程思竹，羅永康，肖剛鋒，程秀全，呂佳穗

應(yīng)用技術(shù)

模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

程思竹1，羅永康2，肖剛鋒2，程秀全1，呂佳穗2

（1.廣州民航職業(yè)技術(shù)學(xué)院 飛機(jī)維修工程學(xué)院，廣州 510430；2.華南理工大學(xué) 機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，廣州 510640）

針對(duì)模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備在加工過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行信息共享以及人工管理效率過(guò)低的問(wèn)題，基于模具電極加工生產(chǎn)線的業(yè)務(wù)流程，對(duì)信息管理系統(tǒng)的功能性需求進(jìn)行了分析。使用B/S架構(gòu)模式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，提出并設(shè)計(jì)了用戶登錄模塊、信息查詢模塊、信息編輯模塊和設(shè)備監(jiān)控模塊4個(gè)系統(tǒng)功能模塊。選擇SQL Server作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)其進(jìn)行了邏輯設(shè)計(jì)；選取Java作為系統(tǒng)后端開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，對(duì)系統(tǒng)各功能模塊進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并利用HTML、CSS和JavaScript前端技術(shù)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)前端界面。最后，對(duì)設(shè)備信息管理系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試，完成企業(yè)對(duì)設(shè)備信息管理的需求。該系統(tǒng)的使用，極大地提高了企業(yè)模具電極加工生產(chǎn)效率以及設(shè)備和原材料的利用率。

模具電極；生產(chǎn)線設(shè)備；B/S架構(gòu)；SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)；信息管理系統(tǒng)

在模具制造企業(yè)中，電火花（EDM）加工是其常用的手段之一[1]，而用于EDM加工的電極質(zhì)量決定了模具零件的質(zhì)量[2-3]。模具電極加工生產(chǎn)線中的工序以數(shù)控加工、電極檢測(cè)等為主體，設(shè)備以數(shù)控加工機(jī)床、機(jī)械臂、檢測(cè)機(jī)床、物流小車(chē)等為核心。在模具電極加工生產(chǎn)線上，設(shè)備存在著信息不互通、管理困難、需要人工記錄和統(tǒng)計(jì)信息等特點(diǎn)[4]，同時(shí)由于需要加工的電極數(shù)量龐大，電極加工設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量十分巨大。目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀是電極坯料由人工手推車(chē)運(yùn)輸出庫(kù)，現(xiàn)場(chǎng)人員從電腦獲取當(dāng)前需要加工電極信息，打印出表格之后對(duì)照拿取相應(yīng)的坯料，運(yùn)輸?shù)紺NC機(jī)床附近后對(duì)接機(jī)床操作人員，將電極取下放置于附近的料架等待加工。由于是一批一批出庫(kù)，對(duì)于某個(gè)特定的待加工電極來(lái)說(shuō)難免存在著備料時(shí)間緊張的問(wèn)題。對(duì)設(shè)備信息進(jìn)行統(tǒng)一管理可以有效幫助企業(yè)把控電極質(zhì)量以及提升電極生產(chǎn)效率，從而提升模具電極加工生產(chǎn)線甚至整個(gè)模具制造行業(yè)的自動(dòng)化和信息化[5]。因此，一個(gè)模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備信息管理系統(tǒng)成為了模具制造企業(yè)的迫切需求。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)針對(duì)模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備信息管理系統(tǒng)的研究仍處于起步階段。容秀嬋等[6]以聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與管理為例，構(gòu)建了設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)，采用B/S模式設(shè)計(jì)了設(shè)備信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類設(shè)備信息集中監(jiān)管，提高管理部門(mén)的決策效率。李海偉[7]針對(duì)中小型企業(yè)，基于前后端分離的模式通過(guò)Spring和React框架開(kāi)發(fā)了一套設(shè)備信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備全生命周期的信息化管理。Wang等[8]針對(duì)注塑模具行業(yè)信息化程度和智能化程度低等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了智能設(shè)備、智能生產(chǎn)線、智能工廠的生產(chǎn)模式，構(gòu)建了注塑模具生產(chǎn)管理平臺(tái)。YU等[9]結(jié)合模具生產(chǎn)流程與企業(yè)管理規(guī)定，設(shè)計(jì)了基于Web和B/S架構(gòu)的模具生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)間計(jì)劃數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。以上有關(guān)設(shè)備信息管理系統(tǒng)的研究主要針對(duì)加工設(shè)備的生命周期進(jìn)行管理，而對(duì)模具電極車(chē)間生產(chǎn)加工設(shè)備在自動(dòng)加工生產(chǎn)線過(guò)程中所產(chǎn)生信息進(jìn)行管理的研究較少。

模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備信息管理系統(tǒng)的建立不僅能實(shí)現(xiàn)智能化、信息化的生產(chǎn)模式，還能提高資源利用率，大幅降低生產(chǎn)成本。本文針對(duì)某模具企業(yè)的實(shí)際管理需求，以模具電極加工生產(chǎn)線中所涉及到的設(shè)備為研究對(duì)象，開(kāi)發(fā)出一套包括用戶信息、加工生產(chǎn)信息、設(shè)備動(dòng)態(tài)信息、設(shè)備參數(shù)等信息的模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備信息管理系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了設(shè)備信息的智能化管理。

1 系統(tǒng)需求分析及功能模塊設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)需求分析

模具電極加工生產(chǎn)線業(yè)務(wù)流程一般具備以下步驟（如圖1所示）。

1）電極坯料被存放在倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)料架上，料架上的PLC及傳感器檢測(cè)料架上某位置是否放置有電極坯料。若該位置存在坯料，則機(jī)械臂A將位于料架上的電極坯料取下并讀取該坯料的條形碼信息，同時(shí)機(jī)械臂B根據(jù)條形碼信息將另一個(gè)料架上該電極坯料對(duì)應(yīng)的夾具取下。兩個(gè)機(jī)械臂將取下的電極坯料與夾具組合在一起后放在組合件料架上，并重復(fù)此過(guò)程直至組合件料架的電極坯料數(shù)量達(dá)到上限。

2）自動(dòng)導(dǎo)航交通工具（AGV小車(chē)[10]）將空載的料架運(yùn)至步驟（1）中的機(jī)械臂旁使料架進(jìn)行電極坯料的裝載，而后AGV小車(chē)將裝載完成的料架運(yùn)送到指定的數(shù)控機(jī)床旁，準(zhǔn)備進(jìn)行電極的加工。

3）數(shù)控機(jī)床旁布置有導(dǎo)軌，以方便機(jī)械臂進(jìn)行移動(dòng)。位于導(dǎo)軌上的機(jī)械臂在待加工區(qū)料架與數(shù)控機(jī)床之間進(jìn)行往復(fù)的移動(dòng)。機(jī)械臂夾取位于料架上的帶有夾具的電極坯料，利用導(dǎo)軌移動(dòng)至數(shù)控機(jī)床旁，并將電極坯料裝夾于數(shù)控機(jī)床內(nèi)，等待數(shù)控（CNC）機(jī)床的加工。數(shù)控機(jī)床根據(jù)裝夾好的電極坯料的信息，利用設(shè)定好的NC程序?qū)δ＞唠姌O進(jìn)行粗加工以及精加工。

4）加工好的模具電極被機(jī)械臂取出后直接送到三坐標(biāo)測(cè)量（CMM）機(jī)床上，CMM機(jī)床對(duì)加工完成的電極進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。若檢測(cè)合格，則由機(jī)械臂將其放置于成品區(qū)中；若檢測(cè)不合格，則模具電極將被送往廢品區(qū)。

結(jié)合模具電極加工生產(chǎn)線業(yè)務(wù)流程可以看出設(shè)備主要有以下幾種類型：CNC機(jī)床、機(jī)械臂、AGV小車(chē)、CMM機(jī)床以及料架，而不同類型的設(shè)備所產(chǎn)生的信息類型也不都相同。

圖1 模具電極加工生產(chǎn)線業(yè)務(wù)流程

1.2 系統(tǒng)功能性需求分析

系統(tǒng)功能性需求分析是為了滿足用戶的真正需求，確定系統(tǒng)需要完成的工作[11]。根據(jù)模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備信息管理現(xiàn)狀分析[12-14]，該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足以下功能性需求。

1）用戶需要使用正確的用戶編號(hào)和用戶密碼登錄進(jìn)入系統(tǒng)，以確保企業(yè)模具電極加工設(shè)備信息數(shù)據(jù)的安全性。

2）監(jiān)測(cè)設(shè)備的動(dòng)態(tài)信息。企業(yè)人員需要對(duì)設(shè)備的動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、開(kāi)機(jī)時(shí)間、已運(yùn)行時(shí)間、已處理電極數(shù)等[15-17]，并針對(duì)不同設(shè)備的不同加工進(jìn)度，合理安排設(shè)備的運(yùn)行與待機(jī)時(shí)間，增加或縮減設(shè)備使用數(shù)量，提高模具電極的生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。

3）管理設(shè)備的基本信息。對(duì)設(shè)備基本信息進(jìn)行管理，主要包括查詢、修改、增加和刪除信息。查詢?cè)O(shè)備的基本信息如類型、型號(hào)、編號(hào)、大小、額定功率和使用年限，可以發(fā)揮不同設(shè)備的不同特點(diǎn)；修改設(shè)備基本信息，代表設(shè)備更換了備件、進(jìn)行了維修或出現(xiàn)重大故障等情況；模具電極加工生產(chǎn)線增添或報(bào)廢了設(shè)備，則需要對(duì)設(shè)備信息進(jìn)行增加和刪除。

4）查詢加工生產(chǎn)信息。在生產(chǎn)線中，當(dāng)某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)了故障，需要對(duì)該設(shè)備故障時(shí)間段內(nèi)的加工生產(chǎn)信息進(jìn)行查詢，如設(shè)備編號(hào)、電極編號(hào)、開(kāi)始時(shí)間、加工時(shí)間、完成狀態(tài)，以快速查找出該設(shè)備故障時(shí)所加工出來(lái)的不合格電極；或者當(dāng)大量電極出現(xiàn)不合格現(xiàn)象，通過(guò)查詢這些電極的加工生產(chǎn)信息，獲取這些電極的相同點(diǎn)以快速查找出可能會(huì)造成不合格的因素并解決，提高產(chǎn)品的合格率以及資源的利用率。

5）管理用戶信息。對(duì)用戶信息進(jìn)行管理僅能由系統(tǒng)管理員進(jìn)行操作。針對(duì)企業(yè)中的人事變動(dòng)，系統(tǒng)管理員可以增加或刪除用戶信息，并設(shè)置不同用戶的權(quán)限。若普通用戶忘記其相應(yīng)的用戶編號(hào)或密碼，系統(tǒng)管理員可以對(duì)其用戶編號(hào)和密碼進(jìn)行查詢或者修改，以確保其找回登錄進(jìn)入系統(tǒng)的權(quán)限。

綜上所述，模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備信息管理系統(tǒng)功能模塊可歸納為4點(diǎn)（如圖2所示）：用戶登錄模塊、信息查詢模塊、信息編輯模塊及設(shè)備監(jiān)控模塊。

2 系統(tǒng)總體架構(gòu)及數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體構(gòu)架設(shè)計(jì)

常見(jiàn)的系統(tǒng)架構(gòu)模式有B/S（瀏覽器/服務(wù)器）架構(gòu)模式[18-19]和C/S（客戶端/瀏覽器）架構(gòu)模式[20-21]。相較于C/S架構(gòu)模式，B/S架構(gòu)模式的使用及維護(hù)更為簡(jiǎn)單[22]，因此本設(shè)備信息管理系統(tǒng)選擇B/S模式作為系統(tǒng)架構(gòu)模式。

圖2 設(shè)備信息管理系統(tǒng)功能模塊示意圖

當(dāng)前主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)有Oracle、MySQL和SQL Server[23-25]。Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)由于其使用費(fèi)用昂貴，通常不采用；相對(duì)于MySQL，SQL Server利用SQL作為其查詢語(yǔ)言，其用戶界面及操作方法簡(jiǎn)單易懂，讀寫(xiě)數(shù)據(jù)速度較快，且具備良好的安全性，是大多數(shù)中小型企業(yè)常用的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品之一[26]。因此本設(shè)備信息管理系統(tǒng)選擇SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)。

系統(tǒng)選擇Microsoft Windows 10操作系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Visual Studio Code 1.55.2和Java Eclipse IDE 2020作為前端和后端開(kāi)發(fā)軟件，采用JDBC技術(shù)作為數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)[27]，同時(shí)利用Tomcat作為服務(wù)器驅(qū)動(dòng)軟件，并通過(guò)Chrome瀏覽器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試。

2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)是通過(guò)建立不同的表將數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模型展現(xiàn)出來(lái)，模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備信息主要包括用戶信息、設(shè)備基本信息、加工生產(chǎn)信息及設(shè)備運(yùn)行信息。

1）用戶信息。用于存儲(chǔ)可登陸該設(shè)備信息管理系統(tǒng)的用戶編號(hào)、用戶姓名、用戶密碼、用戶權(quán)限等級(jí)等基本信息，主鍵為用戶編號(hào)，不同用戶之間用戶編號(hào)是不同的，是唯一確定的。如表1所示。

2）設(shè)備基本信息。用于存儲(chǔ)設(shè)備的基本信息，包括設(shè)備的類型、設(shè)備型號(hào)、設(shè)備的編號(hào)、設(shè)備的大小、設(shè)備的額定功率以及使用年限。如表2所示。

表1 用戶信息

Tab.1 User information table

表2 設(shè)備基本信息

Tab.2 Basic information table of device

3）加工信息生產(chǎn)表。用于存儲(chǔ)模具電極加工生產(chǎn)線中設(shè)備所產(chǎn)生的電極加工信息，包括電極ID、加工設(shè)備編號(hào)、NC程序名、工步、加工開(kāi)始時(shí)間、已加工時(shí)間、加工完成狀態(tài)等信息。其中，主鍵為無(wú)意義的號(hào)碼，加工設(shè)備編號(hào)為該表的外鍵。如表3所示。

表3 加工生產(chǎn)信息

4）設(shè)備運(yùn)行信息。用于存儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)信息，包括設(shè)備的類型、設(shè)備的編號(hào)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備加工中的電極編號(hào)、加工開(kāi)始時(shí)間、已運(yùn)行時(shí)間和已加工電極數(shù)。如表4所示。

2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)選擇與連接

JDBC（Java Database Connectivity，Java數(shù)據(jù)庫(kù)連接）是SUN公司建立的一套專門(mén)用于Java與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互的一套規(guī)范[28]。JDBC定義了一個(gè)支持標(biāo)準(zhǔn)SQL功能的通用底層接口，其驅(qū)動(dòng)程序是面向?qū)ο蟮模梢苑奖銛?shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)人員輕松簡(jiǎn)單編寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，并可以為多種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)提供統(tǒng)一訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接和數(shù)據(jù)的處理。因此，本文選擇JDBC進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的驅(qū)動(dòng)。

表4 設(shè)備運(yùn)行信息

Tab.4 Device running information table

連接數(shù)據(jù)庫(kù)有以下步驟。

1）加載JDBC驅(qū)動(dòng)程序。

2）創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。

3）創(chuàng)建Statement對(duì)象并寫(xiě)入SQL語(yǔ)句。

4）執(zhí)行SQL語(yǔ)句并輸出結(jié)果。

5）關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)連接。

Class. for name ()用于利用反射獲取數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)類名，Driver Manager. get Connection (url, username, password)用于連接數(shù)據(jù)庫(kù)，st. execute Query (sql)用于在數(shù)據(jù)庫(kù)中執(zhí)行SQL語(yǔ)句。以下是數(shù)據(jù)庫(kù)連接代碼：

Class. for Name ("com. microsoft. sqlserver. jdbc. SQL Server Driver"); //利用反射獲取數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)類名，加載數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)

Connection conn; //創(chuàng)建Connection對(duì)象

String url="jdbc: sql server: //localhost:1433; Database Name=q001";

String user name="roll";

String password="roll"; //連接數(shù)據(jù)庫(kù)所需要的url，用戶名及密碼

conn=Driver Manager. get Connection (url, username, password); //通過(guò)JDBC數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)連接數(shù)據(jù)庫(kù)

Statement st=conn. create Statement (); 創(chuàng)建Statement對(duì)象

Result Set rs=st. execute Query (sql); //將查詢得到的結(jié)果放在結(jié)果集rs中

rs. close ();

st. close ();

conn. close (); //關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)連接

3 設(shè)備信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

3.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)選擇Microsoft Windows 10操作系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Visual Studio Code 1.55.2和Java Eclipse IDE 2020作為前端和后端開(kāi)發(fā)軟件，同時(shí)利用Tomcat作為服務(wù)器驅(qū)動(dòng)軟件，并通過(guò)Chrome瀏覽器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試。本系統(tǒng)的軟件版本及用途如表5所示。

表5 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟件設(shè)置

Tab.5 System development software settings

3.2 用戶登錄模塊開(kāi)發(fā)

用戶登錄模塊提供給用戶登錄進(jìn)入系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的通道。用戶需要在系統(tǒng)登錄頁(yè)面輸入用戶編號(hào)及密碼，并等待系統(tǒng)的響應(yīng)，用戶成功登錄進(jìn)入系統(tǒng)后，根據(jù)不同權(quán)限等級(jí)賦予不同的操作權(quán)限。前端代碼獲取用戶所輸入的用戶編號(hào)及密碼，如圖3所示。通過(guò)JQuery的Ajax異步Post請(qǐng)求[29]，發(fā)送到指定的URL地址中，即能處理該請(qǐng)求的后端Servlet程序地址。后端程序接收到Post請(qǐng)求后，利用Servlet 程序所自帶的dopost、doget方法對(duì)Ajax請(qǐng)求進(jìn)行處理。

圖3 用戶登錄界面

要實(shí)現(xiàn)用戶登錄功能，需要對(duì)dopost和doget方法進(jìn)行重寫(xiě)。dopost和doget方法中首先要加載數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)，與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接，根據(jù)post請(qǐng)求中的用戶編號(hào)，獲取用戶編號(hào)對(duì)應(yīng)的用戶密碼及權(quán)限等級(jí)，并與從post請(qǐng)求中獲得的用戶密碼相對(duì)比。若兩者一致，則返回對(duì)應(yīng)的權(quán)限等級(jí)；若兩者不一致，則返回?1，代表用戶編號(hào)錯(cuò)誤或者密碼錯(cuò)誤，用戶無(wú)法登錄該系統(tǒng)。

3.3 信息查詢模塊開(kāi)發(fā)

信息查詢模塊給用戶提供了信息查詢的功能，包括查詢用戶信息、查詢?cè)O(shè)備信息和查詢加工生產(chǎn)信息。用戶通過(guò)輸入用戶編號(hào)、設(shè)備類型或設(shè)備編號(hào)即可查詢到用戶信息及相應(yīng)的設(shè)備信息；用戶還可以通過(guò)輸入電極ID和設(shè)備編號(hào)，查詢到電極的加工生產(chǎn)信息或設(shè)備所經(jīng)歷的歷史加工生產(chǎn)信息，其界面如圖4所示。

圖4 設(shè)備基本信息查詢界面

前端頁(yè)面將用戶需要查詢的信息通過(guò)post請(qǐng)求發(fā)送給后端接口，后端從數(shù)據(jù)庫(kù)查詢到相應(yīng)的數(shù)據(jù)并通過(guò)response返回給前端頁(yè)面，前端頁(yè)面以表格的形式將數(shù)據(jù)展示給用戶。若所需查詢的用戶信息、設(shè)備信息或加工生產(chǎn)信息不存在于數(shù)據(jù)庫(kù)，后端邏輯處理代碼會(huì)拋出SQL Exception。對(duì)該異常信息進(jìn)行捕獲，并返回空集，代表信息查詢失敗。

3.4 信息編輯模塊開(kāi)發(fā)

信息編輯模塊包括用戶信息、設(shè)備信息和加工生產(chǎn)信息的修改、增加和刪除。用戶輸入需修改信息的用戶編號(hào)、設(shè)備編號(hào)即可對(duì)用戶信息和設(shè)備信息進(jìn)行刪除操作。而增加和更新信息操作需要用戶輸入所有相關(guān)的信息，其界面如圖5所示。JQuery獲取用戶所輸入的表單元素后，前端代碼根據(jù)用戶的不同需求生成不同的SQL語(yǔ)句，發(fā)送給后端接口。

圖5 設(shè)備基本信息編輯界面

后端接口根據(jù)SQL語(yǔ)句對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)庫(kù)返回操作成功的數(shù)據(jù)數(shù)量。若該數(shù)量大于0，則代表該SQL語(yǔ)句執(zhí)行成功，后端接口返回success字符串。若該SQL語(yǔ)句執(zhí)行失敗，后端接口返回fail字符串。前端頁(yè)面根據(jù)返回的字符串，輸出相應(yīng)的執(zhí)行成功或執(zhí)行失敗的提示。

3.5 設(shè)備監(jiān)控模塊開(kāi)發(fā)

設(shè)備監(jiān)控模塊對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的展示，包括設(shè)備加工中的電極編號(hào)、已加工電極數(shù)等動(dòng)態(tài)信息，其界面如圖6所示。利用JQuery中的setInteval 方法，設(shè)定循環(huán)發(fā)送Ajax請(qǐng)求的間隔時(shí)間，循環(huán)查詢?cè)O(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，加工中的電極編號(hào)，并處理返回的Json數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)展示在前端頁(yè)面上。

圖6 設(shè)備監(jiān)控界面

4 系統(tǒng)測(cè)試運(yùn)行實(shí)例

常用的系統(tǒng)測(cè)試方法有多種多樣，本文采用黑盒測(cè)試方法。黑盒測(cè)試是指底層代碼對(duì)測(cè)試者不可見(jiàn)，根據(jù)系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行系統(tǒng)整體上的功能測(cè)試，以驗(yàn)證系統(tǒng)功能的完整性[30]。

圖7所示為信息編輯功能模塊測(cè)試結(jié)果展示。用戶通過(guò)在左側(cè)選擇增加信息功能后，通過(guò)輸入設(shè)備基本信息包括設(shè)備類型、設(shè)備型號(hào)、設(shè)備編號(hào)等信息，點(diǎn)擊“立即提交”按鈕，即可添加相應(yīng)設(shè)備信息。若用戶輸入信息錯(cuò)誤較多，可點(diǎn)擊“重置按鈕”清除所有輸入框的內(nèi)容。其中，設(shè)備類型、設(shè)備編號(hào)是必填項(xiàng)，若用戶沒(méi)有填寫(xiě)該項(xiàng)信息，則會(huì)彈出提示一些必填項(xiàng)沒(méi)有填寫(xiě)。而在用戶信息中，所有信息均為必填項(xiàng)。

圖7 設(shè)備基本信息增加界面

系統(tǒng)在某企業(yè)中測(cè)試運(yùn)行后，管理人員可以在該設(shè)備信息管理系統(tǒng)上查詢到模具電極加工生產(chǎn)線所有設(shè)備的信息情況，可以在生產(chǎn)加工實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)信息，只要是在公司內(nèi)網(wǎng)環(huán)境中，經(jīng)過(guò)登錄人員權(quán)限檢測(cè)，即可在廠內(nèi)的工作電腦隨時(shí)查看產(chǎn)線生產(chǎn)信息及設(shè)備維護(hù)信息等，對(duì)于管理人員不便于到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)管時(shí)，方便管理人員時(shí)刻查詢?cè)O(shè)備工作情況，降低了人力管理成本，提高了模具加工生產(chǎn)線的信息化、自動(dòng)化管理水平。通過(guò)記錄的機(jī)床運(yùn)行時(shí)間，可以規(guī)律地安排工程師進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，形成電子化記錄信息，替代手寫(xiě)紙質(zhì)版工作記錄的模式，既獲取了機(jī)床的在線信息，又能將機(jī)床信息作為指導(dǎo)產(chǎn)線進(jìn)一步自動(dòng)化升級(jí)的信息元素。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備信息管理系統(tǒng)總體構(gòu)架及各功能模塊進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，并基于黑盒測(cè)試方法進(jìn)行了運(yùn)行測(cè)試，結(jié)論如下。

1）分析了模具電極加工生產(chǎn)線的業(yè)務(wù)流程，結(jié)合設(shè)備信息管理需求，選取了B/S架構(gòu)模式；并設(shè)計(jì)了用戶登錄、信息查詢、信息編輯以及設(shè)備監(jiān)控模塊等4個(gè)系統(tǒng)功能模塊。

2）選取SQL Server作為設(shè)備信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了邏輯設(shè)計(jì)；選取JDBC作為數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)，根據(jù)相應(yīng)代碼對(duì)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行加載，利用正確的數(shù)據(jù)庫(kù)用戶名與密碼建立系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，并從中獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

3）利用HTML、CSS和JavaScript技術(shù)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)前端頁(yè)面，利用Java語(yǔ)言作為系統(tǒng)的后端開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行后端邏輯上的處理；在不同的功能模塊中，獲取用戶輸入的不同信息，并根據(jù)獲取的信息對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作，如增加、刪除、修改以及查詢。

4）對(duì)所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)行測(cè)試。結(jié)果表明，所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)能很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)模具電極加工生產(chǎn)線設(shè)備信息的管理。

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Design and Development of the Information Management System for the Die Electrode Processing Line

CHENG Si-zhu1, LUO Yong-kang2, XIAO Gang-feng2, CHENG Xiu-quan1, LYU Jia-sui2

(1. Aircraft Maintenance Engineering College, Guangzhou Civil Aviation College, Guangzhou 510403, China; 2. School of Mechanical and Automobile Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)

Aiming at the problems that the equipment of die electrode processing line cannot share information and the efficiency of manual management is too low in the process of processing, the functional requirements of the information management system are analyzed based on the business process of the die electrode processing line. The system architecture is designed by using B/S architecture mode. Four system function modules are proposed and designed, which are user login module, information query module, information editing module and equipment monitoring module. Select SQL server as the system database to design it logically; Java is chosen as the back-end development language, and the functional modules of the system are developed, and the front-end interface of the system is developed by using HTML, CSS and JavaScript front-end technologies. Finally, the equipment information management system is tested to meet the needs of the enterprise. The use of the system greatly improves the efficiency of the electrode processing and the utilization of equipment and raw materials

mold electrode; production line equipment; B/S architecture; SQL server database; information management system

10.3969/j.issn.1674-6457.2022.10.021

TG76；TP315

A

1674-6457(2022)10-0147-08

2021-09-30

廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃（2019B090918004）

程思竹（1991—），女，碩士，講師，主要研究方向?yàn)橥ㄓ煤娇占白詣?dòng)化技術(shù)。