軌道交通領(lǐng)域技術(shù)變更管理系統(tǒng)建模與開發(fā)

李書+覃事東

摘 要：隨著軌道交通裝備的高速發(fā)展，企業(yè)更加關(guān)注制造過程中的管控，尤其組裝過程，技術(shù)變更復(fù)雜、頻繁，周期長等，因此需要軟件管控技術(shù)變更執(zhí)行情況。文章對變更過程管控進(jìn)行了架構(gòu)和功能設(shè)計(jì)，然后采用面向?qū)ο蟮腢ML技術(shù)建模，建立了系統(tǒng)用例圖、角色活動圖、類圖和時(shí)序圖。最后以Eclipse為開發(fā)工具，采用JAVA開發(fā)語言，開發(fā)了技術(shù)變更管控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：JAVA；UML；變更管理；過程管控

1 概述

軌道交通制造裝備[1]一般具有產(chǎn)品多、小批量、生產(chǎn)模式離散等特點(diǎn)，這種制造模式存在信息流轉(zhuǎn)滯后，難以環(huán)化管理，尤其是技術(shù)變更難以全過程管控。技術(shù)變更管理的失效可能會導(dǎo)致資源調(diào)度不平衡、質(zhì)量不受控等，因此需管控系統(tǒng)輔助監(jiān)控整個(gè)變更過程，使變更執(zhí)行透明、公開。技術(shù)變更大致分為設(shè)計(jì)變更、工藝變更兩類，工藝變更是將設(shè)計(jì)變更轉(zhuǎn)化成作業(yè)人員返工的指導(dǎo)文件，也是核心管控環(huán)節(jié)。基于JAVA[2]的技術(shù)變更管控系統(tǒng)的建立為制造裝備企業(yè)提供設(shè)計(jì)變更流轉(zhuǎn)、工藝轉(zhuǎn)化、作業(yè)人員返工、質(zhì)量檢測、車輛交付的全生命周期管理，系統(tǒng)無縫關(guān)聯(lián)工藝、質(zhì)量、項(xiàng)目、車間作業(yè)，解決信息流轉(zhuǎn)滯后、項(xiàng)目組進(jìn)度信息不實(shí)時(shí)、不可控，同時(shí)優(yōu)化了時(shí)間、人力成本，提高管理效率。

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)JAVA功能模塊的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)制造技術(shù)變更的管理流程與方法，將技術(shù)變更管理系統(tǒng)至頂向下整體分為（圖1）：設(shè)計(jì)變更流轉(zhuǎn)系統(tǒng)，工藝變更管理系統(tǒng)、作業(yè)執(zhí)行系管理統(tǒng)、質(zhì)量檢測系統(tǒng)、車輛變更進(jìn)度及狀態(tài)管理系統(tǒng)、后臺管理系統(tǒng)。

2.1 設(shè)計(jì)變更管理系統(tǒng)

設(shè)計(jì)變更管理模塊[3]主要對設(shè)計(jì)的變更流轉(zhuǎn)閉環(huán)管理，包括對變更發(fā)布、流轉(zhuǎn)、審核，并且對設(shè)計(jì)變更進(jìn)行分類、項(xiàng)目定位、流轉(zhuǎn)提醒等。該模塊保證設(shè)計(jì)變更在工程技術(shù)部門流轉(zhuǎn)的全過程監(jiān)控，通過對時(shí)間交叉對比，輔助定位流轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，防止設(shè)計(jì)變更遺漏、錯(cuò)批，同時(shí)所有歷史問題可以回退追溯；所有人員可以實(shí)時(shí)查詢項(xiàng)目發(fā)生的變更、變更內(nèi)容、工藝人員反饋情況等。

2.2 工藝變更管理系統(tǒng)

工藝變更是指工員員將設(shè)計(jì)變更轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場人員作業(yè)的指導(dǎo)文件。工藝變更管理：包括現(xiàn)場作業(yè)文件轉(zhuǎn)化、審核、歸檔。工藝變更[4]轉(zhuǎn)化模塊是系統(tǒng)的核心功能模塊，用于管控藝變更轉(zhuǎn)化的全過程，該模塊細(xì)分為五個(gè)模塊：物料變更模塊、文件變更模塊、變更內(nèi)容模塊、變更工藝（返工）模塊、首列車確認(rèn)模塊。物料、文件變更屬于變更涉及到的實(shí)物換版、替換、報(bào)廢；變更工藝、內(nèi)容管理包括作業(yè)班組返工所涉及項(xiàng)目、變更文件、車次、作業(yè)人員、完成時(shí)間等；首列車確認(rèn)模塊主要用于工藝員驗(yàn)證工藝變更在首列車執(zhí)行情況。

2.3 作業(yè)執(zhí)行管理系統(tǒng)

作業(yè)執(zhí)行管理模塊用于保證工藝變更在車間執(zhí)行。工藝變更歸檔后，班組作業(yè)人員收到工藝變更的返工作業(yè)文件，作業(yè)人員完成返工后，填報(bào)返工執(zhí)行情況。

2.4 質(zhì)量檢測系統(tǒng)

該模塊主要保證返工執(zhí)行是否符合質(zhì)量檢測規(guī)范。車間作業(yè)人員填完返工情況后，自動觸發(fā)品質(zhì)檢測人員，提醒品質(zhì)人員檢查、關(guān)閉項(xiàng)點(diǎn)。質(zhì)檢人員檢驗(yàn)合格后，需要輸入返工單號關(guān)閉，如果質(zhì)檢不合格，需車間作業(yè)人員重新返工、確認(rèn)。

2.5 車輛狀態(tài)系統(tǒng)

車輛狀態(tài)系統(tǒng)模塊負(fù)責(zé)管理當(dāng)前車輛的所有變更執(zhí)行情況，保證車輛交付業(yè)主時(shí)，所有變更透明化。用戶可以實(shí)時(shí)獲取項(xiàng)目的某輛車變更是否執(zhí)行完畢，車間、班組、變更未執(zhí)行項(xiàng)點(diǎn)，執(zhí)行周期等。車輛狀態(tài)模塊功能實(shí)時(shí)獲取車輛存放信息、編組信息、發(fā)運(yùn)信息等。

2.6 后臺管理系統(tǒng)

后臺管理模塊負(fù)責(zé)對人員、班組、部門等信息維護(hù)，管理員可以設(shè)置和分配角色、權(quán)限，調(diào)整項(xiàng)目信息等。

3 基于UML的技術(shù)變更管理系統(tǒng)建模

3.1 UML建模技術(shù)

統(tǒng)一建模語言（UML， Unified Modeling Language）是支持模型可視化，集成開發(fā)的語言，是面向?qū)ο箝_發(fā)的編程規(guī)范和方法。UML[5]建模語言直觀化、文檔化、指導(dǎo)性強(qiáng)，適用于整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)過程。

3.2 基于UML的技術(shù)變更管理建模過程

3.2.1 建立用例圖

用例圖提供一種可視化的交互圖方式來描述系統(tǒng)對用戶提供的功能（圖2）。圖中的用例表示系統(tǒng)的功能，角色表示使用系統(tǒng)的用戶。系統(tǒng)功能用例分為：設(shè)計(jì)變更管理、工藝變更管理、工藝變更返工管理、質(zhì)量檢測管理、車輛變更進(jìn)度管理、后臺管理。建模用戶角色包括：項(xiàng)目經(jīng)理、工藝員、作業(yè)人員、質(zhì)檢人員、交車主辦、系統(tǒng)管理人員。

設(shè)計(jì)變更用例包括：設(shè)計(jì)變更登記、轉(zhuǎn)發(fā)、審核、確認(rèn)用例；工藝變更用例包括：物料變更、文件變更、變更返工、執(zhí)行確認(rèn)用例；質(zhì)量檢測管理包括：質(zhì)檢填報(bào)、返工文件查詢、返工狀態(tài)查詢用例；車輛變更狀態(tài)用例包括：查詢未執(zhí)行變更、未執(zhí)行班組用例。

3.2.2 建立角色活動圖

角色活動圖將業(yè)務(wù)分為不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)由特定角色管控信息流向，技術(shù)變更流轉(zhuǎn)的核心流程如圖3。項(xiàng)目經(jīng)理導(dǎo)入設(shè)計(jì)變更信息，轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)工藝人員，同時(shí)并處理工藝員提醒、回復(fù)信息；工藝員核實(shí)設(shè)計(jì)變更，編制工藝變更文件，歸檔；文件歸檔后，作業(yè)班組收到作業(yè)提醒，完成返工，填報(bào)返工情況；返工后，質(zhì)檢人員收到提示，現(xiàn)場確認(rèn)返工情況，合格則關(guān)閉返工項(xiàng)點(diǎn)，不合格則重新需要作業(yè)班組返工。〓

3.2.3 建立系統(tǒng)類圖

類是面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，表現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)事務(wù)或者功能的構(gòu)造塊關(guān)聯(lián)。類圖[6]是若干實(shí)體、或者功能關(guān)聯(lián)在一起，反映系統(tǒng)或者子系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)的靜態(tài)圖。系統(tǒng)類圖（圖4）描述了各鐘變更之間，變更與實(shí)物單據(jù)之間的關(guān)系。系統(tǒng)中變更接口由設(shè)計(jì)變更、工藝變更繼承實(shí)現(xiàn)，工藝變更依賴于設(shè)計(jì)變更。工藝變更類由物料變更、文件變更、變更工藝、變更內(nèi)容組成，其中變更工藝類是系統(tǒng)核心類，用于管理作業(yè)返工、質(zhì)檢關(guān)閉。返工執(zhí)行單的產(chǎn)生依賴于變更工藝，質(zhì)檢單依賴于變更工藝、返工執(zhí)行單，返工完成，系統(tǒng)生成質(zhì)檢單號。

3.2.4 建立系統(tǒng)時(shí)序圖

時(shí)序圖顯示對象之間的交互，交互的對象按時(shí)間排序。時(shí)序圖中的元素包括：對象、生命線、控制焦點(diǎn)、消息。系統(tǒng)研發(fā)中設(shè)計(jì)了大量不同角色的時(shí)序圖，限于篇幅，僅列出工藝員角色操作時(shí)序圖（圖5）。圖中描述了工藝員登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)自動跳轉(zhuǎn)到提醒事項(xiàng)。工藝員確認(rèn)待處理設(shè)計(jì)變更，編制文件、物料變更、工藝變更，并歸檔文件。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)基于JAVA Web技術(shù)，使用Eclipse作為開發(fā)環(huán)境，以Apache Tomcat 7.0 作為應(yīng)用服務(wù)器，利用Microsoft SQL Server 2005 作為數(shù)據(jù)管理工具，后臺采用Struts、Spring、Hibernate框架開發(fā)。系統(tǒng)開發(fā)遵循MVC結(jié)構(gòu)，將頁面展示、流轉(zhuǎn)控制、數(shù)據(jù)訪問分離，提高代碼重用，降低模塊之間耦合。

4.2 基于JAVA Web的工藝變更子系統(tǒng)

限于文字篇幅，文章只截取了工藝變更子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。工藝變更編制如圖6所示，完整的工藝變更包括基本信息、變更內(nèi)容、變更工藝、首列車確認(rèn)信息、物料變更等。變更基本信息需要填報(bào)設(shè)計(jì)變更號、抄送單位等，獲取工藝變更號；變更工藝（返工）需輸入執(zhí)行返工車次、執(zhí)行班組、時(shí)間節(jié)點(diǎn)、返工步驟等信息；首列車確認(rèn)用于驗(yàn)證變更在首列車執(zhí)行情況，需填補(bǔ)充信息驗(yàn)證車次、時(shí)間節(jié)點(diǎn)、配合班組；物料變更是變更涉及到的物料新增、報(bào)廢、替換等，需要輸入物料編碼、物料名稱、數(shù)量、領(lǐng)料班組。

工藝變更歸檔后，系統(tǒng)生成待關(guān)閉的變更返工項(xiàng)點(diǎn)，班組返工完成后，質(zhì)檢需要關(guān)閉。質(zhì)檢人員選擇項(xiàng)目、變更狀態(tài)，輸入工藝變更號定位待關(guān)閉工藝變更，選擇執(zhí)行班組、返工車次，輸入關(guān)閉單號，保存提交。

5 結(jié)束語

基于JAVA Web平臺，結(jié)合SQL Server、JSP等技術(shù)開發(fā)了技術(shù)變更管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了變更流轉(zhuǎn)、審核、編制、執(zhí)行、關(guān)閉的全過程監(jiān)控，提高了工作效率，優(yōu)化了人力、時(shí)間成本，簡化了工作流程，為生產(chǎn)制造企業(yè)的過程信息化管控研發(fā)提供借鑒和參考意義。

參考文獻(xiàn)

[1]朱軍.我國城市軌道交通發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議[J].城市軌道交通研究，2005（06）.

[2]周浩華，蔡堅(jiān)錚.用Java開發(fā)基于Web的定制工作流[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1998（12）.

[3]宋琳.淺談設(shè)計(jì)變更管理[J].價(jià)值工程，2010（18）.