| 标题 | 基于云计算的超级BOM设计与实现 |
| 范文 | 魏映婷 倪静 摘 要：信息时代，及时掌握企业内部制造资源信息情况尤为重要。根据管理信息系统（MIS）设计方法，以云计算为基础，结合JavaWeb技术，对超级BOM系统进行了系统性分析，利用系统开发理论、虚拟化技术，结合E-R图和数据库设计模型，搭建了超级BOM系统云架构平台，设计了一个基于云计算的超级BOM系统。基于云计算的超级BOM系统开发，帮助企业实现了基本的BOM管理功能，缩短了产品BOM的设计周期，从而提高了企业竞争力。 关键词：云计算；超级BOM；云平台；虚拟化 DOI：10.11907/rjdk.172604 中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2018）004-0135-03 Abstract：At present， the society has entered the era of information technology， cloud computing and big data. Information is more important for manufacturing enterprises. According to the design method of management information system （MIS）， based on cloud computing and JavaWeb technology， this paper makes a systematic analysis of the super BOM system. Using the system development theory virtualization technology， we combined E-R chart with database to design a model to build a cloud platform super BOM system. The application layer of the system is designed in detail， and a super BOM system based on cloud computing is designed. Super BOM system based on Cloud Computing not only helps enterprises to improve the management of BOM， but also can shorten the design cycle. Therefore it improves the competitive power of enterprises. Key Words：cloud computing； super BOM； cloud platform； virtualization 0 引言 市场、竞争对手和商业环境快速变化，信息的获取对企业越来越重要，企业组织结构正在向扁平化方向发展[1]，云计算[2]帮助企业运作变得更快、更好、更经济。 随着信息技术的迅速发展，信息科学和计算科学在物料管理中的作用受到管理部门重视[3]。物料管理系统（Bill of Material， BOM），采用计算机技术帮助企业管理生产，使计算机能够读取和存储企业制造的产品结构数据及涉及的物料资料。基于云计算的超级BOM系统开发不仅延续了相关人员的工作习惯，而且实现了BOM信息的共享，保证了数据的一致性和准确性。 1 超级BOM系统分析 1.1 超级BOM基础编码库构建 为了适应信息化系统之间的集成和数据处理，使物料编码更加科学、完整，物料编码设计不仅要从整体角度考虑，还要在物料编码规则、物料属性这些方面对编码进行详细设计[4]。 为了保障超级BOM[5]对供应链各流程的普遍适用性，结合物料编码原则，本文系统以物料属性为基础[6]，制定如图1所示的编码规则。 1.2 物料结构层次分析 本系统采用混合式BOM，以表1最后一行数据为例，其层次码为3.1L，表示该零件是在该产品的第3层第1个物料，并且该物料为最底层物料。该BOM表具备一对多的自反关系，对于单层式BOM存储结构进行了改进。该存储结构优点：可以查询产品的所有零部件层次和组成结构，通过递归算法查询生成一个自上而下完整的产品或部件的层次结构树，对零部件可直接或间接进行正向或反向查询[7]，可快速地查询某零部件所属产品和在该产品下的数量等。 1.3 物料查询方法 物料查找方法分为两类：一类是父项零件满足特定的物料特点，子项零件也跟着满足。另一类是父项零件满足特定的物料特点，子项零件却不满足。根据这两类的区别制定如下算法[8]： SetElement表示一个零件集合，SetRelation表示一个父子关系集合，ElmentFeature表示一个零件满足所需零件特点的集合，SetlRule表示一个按照规则推理的关系集合。 FindingElement（SetF，SetElement，SetReation，ElementFeature，SetRule） {Num=1；ResultSetE.Num=l； （ResultSetE是将要返回的满足条件的零件集合） While Num<=SetElement.Num do {SetEl=FindingFather （SetRlation，SetElement.Element[Num]）； （求第Num個零件的所有父项零件集合） SetF1=FindingFeature （SetE1，ElementFeature）； （求第Num个零件及其父项零件需要直接满足的集合，这个集合即第Num个零件必须直接满足的所有满足需要的零件特点的集合） SetF= FindingFeature （SetRule. SetF1）； （第Num个零件所需满足的所有需要的零件特点的集合） If CheckContain（SetF1，SetF）=true then （如果第Num个零件满足需要，则放入集合ResultSetE中） ResultSetElement[ResultSetE.Num]=SetElement.Element[Num]； ResultSetNum++； Num++；} Return ResultSetE；} 2 超级BOM系统平台 2.1 超级BOM系统云平台技术基础 一个成功的超级BOM系统在技术上要具备3个条件：①有良好的硬件环境，如计算机及配套的外部设备、网络连接设备、网络线路等；②有适合超级BOM的软件环境支撑，包括操作系统软件、数据库管理软件、BOM系统软件等；③有高素质的技术人员环境[9]。 2.2 超级BOM云平台架构 云计算与超级BOM系统相结合进行超级BOM系统的云平台建设，设计理念是基于面向服务的体系架构（SOA），对物料信息发布、存储集中管理，实现物料信息资源开放共享的目的。体系架构自下而上分为物理层、平台层、资源整合层、应用层和访问层5层。 要想使云计算运用到超级BOM系统中，首先必须建立一个共享云平台构架，这5个层面是构建云平台的基础，各层之间紧密结合，互相联系，共同建立起超级BOM系统云平台架构，然后在此架构的基础上才可以通过各种途径将云计算应用到超级BOM系统，使其成为一个完整的系统。 3 系统设计 3.1 云计算超级BOM系统结构 云计算提供一种统一的BOM管理平台，包括服务器、存储设备和网络设备，以及为云计算产业提供的咨询服务，用户可根据需要对BOM系统进行模块化定制，并且只需要在客户端进行数据、流程处理即可。对于后续的系统升级、扩展，云计算平台都进行统一管理，大大降低了系统二次开发 [10]。 3.2 系统总体设计 通过云计算技术结构体系的分析，运用Eclipse、JavaWeb技术、Sqlserver数据库技术等进行详细设计，系统功能结构如图2所示。 3.3 系统数据模型设计 本系统采用数据库群对数据进行存储管理，根据对物料结构层次的分析，得到图3的E-R图。产品管理部门在添加产品时要设置产品属于何类别；设计部门在设计产品结构时，产品包含多个零部件，多个零部件组成一个产品，零部件会形成零部件层次结构，同时需要记录设计变更中的修改记录；工艺部门在设计产品工艺时，需要为产品、零部件制定工艺，工艺则形成相应的工艺结构；其它相关部门在数据汇总时，可以选择对零部件或工艺进行汇总；产品设计过程中需要记录修改。平台管理员需要配置具有不同角色、权限的用户。 4 系统实现及运行分析 4.1 系统部分功能实现 基于云计算的超级BOM系统基于B/S结构模式，企业用户需要根据平台管理员给定的网址和账号登录系统。在产品录入阶段，需要将产品工艺信息用Word或Excel按照一定格式设计好，然后批量导入系统。 4.2 系统运行分析 系统整合了4个4核、8G内存的刀片式服务器，利用Hadoop技术构建了一个虚拟资源池进行性能测试。测试时，将其中一个服务器作为主节点，其余3个服务器作为从节点，分别用不同节点数的服务器对资源池中的数据进行检索计算。测试时分别利用不同节点数查询10 000个物料和20 000个物料，并将其查询时间与应用云计算之前查询的20 000个物料查询时间相比较，测试结果如图4所示。 测试结果中，查询10 000个物料时，采用4个集群节点比采用单个节点快了95%左右，查询20 000个物料时则快了103%，在应用云计算之前，系统查询20 000个物料需要0.9s，在应用云计算之后采用4个集群节点时查询时间则降到了0.46s。测试结果表明，随着集群节点的增加，物料的查询速度会加快，且查询物料量越多效果越明显。因此，应用云计算可以大幅度降低物料的查询时间。 5 结语 本文通过对云计算技术结构体系等内容的分析，根据云计算设计思想和理论对超级BOM系统进行了相关的技术、业务分析。结合超级BOM理论思想，分析了混合BOM的结构以及超级BOM系统云平台的技术基础，并将虚拟化技术应用到云平台，构建了一个用于超级BOM系统的云平台整体架构。结合云计算技术、Eclipse、JavaWeb技术、Sqlserver数据库技术等，详细设计了超级BOM系统云平台。 参考文献： [1] 陆琳琳.浅析当前我国企业信息化管理存在的问题及对策[J].电脑知识与技术，2014（5）：93-101. [2] 陈红松.云计算与物联网信息融合[J].北京：清华大学出版社，2017：12-16. [3] RITTINGHOUSE J， RANSOME J. Cloud computing： implementation， management， and security[EB/OL]. http：//www.doc88.com/p-5748958850023.html. [4] LEE C H， LEEM C S， HWANG I H. PDM and ERP integration methodology using digital manufacturing to support global manufacturing[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2011（53）：399-409. [5] 曹律.基于云计算的在线学习平台的设计及实现[D].长沙：湖南大学，2016. [6] 蔡宗琰，张嫒，李小宁.面向制造企业信息集成的企业资源计划系统功能模型[J].机床与液压，2008（5）：227-241. [7] 肖新华，王太勇，成兵，等.基于源码可重构的事务编码系统研究[J].中国机械工程，2014，2（1）：196-201. [8] 朱慧玲.物料清单管理系统的核心算法研究[J].计算机光盘软件和应用，2015（1）：37-38. [9] 李從东，谢天，汤勇力，等.面向云制造服务的语义X列表知识表达与推理体系[J].计算机集成制造系统，2012，18（7）：1469-1484. [10] 黎连业，王安，李龙.云计算基础与实用技术[M].北京：清华大学出版社，2013：167-196. （责任编辑：杜能钢） |
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