟了全新的工具创立理念,具备着划时代的意义,也用实践来认定了它们的价值所在。不仅如此,更有学者尝试着把派生法和创成法、人工智能整合起来,将它们的优点相互融合贯穿,进而打造出了混合式 ,为工艺文件的设计打开了一扇全新门户[11].

  在上世纪末,随着数据仓库、数据发掘技术的出现,为文件资料的管理和维护提供了帮助,具备着划时代的意义,让数据库技术迎来了全新的变革,如今的MIS 技术就是在这个时候出现的[12].事实上,MIS 技术早在上世纪六十年代已经出现,从最初的网状、层次数据库等,逐步发展成以目标为特质的对象数据库[13].

  而这类技术和网络、人工智能等领域的知识融合起来后,也为用户带来了全新的管理机制[14].从信息系统的变化历程上可以知悉,其核心环节一直都是公司的管理与运营,并凭借层出不穷的网络、信息技术来做出革新与优化,为公司做出更加卓著的贡献。

  在我国专业的工艺管理软件发展水平相对较晚,在 GB4863-85 文件中对工艺的定义有规定,工艺是指科学地计划、组织和控制各项工艺工作的全过程。经过多年的发展,大致经过了以下阶段[15]:(1)初始期:凭借计算机完成资料上的整理,并在单机状态下完成单向管理工作,就实际情况来看,国内不少小公司依旧停留在这样的层面,迟迟没能跨向更先进的层次。(2)发展期:尝试着接触局域网,通过局域网的应用对计算机的信息化进行处理。(3)成熟期:能够对具体的方案做出统一规划和安排,确定详细的应用途径,在信息程序的帮助下,整合、管理全部资源,顺利展开管理工作。现阶段,信息管理程序已经趋于成熟,能够灵活运用在管理项目上,实现各类指令。

  目前,国内大多数企业都建立了计算机管理系统,可对于资料的管理水准依旧不尽如人意,暴露出了大量的短板与不足之处,与客观诉求脱节,不仅如此,管理机制也显得十分混乱,机密文件和普通资料存管于一处,埋下了巨大的威胁与隐患,而没能用更可靠、周密的系统来进行管理。

  1.3 本文主要内容解决的关键问题:

 。1)重点针对行波管机械加工工艺流程化进行分析和设计,能够将加工工艺在软件界面中进行流程化的操作。

 。2)打破传统的纸质工艺流程的管理方式,提出电子工艺和图片工艺的概念,并实现电子工艺和图片工艺的功能设计。

 。3)系统设计过程中机械加工工艺支持 CAD、JPEG 等多种格式,满足用户的需求。

  最终目标:该论文和系统首先进行必要的需求分析,使用 架构、基于 Eclipse开发、采用 Web Services 接口对接等对行波管机械加工工艺管理系统的构建进行研究,确定各个功能?,在实施方案中主要介绍行波管机械加工工艺管理系统的体系结构,选用的服务器平台及每部分所采用的技术,最后介绍了主要功能?。

  1.4 研究方法和技术路线

  论文采用的研究方法有:查找文献法、调研法与对比剖析法,具体设计如下:

 。1)对南京三乐集团进行考察和调研,了解工艺文件管理的具体需求,对系统开发所需要的 技术、 建模语言、数据库开发技术、软件开发三层次架构等进行了介绍。

 。2)与研发人员调查了解机械加工工艺资料管理的具体过程,并对管理学进行了解和学习,同时查阅学术文献,掌握具体的研发手段,为后续的探究工作打下良好的铺垫。

 。3)对实现好的系统进行测试,验证系统的安全性、功能完整及系统正确运行。

  系统开发和设计按照面向对象设计流程开展,借助 技术完成软件系统的开发工作,工艺资料数据利用 SQL Server 2012 数据库工具进行管理和维护,系统实现以后使用了Runner测试工具进行测试。

  1.5 论文组织结构

  本文一共划分为六个部分,具体内容如下:

  第一章:绪论。介绍了南京三乐集团行波管工艺资料管理的现状,并对本文国内外现状进行了介绍和分析,理清了系统开发的思路和方法,并阐述了本文研究的内容。

  第二章:相关理论技术介绍,针对系统开发设计所需要的 J2EE 技术、统一建模语言、数据库开发技术、三层次开发架构等相关知识进行了详细的介绍,通过这些内容的分析为系统后续章节提供了帮助。

  第三章:工艺资料管理系统需求分析,介绍了南京三乐集团行波管机械加工工艺文件管理的现状,了解工作人员对于工艺文件管理的实际需求,特别是信息化管理遇到的问题。最后完成了系统非功能需求分析,针对系统并发响应、故障处理时间等进行了阐述。

  第四章:工艺资料管理系统设计,对系统进行了总体设计和详细设计,完成了行波管机械加工工艺资料管理系统的具体设计工作,对最终系统的完成提供了支持,最后针对系统数据库完成逻辑设计、物理设计、接口设计等工作。

  第五章:工艺资料管理系统实现与测试,在系统设计完成以后,针对行波管机械加工工艺文件管理和查询、更新、上传、浏览等?榻惺迪,最后利用黑白盒的方法进行了测试工作。

  第六章:总结与展望。在系统开发测试完成以后对整个过程进行总结,并对后续工作的开展进行展望。

  第二章 相关理论技术介绍

  2.1 J2EE 技术框架介绍

  2.1.1 J2EE 开发平台简介

  2.1.2 J2EE 主要技术应用

  2.1.3 J2EE 开发技术的优势

  2.2 统一建模语言介绍

  2.3 数据库开发技术介绍

  2.4 三层次架构介绍

  2.5 B/S 开发模式

  2.6 本章小结

  第三章 工艺资料管理系统需求分析

  3.1 系统可行性分析

  3.1.1 技术可行性分析

  3.1.2 经济可行性分析

  3.1.3 运行可行性分析

  3.1.4 操作可行性分析

  3.2 系统功能需求分析

  3.2.1 工艺文件管理功能需求分析

  3.2.2 工艺文件查询功能需求分析

  3.2.3 工艺文件浏览功能需求分析

  3.2.4 工艺文件上传功能需求分析

  3.2.5 工艺文件更新功能需求分析

  3.2.6 权限设置功能分析

  3.3 系统非功能需求分析

  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 本章小结

  第四章 工艺资料管理系统设计

  4.1 工艺资料管理系统总体设计

  4.1.1 系统体系架构设计

  4.1.2 系统网络结构设计

  4.1.3 系统功能结构设计

  4.1.4 系统安全性设计

  4.2 工艺资料管理系统详细设计

  4.2.1 工艺文件管理功能设计

  4.2.2 工艺文件查询功能设计

  4.2.3 工艺文件浏览功能设计

  4.2.4 工艺文件上传功能设计

  4.2.5 工艺文件更新功能设计

  4.2.6 权限设置功能设计

  4.3 系统数据库设计

  4.3.1 数据库逻辑设计

  4.3.2 数据库物理设计

  4.3.3 数据库接口设计

  4.4 本章小结

  第五章 系统实现与测试

  5.1 系统开发环境

  5.2 系统功能实现

  5.2.1 工艺文件管理功能?槭迪

  5.2.2 工艺文件查询功能?槭迪

  5.2.3 工艺文件更新功能?槭迪

  5.2.4 工艺文件上传功能?槭迪

  5.2.5 工艺文件浏览功能?槭迪

  5.2.6 基础设置功能?槭迪

  5.3 系统测试

  5.3.1 系统测试概述

  5.3.2 系统单元测试

  5.3.3 系统功能测试

  5.3.4 系统性能测试

  5.4 本章小结

  第六章 总结与展望

  6.1 本文结论

  本文探索了行波管机械加工工艺资料系统开发的流程、需留心的问题及一些差异设计的问题,全面汇总与分析了行波管机械加工工艺资料管理系统的情况,以便用户对其功能会有更加完整和清晰的认知,而且便于未来系统的进一步优化和健全。本文所论述的内容大体如下:

 。1)有关行波管机械加工工艺资料管理系统的设计,根据系统所需,全方位研究了其设计情况,细致的勾勒出该系统设计所有环节,大大提高了系统运行的效率,同时还能够完成各类功能?榈纳杓,包含了行波管机械加工工艺文件管理、更新、上传和浏览等。

 。2)项目整体及系统数据库的设计流程比较细致,为了将其精彩的展现出来,借助 建模的方法完成系统设计和优化工作。利用不同功能被划分为各个?,创建了系统数据库模型,并完成物理设计,至此数据库设计与建模工作完成。

 。3)在操作系统功能时,本系统对计算机网络及系统数据库等技术进行了广泛的应用,详细的论述了系统在应用中的效果,细致的描绘了所有板块的业务流程图,以流程为基础,认真严谨的撰写本论文,以测试的方式,验证这一行波管机械加工工艺资料管理系统能够发挥出更好的作用。

 。4)在设计手段及思路方面,本系统以面向对象为原则来开发系统,对工艺文件管理的各个功能和流程进行了详细分析,对每个?樾枰迪值墓δ芤约跋低承阅苄枨蟛。在系统设计环节,凭借UML建模法的运用,开发系统辅助系统。

  因 模式应用与系统中,故在系统设计过程中期间,还重点分析了数据交互问题。

  该行波管机械加工工艺资料管理系统具有良好的基础性功能,技术也符合标准,不过还是有一些问题存在 .比方说:第一,尚未形成全面的功能板块,第二,设计板块时缺少部分功能等。但相信团队齐心合力,发挥自身的智慧,一定可以很好的克服这些不足,使该系统的所有功能都越来越健全,最终在实践中广泛应用。

  6.2 未来展望

  现阶段,我国对于办公自动化非常重视,也加大了投入的力度,以此为背景,出现了很多关于信息化的系统,各自展现其特色,然而这当中质量佳品较少,故应确保量的同时,不断提升品质,切实利于应用单位工作的开展,为其工作效率的提升提供帮助,使其更快做好内部工作。对于行波管机械加工工艺资料管理系统而言,这是现代化的调整。今后会采取如下方式去优化系统:

 。1)近些年,操作系统飞快发展,其数量很多,如 Windows,再如Linux等等。而且浏览器也不断涌现,用户会按照个人所需和喜好进行浏览器的选择,较为方便常用的浏览器有 IE、360、腾讯浏览器等,今后要不间断的升级与调整系统,使其可以用在各种浏览器当中。

 。2)所设计的系统界面与可用标准相符,依然可加以深入的拓展和扩充,打造更加美化的界面,让用户从界面当中获得美好的视觉感受,彼此可以进行交互,利于用户更为便捷的使用与操作。当前界面设计较为单一,因此以后美化界面的空间还是很大的,可以深入的发掘与调整,伴随技术持续升级,相应的,管理制度亦会产生很多改变,为了让系统功能更加健全,要持续的开发功能?,不断创新。

 。3)安全功能要进一步增强。现阶段系统采用的是局域网,安全隐患不容忽视,虽然其运行期间开展了加密程序设置,然而加密手段与实际需要有差距,故为了让系统运行更加安全稳固,要采用更有效的方式进行安全设置。

 。4)智能化水平不断提升。今后要进一步对智能化进行优化和完善,正在运行的功能无法与用户的升级需求相适应。

致 谢

  经过一年的辛勤努力,论文终于得以完成,心中感慨万千;毓俗约涸诘缱涌拼蟮难肮ぷ魃,心中充满了感激之情。

  首先,我要诚挚的感谢所有老师们对我帮助和指导,从基础课到专业课,各位任课老师一丝不苟的教学让我受益良多,我要尤其感谢我的指导老师路志刚老师,在论文开始编写之前,路老师给我提供了大量资料,帮助我确定题目,并且通过了开题答辩。论文初稿完成以后,路老师又不厌其烦地帮助我更正其中的错误,一遍遍地改、一遍遍的写,路老师渊博的学识、严谨的治学态度、敏锐的科学思维、忘我的科研精神深深激励着我,在此向您说一声"辛苦了".

  其次,我要感谢所有三乐家庭的同学们,在求学的过程中大家互帮互助,在论文编写过程中同学们相互检查,相互交流,共同进步。

  最后,我要深深感谢南京三乐集团对我的栽培,为我提供了良好的学习进修平台,给了我继续学习深造的机会,借此机会诚挚地感谢各位领导、同事对我的关心与帮助。

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