0 引言
隨著信息技術以及管理技術的發(fā)展以及在制造業(yè)中的應用，裝備制造業(yè)實現(xiàn)了飛躍的發(fā)展，同時被注入了強大的動力。這一類的技術一般被稱為企業(yè)信息化。
企業(yè)信息化主要是一套完整的流程。首先需要進行信息采集，包括產品設計和互聯(lián)網(wǎng)信息，接著通過網(wǎng)絡等通信設備和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行信息傳遞，傳遞完成的信息將在數(shù)據(jù)庫中進行管理，保存的信息將通過計算機網(wǎng)絡和信息集成平臺進行信息的集成，然后根據(jù)要求進行信息的處理，最后根據(jù)所得數(shù)據(jù)進行自動化的決策。企業(yè)信息化是指傳統(tǒng)企業(yè)的業(yè)務流程與計算機技術和網(wǎng)絡技術相結合，實現(xiàn)企業(yè)管理、產品研發(fā)、產品制造和銷售等一系列環(huán)節(jié)的效率提升，以提高企業(yè)的整體競爭力。其一般包括以下兩個部分：1）制造過程信息化。這個過程通過計算機結合傳統(tǒng)生產制造經驗輔助生產的各個環(huán)節(jié)，使得生產制造的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)自動化；2）管理信息化。通過計算機輔助企業(yè)管理的一些環(huán)節(jié)實現(xiàn)自動化決策。
本文將在數(shù)據(jù)庫的基礎上，研究信息化技術在船舶傳動裝置的應用。
1 總體設計
計算機輔助技術在船舶傳動裝置設計中的應用已經十分廣泛，相比以前，船舶傳動裝置的設計速度和效率已經得到明顯提高。然而由于在設計管理方面技術匱乏，計算機輔助技術在船舶傳動裝置中的應用也帶來了非常多的弊端，比如設計結果只能保存在計算機當中，與紙質材料存在管理差異。因此，在設計本系統(tǒng)之前需要設定總體的目標，以解決這些弊端�？傮w目標包括實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、電子文件的有效管理、數(shù)據(jù)分類管理與實現(xiàn)流程管理。
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用 J2EE，J2EE 是美國 sun 公司開發(fā)的一種服務于企業(yè)級應用系統(tǒng)的技術規(guī)范，規(guī)范了分布式組件開發(fā)及其環(huán)境的標準，其典型結構如圖 1 所示。包含客戶層、邏輯處理層和 EIS 層 3 層結構，它具有獨立于硬件及操作系統(tǒng)、高效開發(fā)、支持異構環(huán)境和企業(yè)信息集成便捷等優(yōu)點。
圖1 J2EE 典型結構
采用基于MVC的B/S架構。B/S為3層結構的C/S模式。MVC是一種非常先進的設計框架，通過采用MVC，開發(fā)人員可以有效整理系統(tǒng)的結構，并且降低系統(tǒng)結構的復雜度。
本系統(tǒng)總體分為，客戶層、表示層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)層4層�？蛻魧又饕╓eb瀏覽器和HTML/ExtJS；表示層由Web服務器組成，Web服務器主要由Web容器和 JSP/Serlvet組成。業(yè)務邏輯層主要由集成接口、結構管控和設計重用等 EJB結構組成；數(shù)據(jù)層主要由數(shù)據(jù)服務器、零件實例庫和零件信息庫組成。4層結構中相鄰2層結構之間互相通信，通信方式包括 HTTP和JDBC。
2 產品數(shù)據(jù)建模數(shù)據(jù)庫及設計與系統(tǒng)實現(xiàn)
2.1 產品數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)庫設計
在設計船舶傳動裝置數(shù)據(jù)信息模型時采用面向對象的描述方法。零部件是產品結構管理的主要對象。零部件包括軸承、聯(lián)軸器和齒輪等組成船舶的各個細微部分。零部件結構關系來源于所有產品之間裝配的結構關系。零部件按照預設計的結構關系可以組成需要的船舶結構。零部件關聯(lián)文件存儲在系統(tǒng)管理中，描述了零部件的具體信息及相互之間的關系。
船舶傳動裝置零件信息模型的建立符合信息化的要求，能夠實現(xiàn)零件一致性等特征。其大致由，分別是零件層、特征層和屬性層3層結構組成。第1層包含了零件的整體信息。第2層包含了每個零件的具體特性，比如精度、材料和管理等。第3層與第2層相對應，包含著每個零件的細微特征，比如形狀屬性、技術屬性和精度屬性等。
每個船舶傳動裝置一般由多個具有一定功能的部件組成，每個功能部件同時又由零部件及更小的功能部件組成。將不同的零件、組件和部件裝配完成后就可以得到特定的產品。因此，產品的功能和機構分類是一項十分基礎和必要的工作，包含在企業(yè)產品設計和數(shù)據(jù)管理當中。產品的分類可以按照功能結構和組成結構來進行。
船舶產品的分類按照型號分段進行，并且每個型號具有，產品、部套和零部件3個層次，同時以“數(shù)據(jù)樹”的方式逐漸分類。圖2所示為裝配結構關系層次模型圖。
圖2 裝配結構關系層次模型圖
為了清楚反映各個產品及部件的屬性，該系統(tǒng)將所有文件信息按照層級結構集中起來，最后建立一個可以完整描述所有產品或者零部件的層級信息庫，也就是文件夾。對于船舶傳動裝置，其零部件可以擁有不止一個文件夾來存儲信息，只需要在不同文件夾之間建立相應的關聯(lián)指針即可，從而可以有效提高產品管理的效率。通過PDM管理可以有效實現(xiàn)不同文件夾之間的關聯(lián)。PDM管理的核心是電子倉庫，其工作原理是物理文件和物理數(shù)據(jù)分離開來，并且通過元數(shù)據(jù)庫來進行連接。
本文的數(shù)據(jù)庫主要通過Oracle實現(xiàn)，當創(chuàng)建好一個數(shù)據(jù)庫之后，需要創(chuàng)建相應的表。Oracle數(shù)據(jù)庫中， 主要包含的表類型有DBD、H EAP、ISAM、MERGE、MyIASM 以及InnoDB。其中DBD、InnoDB類型的表屬于安全類事物表，而其他類型屬于非安全類表。DBD數(shù)據(jù)表支持事務處理，可以為客戶提供功能-事務處理功能，可以在實際的數(shù)據(jù)庫運行維護中根據(jù)日志進行回滾操作，保證數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性和動態(tài)特性。HEAP 表主要應用于MySQL數(shù)據(jù)庫平臺，其主要特點是存取速度很快，因為該表在動態(tài)內存中建立了一個散列索引，在存儲和查詢操作時時間復雜度為O（1），且相對于磁盤動態(tài)內存的讀寫速度更快。但是當數(shù)據(jù)庫發(fā)生斷電時易發(fā)生數(shù)據(jù)丟失。IASM是傳統(tǒng)的表類型，在現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫中很少使用。MyIASM 表是從IASM 數(shù)據(jù)表衍生而來，對數(shù)據(jù)的讀寫采用有索引的順序訪問方法。該表類型的優(yōu)點在于可以檢查和修復表格，并且支持表的壓縮，可以節(jié)省數(shù)據(jù)庫占用數(shù)據(jù)空間。但是該表類型不支持事務安全，所以在發(fā)生意外情況時不可以根據(jù)日志對數(shù)據(jù)庫進行滾回操作。MERGE表類型是一種新型的MyIASM表，它在許多模塊進行了優(yōu)化，主要提高了讀寫速度可搜索效率。InnoDB表集成了MyIASM表的優(yōu)點，同時支持數(shù)據(jù)庫的滾回操作。當數(shù)據(jù)庫存在大量的INSERT操作和UPDATE操作時，應當使用該表類型。
考慮到對船舶傳動裝置建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，需要保證傳動系統(tǒng)狀態(tài)的實時性，同時需要保證在發(fā)生未知錯誤時可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫回滾到最后一次正確狀態(tài)。因此根據(jù)以上幾類表的特點，最終選擇InnoDB表類型用于實現(xiàn)船舶傳動裝置的數(shù)據(jù)庫。并且根據(jù)其實時性要求，在數(shù)據(jù)庫的讀寫部分進行優(yōu)化，盡可能降低數(shù)據(jù)存儲及獲取的延時。
2.2 船舶傳動裝置數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)
本系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境如下：操作系統(tǒng)為windows2000；以J2EE為開發(fā)語言， 以Eclipse為開發(fā)工具； 以JDK1.6.0為運行環(huán)境；以Oracle為數(shù)據(jù)庫平臺。
本系統(tǒng)具有的關鍵技術有：Web 圖紙瀏覽、Ajax技術和動態(tài)控件樹實現(xiàn)。
Web圖紙瀏覽技術可以分為二維圖紙瀏覽和三維圖紙瀏覽。對于二維圖紙瀏覽， 本系統(tǒng)使用了Autodesk DWF 文件格式實現(xiàn)圖紙在網(wǎng)絡上的顯示。同時，HTML 技術為 ＜object＞ 提供圖紙模型嵌入。對于三維圖紙瀏覽，本系統(tǒng)采用了 Product View Express技術實現(xiàn)其在網(wǎng)絡上顯示。
本系統(tǒng)通過ExtJS技術實現(xiàn)人機交互，頁面具有的功能有文件上傳和文件管理、型號分類和結構管理、關系引用、智能推理查詢和項目管理等。圖3和圖4所示分別為文件上傳和關系引用的界面圖。
圖3 文件上傳界面
圖4 文件關聯(lián)接面
3 結語
本文在數(shù)據(jù)庫技術的基礎上，研究了企業(yè)信息化在船舶傳動裝置的應用，并且設計了數(shù)據(jù)庫總體結構和人機交互界面。通過使用基于 InnoDB 表類型的 Oracle數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)其實時性要求對表讀寫部分進行定向優(yōu)化，提高了數(shù)據(jù)維護的穩(wěn)定性，并降低了數(shù)據(jù)存取的延時。
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