張向睿++向華++董雄報(bào)

摘 要： 針對(duì)制造業(yè)項(xiàng)目管理的日益復(fù)雜與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理的挑戰(zhàn)日益加劇，提出一種面向云計(jì)算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)，從需求分析、模塊劃分與設(shè)計(jì)、代碼實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)驗(yàn)證等方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)采用開(kāi)源云平臺(tái)構(gòu)建，使用Web開(kāi)發(fā)框架和Eclipse開(kāi)發(fā)工具，支持即插即用組件和標(biāo)準(zhǔn)化代碼，實(shí)現(xiàn)了三層構(gòu)架，并可兼容原系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)功能均可得到預(yù)期的響應(yīng)，且能夠滿足制造業(yè)項(xiàng)目管理的各項(xiàng)要求，大幅提高了制造業(yè)的項(xiàng)目管理水平。

關(guān)鍵詞： 云計(jì)算； 項(xiàng)目管理； 系統(tǒng)架構(gòu)； 信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： TN911?34； TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 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(lái)，制造業(yè)正迅速向著巨型化方向發(fā)展，其分支較多，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，項(xiàng)目管理具有全方位、全過(guò)程的特點(diǎn)。在管理過(guò)程中則會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，這對(duì)承擔(dān)著數(shù)據(jù)處理、交換與共享的企業(yè)而言具有一定挑戰(zhàn)。云計(jì)算具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)處理功能[1?2]，其是在規(guī)模較大的服務(wù)器群上建立基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)IT資源能夠充分利用，可靠性高。因此，針對(duì)制造業(yè)項(xiàng)目管理的日益復(fù)雜與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理的挑戰(zhàn)日益加劇，本文提出了一種面向云計(jì)算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)，從需求分析、模塊劃分與設(shè)計(jì)、代碼實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)驗(yàn)證等方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)采用了開(kāi)源云平臺(tái)構(gòu)建，使用Web開(kāi)發(fā)框架[3]和Eclipse開(kāi)發(fā)工具[4]，支持即插即用組件[5]和標(biāo)準(zhǔn)化代碼，實(shí)現(xiàn)了三層構(gòu)架，并可將原系統(tǒng)與基于云計(jì)算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。

1 云計(jì)算理論及其相關(guān)知識(shí)

自2007年云計(jì)算的概念被提出，其迅速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如銀行、物流、制造、公共服務(wù)等，其演化過(guò)程[6]如圖1所示。

云計(jì)算可表述為是以服務(wù)為基礎(chǔ)，基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬化計(jì)算機(jī)資源。其共享資源，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理以使其協(xié)同工作，且為用戶提供便捷、可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)，是一種超級(jí)計(jì)算模式。此外，云計(jì)算還具有超強(qiáng)的計(jì)算能力與較高的可靠性，使用方便快捷，體系結(jié)構(gòu)包括交互層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層、管理層與基礎(chǔ)設(shè)施層6個(gè)層次，運(yùn)用到的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬化技術(shù)、分布式編程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理等。

2 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體需求設(shè)計(jì)

目前，制造業(yè)項(xiàng)目管理正朝著巨型化方向發(fā)展，具有全方位、分支多、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，而其在管理過(guò)程中產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，從而需要管理系統(tǒng)具備能夠快速可靠處理海量數(shù)據(jù)的能力。同時(shí)，制造業(yè)項(xiàng)目管理需要多個(gè)部門(mén)共同協(xié)作，在不同時(shí)間段完成不同的工作，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)各個(gè)部門(mén)之間無(wú)障礙的交流，在保證安全的前提下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享以避免產(chǎn)生“信息孤島”[7]。另外，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，集成化不斷增加，故系統(tǒng)應(yīng)具有集成性能，且能夠?qū)⒃到y(tǒng)與新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，充分利用IT資源。

2.2 云計(jì)算平臺(tái)的選擇

目前云計(jì)算平臺(tái)數(shù)量較少，主要有App Enigne，Windows Azure，EC2，S3，Hadoop[8]。其中，由于Hadoop是基于Java語(yǔ)言的開(kāi)源分布式軟件開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)，通過(guò)Java Lib實(shí)現(xiàn)接口以供并行化開(kāi)發(fā)應(yīng)用，易于在大規(guī)模的服務(wù)器群上進(jìn)行部署與操作。其具有較高的可靠性，適于海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理，且成本低、靈活性強(qiáng)。因此，本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用Hadoop開(kāi)源云平臺(tái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及各功能模塊分析

通過(guò)分析，本文提出了面向云計(jì)算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用Hadoop開(kāi)源云平臺(tái)，并基于制造業(yè)信息系統(tǒng)，支持即插即用組件和標(biāo)準(zhǔn)化代碼，采用B/S結(jié)構(gòu)、C#語(yǔ)言編程、AJAX技術(shù)處理數(shù)據(jù)。所使用的軟件框架為多層服務(wù)/客戶結(jié)構(gòu)，并與公司其他應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成，其總體方案如圖2所示。

圖2中可提交信息發(fā)布內(nèi)容、預(yù)審、分類、請(qǐng)求、管理和檢索等功能的是信息反饋基礎(chǔ)組件，其顯示信息格式為XML內(nèi)容數(shù)據(jù)與XSL內(nèi)容頁(yè)面，并能進(jìn)行分類、顯示與審核等操作。圖2中多維對(duì)象報(bào)表基礎(chǔ)組件可提供多種多維報(bào)表與統(tǒng)計(jì)圖表的生成，并能按照不同需求生成側(cè)重不同的報(bào)表。

基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)主要包含即插即用應(yīng)用組件模塊以及定時(shí)作業(yè)功能模塊，其用于注冊(cè)、授權(quán)與管理，能在線進(jìn)行檢測(cè)設(shè)置與報(bào)警處理。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 表示層的實(shí)現(xiàn)

Web標(biāo)示層由網(wǎng)頁(yè)窗口和相關(guān)代碼文件組成，.aspx文件的前臺(tái)頁(yè)面由HTML元素、相關(guān)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(guān)內(nèi)容的顯示與處理，本文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)除了使用Visual Studio平臺(tái)，還使用了功能多樣、應(yīng)用簡(jiǎn)單的Developer Express V2010 套件和 EasyUI，其為開(kāi)發(fā)者提供了代碼編寫(xiě)幫助，甚至可實(shí)現(xiàn)無(wú)代碼輸入，從而完成界面設(shè)計(jì)，圖3為項(xiàng)目執(zhí)行頁(yè)面。

表示靈活、功能強(qiáng)大的EasyUI組件可讓開(kāi)發(fā)人員對(duì)頁(yè)面中的文檔、事件方便的處理。本系統(tǒng)主要通過(guò)JSON傳輸數(shù)據(jù)，XML技術(shù)則用以保存數(shù)據(jù)，圖4為制造進(jìn)度頁(yè)面圖。

3.2 業(yè)務(wù)邏輯層的實(shí)現(xiàn)

業(yè)務(wù)邏輯層主要用于處理系統(tǒng)功能的邏輯運(yùn)算，本系統(tǒng)將所有的業(yè)務(wù)邏輯放置在ASP.NET頁(yè)面的邏輯處理類中以區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)處理與業(yè)務(wù)處理，通過(guò)業(yè)務(wù)邏輯層并根據(jù)需求處理相關(guān)的業(yè)務(wù)。在.NET開(kāi)發(fā)環(huán)境下，以數(shù)據(jù)為中心的模型、面向?qū)ο蟮淖远x結(jié)構(gòu)等均可表示業(yè)務(wù)實(shí)體，但使用前者具有開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、輸入方便、易于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)綁定，但對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二層處理時(shí)需增加數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理方法。在本系統(tǒng)中無(wú)需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二層處理時(shí)，直接使用Dataset快速開(kāi)發(fā)，需要進(jìn)行二層處理的則自定義結(jié)構(gòu)List泛型集合，可對(duì)列表進(jìn)行搜索、排序和操作。

3.3 數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)采用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)，ADO.NET及相關(guān)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，并在存儲(chǔ)過(guò)程中，將固定化的、復(fù)雜程度高的TRANSACT SQL語(yǔ)句存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)預(yù)編譯實(shí)現(xiàn)程序化。本系統(tǒng)某些數(shù)據(jù)操作是通過(guò)調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程名稱及參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而具有代碼可閱讀性，減少?gòu)?fù)雜語(yǔ)句，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝П憬?。為了使?shù)據(jù)統(tǒng)一完整，本系統(tǒng)采用SAP接口，遠(yuǎn)程調(diào)用已存在的數(shù)據(jù)，以避免重復(fù)輸入增加工作量。

4 系統(tǒng)測(cè)試與實(shí)施

4.1 系統(tǒng)測(cè)試

本系統(tǒng)中單元測(cè)試與集成使用白盒測(cè)試，系統(tǒng)確認(rèn)測(cè)試則使用黑盒測(cè)試。白盒測(cè)試是包括自檢與互檢兩種形式，黑盒測(cè)試則是由部門(mén)測(cè)試人員與用戶進(jìn)行測(cè)試與驗(yàn)證。本系統(tǒng)的測(cè)試用例形式為名稱、版本、日期、測(cè)試人、功能、條件與結(jié)果。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)基礎(chǔ)信息模塊進(jìn)行測(cè)試，對(duì)不符合預(yù)期結(jié)果的問(wèn)題進(jìn)行反饋跟蹤并進(jìn)行分析與修改，如圖5所示。對(duì)問(wèn)題修改后重新進(jìn)行測(cè)試，直到所有的案例均通過(guò)后才可認(rèn)為測(cè)試結(jié)束。

4.2 系統(tǒng)實(shí)施

將面向云計(jì)算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)應(yīng)用到公司相關(guān)業(yè)務(wù)中，并建立一套透明的計(jì)劃，如圖6所示。通過(guò)本系統(tǒng)可預(yù)警與溝通，保證任務(wù)工作在正常狀態(tài)。

本系統(tǒng)可幫助公司提升管理能力，有效提高節(jié)點(diǎn)完成率，圖7為節(jié)點(diǎn)完成情況。

5 結(jié) 語(yǔ)

云技術(shù)是近幾年IT行業(yè)的熱點(diǎn)，其可廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)中。本文針對(duì)制造業(yè)項(xiàng)目管理的日益復(fù)雜與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的挑戰(zhàn)日益加劇的問(wèn)題，提出了一種面向云計(jì)算大數(shù)據(jù)中心的制造業(yè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)，從需求分析、模塊劃分與設(shè)計(jì)、代碼實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)驗(yàn)證等方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試與實(shí)施，結(jié)果表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)功能均可得到預(yù)期響應(yīng)，并能夠滿足制造業(yè)項(xiàng)目管理的各項(xiàng)要求，大幅度提高了制造業(yè)的項(xiàng)目管理水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 駱漢賓.工程項(xiàng)目管理信息化[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

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

[3] 林曉鵬.云計(jì)算及其關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2013，36（12）：67?70.

[4] 毛羽豐.基于云計(jì)算的海量電力數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京交通大學(xué)，2015.

[5] 李喬，鄭嘯.云計(jì)算研究現(xiàn)狀綜述[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2011，38（4）：32?37.

[6] GUNARATHNE T， WU J L， QIU Judy， et al. MapReduce in the clouds for science [C]// Proceedings of IEEE 5th International Conference on Cloud Computing Technology and Science. Indianapolis， Indiana USA： IEEE， 2010： 565?572.

[7] ABOUZEID A， BAJDA?PAWLIKOWSKI K， ABADI D， et al. HadoopDB： an architectural hybrid of map/reduce and DBMS technologies for analytical workloads [J]. ACM， 2009， 2（1）： 922?933.

[8] 林香娟.基于Web Services的校園管理系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2013.