面向云計算大數據中心的制造業項目管理系統設計

張向睿++向華++董雄報

摘 要： 針對制造業項目管理的日益復雜與數據存儲及處理的挑戰日益加劇，提出一種面向云計算大數據中心的制造業項目管理系統，從需求分析、模塊劃分與設計、代碼實現、系統驗證等方面對系統進行設計。該系統采用開源云平臺構建，使用Web開發框架和Eclipse開發工具，支持即插即用組件和標準化代碼，實現了三層構架，并可兼容原系統的管理數據。測試結果表明，該系統運行穩定，各項功能均可得到預期的響應，且能夠滿足制造業項目管理的各項要求，大幅提高了制造業的項目管理水平。

關鍵詞： 云計算； 項目管理； 系統架構； 信息系統

中圖分類號： TN911?34； TP39 文獻標識碼： 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，制造業正迅速向著巨型化方向發展，其分支較多，持續時間較長，項目管理具有全方位、全過程的特點。在管理過程中則會產生海量的數據，這對承擔著數據處理、交換與共享的企業而言具有一定挑戰。云計算具有強大的數據存儲與數據處理功能[1?2]，其是在規模較大的服務器群上建立基礎設施，對IT資源能夠充分利用，可靠性高。因此，針對制造業項目管理的日益復雜與數據存儲及處理的挑戰日益加劇，本文提出了一種面向云計算大數據中心的制造業項目管理系統，從需求分析、模塊劃分與設計、代碼實現、系統驗證等方面對系統進行設計。該系統采用了開源云平臺構建，使用Web開發框架[3]和Eclipse開發工具[4]，支持即插即用組件[5]和標準化代碼，實現了三層構架，并可將原系統與基于云計算系統的數據進行融合。

1 云計算理論及其相關知識

自2007年云計算的概念被提出，其迅速發展，應用領域廣泛，如銀行、物流、制造、公共服務等，其演化過程[6]如圖1所示。

云計算可表述為是以服務為基礎，基于互聯網的虛擬化計算機資源。其共享資源，并對數據進行管理以使其協同工作，且為用戶提供便捷、可靠的數據存儲與網絡計算服務，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，體系結構包括交互層、數據訪問層、平臺層、應用層、管理層與基礎設施層6個層次，運用到的關鍵技術包括虛擬化技術、分布式編程、數據存儲與管理等。

2 系統分析與設計

2.1 系統總體需求設計

目前，制造業項目管理正朝著巨型化方向發展，具有全方位、分支多、持續時間長的特點，而其在管理過程中產生海量的數據，從而需要管理系統具備能夠快速可靠處理海量數據的能力。同時，制造業項目管理需要多個部門共同協作，在不同時間段完成不同的工作，系統需要實現各個部門之間無障礙的交流，在保證安全的前提下，實現數據的共享以避免產生“信息孤島”[7]。另外，隨著信息技術的發展，集成化不斷增加，故系統應具有集成性能，且能夠將原系統與新系統的數據進行整合，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結構，通過Java Lib實現接口以供并行化開發應用，易于在大規模的服務器群上進行部署與操作。其具有較高的可靠性，適于海量數據的存儲與處理，且成本低、靈活性強。因此，本文所設計的系統采用Hadoop開源云平臺進行實現。

2.3 系統總體設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據中心的制造業項目管理系統，該系統采用Hadoop開源云平臺，并基于制造業信息系統，支持即插即用組件和標準化代碼，采用B/S結構、C#語言編程、AJAX技術處理數據。所使用的軟件框架為多層服務/客戶結構，并與公司其他應用系統進行集成，其總體方案如圖2所示。

圖2中可提交信息發布內容、預審、分類、請求、管理和檢索等功能的是信息反饋基礎組件，其顯示信息格式為XML內容數據與XSL內容頁面，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組件可提供多種多維報表與統計圖表的生成，并能按照不同需求生成側重不同的報表。

基礎服務平臺主要包含即插即用應用組件模塊以及定時作業功能模塊，其用于注冊、授權與管理，能在線進行檢測設置與報警處理。

3 系統實現

3.1 表示層的實現

Web標示層由網頁窗口和相關代碼文件組成，.aspx文件的前臺頁面由HTML元素、相關控件和事件的腳本、.aspx.cs文件以及.cs類文件組成。表示層主要是相關內容的顯示與處理，本文所設計系統除了使用Visual Studio平臺，還使用了功能多樣、應用簡單的Developer Express V2010 套件和 EasyUI，其為開發者提供了代碼編寫幫助，甚至可實現無代碼輸入，從而完成界面設計，圖3為項目執行頁面。

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

3.2 業務邏輯層的實現

業務邏輯層主要用于處理系統功能的邏輯運算，本系統將所有的業務邏輯放置在ASP.NET頁面的邏輯處理類中以區分數據處理與業務處理，通過業務邏輯層并根據需求處理相關的業務。在.NET開發環境下，以數據為中心的模型、面向對象的自定義結構等均可表示業務實體，但使用前者具有開發簡單、輸入方便、易于實現數據綁定，但對數據進行二層處理時需增加數據訪問層的數據存儲、處理方法。在本系統中無需對數據進行二層處理時，直接使用Dataset快速開發，需要進行二層處理的則自定義結構List泛型集合，可對列表進行搜索、排序和操作。

3.3 數據訪問層的實現

本系統采用SQL Server 2005數據庫，ADO.NET及相關接口實現數據存儲技術，并在存儲過程中，將固定化的、復雜程度高的TRANSACT SQL語句存儲在數據庫中，通過預編譯實現程序化。本系統某些數據操作是通過調用存儲過程名稱及參數來實現的，從而具有代碼可閱讀性，減少復雜語句，保證數據傳輸的高效便捷。為了使數據統一完整，本系統采用SAP接口，遠程調用已存在的數據，以避免重復輸入增加工作量。

4 系統測試與實施

4.1 系統測試

本系統中單元測試與集成使用白盒測試，系統確認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。本系統的測試用例形式為名稱、版本、日期、測試人、功能、條件與結果。通過對系統基礎信息模塊進行測試，對不符合預期結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為測試結束。

4.2 系統實施

將面向云計算大數據中心的制造業項目管理系統應用到公司相關業務中，并建立一套透明的計劃，如圖6所示。通過本系統可預警與溝通，保證任務工作在正常狀態。

本系統可幫助公司提升管理能力，有效提高節點完成率，圖7為節點完成情況。

5 結 語

云技術是近幾年IT行業的熱點，其可廣泛地應用到各行各業中。本文針對制造業項目管理的日益復雜與數據存儲和處理的挑戰日益加劇的問題，提出了一種面向云計算大數據中心的制造業項目管理系統，從需求分析、模塊劃分與設計、代碼實現、系統驗證等方面對系統進行設計。最后對系統進行了測試與實施，結果表明該系統運行穩定，各項功能均可得到預期響應，并能夠滿足制造業項目管理的各項要求，大幅度提高了制造業的項目管理水平。

參考文獻

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[2] CHEN K， ZHEN W M. Cloud computing system instance and current research [J]. Journal of software， 2009， 20（5）： 1337?1448.

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