高從文 蔣 婷 馬 奎
(紅塔集團昭通卷煙廠卷包車間,云南 邵通 657000)
隨著大數據、人工智能、5G等互聯網技術的發展,打造智慧化工廠,實現智能制造是制造業企業的重要目標。昭通卷煙廠正著力于精益化管理,推進信息化、數字化建設;以智能制造推動企業轉型升級,除了生產硬件設備的升級,輔助硬件換代外,未來還將搭建生產智能化、數字化管控的卷包、制絲、動力、物流等多環節集成的智能工廠平臺;目前設計并部署應用的基于B/S結構的卷煙輔料集成物流管理系統,也是工廠智能化的關鍵環節。
早期的軟件系統多以C/S結構為首選設計標準,這種結構的系統一面向用戶的Client端和響應服務的Server端,兩端分擔系統的開銷任務,這樣以降低硬件環境部分要求。昭通卷煙廠卷包車間原有的輔料物流系統即采用基于C/S結構的設計,系統依賴客戶端設備的配置,而隨著終端設備的升級,原有系統無法正常維護和升級,帶來諸多不便。新的系統采用了B/S結構的設計,用戶界面可通過Web瀏覽器實現,業務邏輯可大部分落于后端服務器,使得系統對端設備硬件的要求降低,同時使得整套系統形成“高內聚,低耦合”,實現了系統的前后端分離,也符合于車間生產的新需求。
C/S結構,是一種常見的軟件設計模式,即我們常說的客戶端(Client)-服務器(Server)結構。采用這種結構設計的系統,服務器端進行邏輯和數據處理,客戶端完成業務處理并與實現用戶交互。客戶端一般打包成專用軟件,安裝部署在客戶機,當客戶端發出請求,通過局域網與服務器通信,對數據庫進行操作;服務器接受客戶端的請求并作響應,將結果呈現給用戶。服務器需要對業務邏輯和數據庫進行處理,并對數據操作進行完整性保護。這類系統對前端系統的穩定適用性、后端服務器硬件能力、數據庫服務能力有較高要求和依賴。
B/S結構,也是目前使用較多的一種系統設計模式,即瀏覽器(Browser)-服務器(Server)結構。采用這種結構的系統,用戶端的功能通過Web瀏覽器交互與實現,但核心的業務處理邏輯在服務器端完成,使得系統形成了前后端分離,輕量化的前端和結構分明的后端設計簡化了系統的設計開發、使用維護的全過程。用戶只需要有Web瀏覽器,即可接入系統完成交互任務。且這種模式下,系統對客服端的設備硬件、軟件要求不高,只需要擁有Web瀏覽器并能連接網絡,即可使用系統;而且此模式下系統維護和升級通過服務器端實現,升級與維護成本低,共享性高。B/S模式設計的軟件可采用NET技術架構、J2EE技術架構實現。
1)硬件環境要求。在硬件環境方面,C/S結構系統一般有專用安裝包,對于客戶機的操作系統,硬件配置有依賴與要求,且一般這類系統部署于,局域網之間再通過專門服務器提供連接和數據交換服務;B/S建立在廣域網之上的, 客戶端只要求擁有操作系統和Web瀏覽器,且能訪問網絡,即可連接服務器完成業務及數據服務,該結構有比C/S更強的適應范圍。
2)系統安全性。一般情況下,采用C/S結構的系統有著專用安裝包,也有相對固定的用戶群,對安全性的控制能力很強,而B/S結構建立部署在互聯網之上,跨系統、跨平臺,其對安全的控制能力相 對弱。
3)系統結構與重用性。C/S結構下程序從整體性考慮,完成整體化任務,可以更加注重流程,但這樣也使得其重用性較弱;而B/S結構下,系統分多層結構設計,各端各層的功能相對獨立,如此能夠有相對較好的重用性。
4)系統維護與升級。C/S結構的程序出于整體性考慮,維護在是軟件生存周期中,對所有客戶端進行維護升級等,開銷大且甚至不亞于再開發一個全新系統;B/S結構由于是分層結構且線上部署,維護升級主要在后端完成。
5)用戶接口及開發成本。C/S結構下的系統多是建立的Window平臺上,用戶接口有限,同時對于開發者普遍要求較高;B/S建立在瀏覽器上,有更加豐富的操作界面和交互接口,其主后端且層次分明使得其開發難度略低,也更節約。
6)信息傳遞與處理。在信息傳遞與處理方面,C/S結構的系統一般是典型的中央集權的模式,多用戶節點獨立同步與服務器進行信息傳遞與數據處理,交互性相對低;B/S結構下信息流向可變。
卷煙輔料物流系統是卷煙生產環節中的重要輔助系統,其主要功能是卷煙輔料的自動化、可視化管理。實現了機臺PC端對卷煙輔料進行點料、領料、退料、托盤回收;AGV配送小車根據機臺操作回收托盤、輔料配送;輔料庫對庫存進行查閱與處理等功能。隨著工廠智能化要求提高,新的需求任務提出,且部署MES等系統的部署使得原有機臺PC機系統升級,原來基于C/S結構的輔料管理系統已經無法安裝部署。如果對傳統C/S結構的系統維護升級,需要針對不同的操作系統開發不同版本的軟件,維護成本不亞于重新組織開發,如果后期的工廠智能化升級需要對系統換代或者時常有需求變更,這種采用C/S結構的系統很難快速適應工廠需求。況且,如今的多種跨平臺語言和例如Angular、React、Vue等多種Web系統框架出現之后,原系統已經不值得進行重構和升級。
基于B/S結構的卷煙輔料物流系統主要由Web前端交互界面、Web服務器、數據庫服務器組成。機臺PC端在瀏覽器訪問系統,進入系統完成所需操作,web端操作通過網絡與服務器請求,服務器作響應,完成業務邏輯處理,并與數據庫進行數據交互,響應結果反饋給web端。利用主流前端框架和網絡服務器框架,使得系統開發更為簡便和快捷,前端界面更加美觀,既滿足車間的生產需求,并能為后期升級維護節約成本;其后期還可以與MES系統等融合,避免系統的冗余。
通過上述對比分析,無論從工廠未來智能化、信息化建設需求還是車間生產需求、系統的升級維護成本和擴展性方面考慮,基于B/S架構的卷煙輔料物流系統比原有系統更可取且具有優勢。雖然系統運行速度、數據安全方面與網絡安全有較大關聯,但未來的5G技術,網絡安全管理能力的提升,會使得這些問題迎刃而解。同時而今眾多國內外的企業在開發或者升級其企業系統時,大都采用B/S結構設計。未來,B/S結構的大型企業管理系統,才能更好地適應企業信息化、數字化、智能化發展的需求。