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1系統(tǒng)需求分析

1．1基本需求

信息管理系統(tǒng)服務(wù)于用戶，其實(shí)際業(yè)務(wù)需求是根本，因此系統(tǒng)開發(fā)的各項(xiàng)功能需與之相匹配。經(jīng)過深入交流和歸納分析，明確了用戶要求的系統(tǒng)主要功能如下:a．實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資源的高效管理。飛機(jī)維修業(yè)務(wù)部門信息資源種類繁多，數(shù)據(jù)量大，涵蓋人員信息、客戶信息、飛機(jī)產(chǎn)品信息、基本構(gòu)型信息、故障信息等，僅基本構(gòu)型模塊包括的各種部附件就達(dá)上萬(wàn)種類型，憑借過去的手工管理很難進(jìn)行查詢分析和統(tǒng)計(jì)匯總。系統(tǒng)需利用計(jì)算機(jī)對(duì)這些資源進(jìn)行信息化統(tǒng)一管理，方便用戶高效、精確檢索，獲取自己所需信息，減少手工處理工作量，提高管理效率。b．信息資源共享與傳輸。信息資源的高效管理基于整個(gè)系統(tǒng)存在的數(shù)據(jù)，方便了人員對(duì)信息的管理和利用。當(dāng)用戶希望從其他科室或人員獲取信息時(shí)，通過信息資源共享與傳輸，便可及時(shí)得到對(duì)方授權(quán)并獲取自己所需資源，最終實(shí)現(xiàn)減少部門人員遠(yuǎn)距離往來(lái)各科室索要、傳遞、拷貝文件等時(shí)間，提高業(yè)務(wù)處理效率，且保持了相關(guān)信息的同步一致性。c．規(guī)范流程、明確責(zé)任，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)維修業(yè)務(wù)的有效監(jiān)控和管理。飛機(jī)維修業(yè)務(wù)涉及的單位和人員眾多，在以往的管理過程中，由于不能對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)程進(jìn)行及時(shí)跟蹤，無(wú)法對(duì)各任務(wù)環(huán)節(jié)和狀態(tài)形成直觀了解，這種情況往往容易造成業(yè)務(wù)上的管理和監(jiān)督不及時(shí)，致使任務(wù)無(wú)法按期完成。另一方面，由于流程的不清晰，對(duì)業(yè)務(wù)辦理過程中出現(xiàn)的問題反饋慢、解決問題時(shí)間長(zhǎng)且難以明確責(zé)任。因此，系統(tǒng)應(yīng)在建立標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化飛機(jī)維修業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，對(duì)具體任務(wù)中各科室、人員的辦理狀態(tài)、時(shí)效等進(jìn)行跟蹤，實(shí)時(shí)查看督辦，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，有利于規(guī)范各單位職責(zé)，提高工作效率。d．對(duì)各類靜、動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)整理分析以及報(bào)表輸出。本系統(tǒng)包含飛機(jī)維修業(yè)務(wù)所需的大量靜、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，用戶需定期或根據(jù)自身需要有條件地對(duì)該類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并輸出相關(guān)報(bào)表，以跟蹤飛機(jī)產(chǎn)品售出后的使用狀況，并以此作為評(píng)估其性能和日后進(jìn)行改進(jìn)的重要依據(jù)。此外，對(duì)于飛機(jī)這樣的大型復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說，航空設(shè)備種類和數(shù)量較多，備件需求問題不僅僅是單個(gè)零部件的問題，系統(tǒng)中每個(gè)部件對(duì)系統(tǒng)壽命周期及費(fèi)用都起著不同作用。如何在可用度、可靠度以及費(fèi)用之間找到一個(gè)綜合的解決方案，合理科學(xué)地對(duì)所需備件的需求數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè)也是本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的重要功能。

1．2業(yè)務(wù)流程分析

業(yè)務(wù)流程分析主要是通過相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程圖對(duì)各環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)活動(dòng)以及信息資源流動(dòng)進(jìn)行詳細(xì)描述。通過整理分析，該飛機(jī)維修部門的整體業(yè)務(wù)流程描述為:首先飛機(jī)客戶或企業(yè)派駐用戶現(xiàn)場(chǎng)的服務(wù)代表將飛機(jī)產(chǎn)品使用過程中的故障信息或維修支援請(qǐng)求等通過傳真形式反饋至維修業(yè)務(wù)部門，由信息中心接收后把收集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)按機(jī)型分類并以標(biāo)準(zhǔn)格式錄入信息管理系統(tǒng)，而后傳閱至部門主管領(lǐng)導(dǎo)(部長(zhǎng))。部長(zhǎng)首先要對(duì)信息進(jìn)行審閱，退回不符合規(guī)定的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)報(bào)表信息后，根據(jù)對(duì)具體情況的分析分派任務(wù)到各業(yè)務(wù)科室，指定具體機(jī)型負(fù)責(zé)人(質(zhì)量控制科分辦員)承辦?？崎L(zhǎng)收到任務(wù)后，依據(jù)部長(zhǎng)處理意見和本科室具體流程分派人員落實(shí)，質(zhì)量控制科分辦員則根據(jù)傳真信息的具體內(nèi)容及問題類別，負(fù)責(zé)在系統(tǒng)中錄入相應(yīng)的技術(shù)咨詢、故障信息卡、返修跟蹤卡、備件申請(qǐng)、月報(bào)、供應(yīng)商評(píng)價(jià)等數(shù)據(jù)，而后將信息分派到各責(zé)任科室進(jìn)行具體處理，此過程由質(zhì)量控制科科長(zhǎng)審核。需要辦理信息反饋的任務(wù)主要分派到質(zhì)量控制科，由各機(jī)型負(fù)責(zé)人按質(zhì)控文件“航空產(chǎn)品外場(chǎng)質(zhì)量信息反饋處理程序”進(jìn)行辦理，最終將結(jié)果上傳至系統(tǒng);服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)故障處理信息通過“航空產(chǎn)品故障信息卡”和“故障品返修索賠跟蹤卡”分派到售后服務(wù)科，并由其負(fù)責(zé)跟蹤處理及閉環(huán)，售后服務(wù)科還負(fù)責(zé)飛機(jī)月報(bào)統(tǒng)計(jì)、分析等;備件申請(qǐng)類信息分派至備件服務(wù)組，若有要件信息需辦理，首先查看庫(kù)存數(shù)量是否滿足，如庫(kù)存不滿足則進(jìn)入下令程序，庫(kù)存滿足條件需要發(fā)運(yùn)時(shí)，則直接進(jìn)入發(fā)運(yùn)管理程序;對(duì)技術(shù)單、服務(wù)通報(bào)編發(fā)、客戶培訓(xùn)等相關(guān)信息則分派到技術(shù)培訓(xùn)科，分別按技術(shù)單流程和培訓(xùn)流程實(shí)施。飛機(jī)維修業(yè)務(wù)整體流程如圖1所示。

2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2．1系統(tǒng)的開發(fā)結(jié)構(gòu)模式

本系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)開發(fā)，B/S(Browser/Server)結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，這是一種基于Web的新型信息管理系統(tǒng)平臺(tái)模式。B/S結(jié)構(gòu)模式把傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)模式中的服務(wù)器進(jìn)行了分解，轉(zhuǎn)變成一個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器以及一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用服務(wù)器(Web服務(wù)器)，這種技術(shù)是因特網(wǎng)以及WWW服務(wù)發(fā)展的直接結(jié)果，是對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)。在B/S結(jié)構(gòu)下，用戶操作界面通過客戶端瀏覽器實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯置于前端(Browser)，主要事務(wù)邏輯都在服務(wù)器端(Server)實(shí)現(xiàn)，從而形成3層結(jié)構(gòu)。采用B/S結(jié)構(gòu)模式開發(fā)出的信息管理系統(tǒng)，主要通過HTTP協(xié)議進(jìn)行信息傳輸。程序本身部署在服務(wù)器端，而后使用一臺(tái)Web服務(wù)器用于處理用戶在客戶端提交的請(qǐng)求，另外一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器專門用于處理相關(guān)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。在B/S結(jié)構(gòu)模式中，瀏覽器借助一些開放的公用端口容易非法入侵Web服務(wù)器，而在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和Web服務(wù)器分開部署后，前者和后者的物理地址將變得毫不相關(guān)。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器而言，當(dāng)主要用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理時(shí)通常只需開放與之相關(guān)的部分端口，因此該模式能有效地保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器不被入侵。基于上述分析，給出系統(tǒng)B/S結(jié)構(gòu)模型。

2．2系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

為了更明確地描述系統(tǒng)功能活動(dòng)，在系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上，按照層次將系統(tǒng)功能劃分為兩大類:信息資源管理、工作流管理。其中，信息資源管理模塊實(shí)現(xiàn)維修體系中各項(xiàng)基礎(chǔ)公共數(shù)據(jù)的管理，主要包括人力資源管理、出差任務(wù)管理、飛機(jī)交付動(dòng)態(tài)、基本構(gòu)型管理、相關(guān)單位管理等子模塊;工作流管理模塊實(shí)現(xiàn)維修管理中各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，包括事務(wù)處理、客戶故障處理、信息反饋管理、技術(shù)單管理、備件管理和培訓(xùn)業(yè)務(wù)管理等子模塊。信息資源模塊同時(shí)為工作流管理模塊提供基礎(chǔ)信息，其準(zhǔn)確性將直接影響相關(guān)流程的控制和管理。

3系統(tǒng)信息模型及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

信息模型的建立是系統(tǒng)開發(fā)極為重要的一部分，其目的是把將要設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)行為聯(lián)系起來(lái)，同時(shí)也是為了更好地理解所要開發(fā)的系統(tǒng)，提圖3系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)示意圖供簡(jiǎn)化和復(fù)用的機(jī)會(huì)。信息模型可從多個(gè)角度來(lái)進(jìn)行描述，可以是結(jié)構(gòu)性的，用于強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)組織或業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)等;也可以是行為性的，著重強(qiáng)調(diào)流程控制或動(dòng)態(tài)行為。在信息模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)表，能為飛機(jī)維修業(yè)務(wù)信息管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。

3．1用例模型分析

為了進(jìn)一步把握和分析用戶需求，需要從用戶角度來(lái)理解系統(tǒng)所需功能，并為其提供一個(gè)需求模型。用例模型描述的即是外部參與者(Actor)所理解的系統(tǒng)功能，它的建立是在與用戶反復(fù)討論的基礎(chǔ)上進(jìn)行模型分析和改進(jìn)，從而逐步完善系統(tǒng)功能需求。首先，它對(duì)所要開發(fā)系統(tǒng)的功能需求加以表述;其次，把系統(tǒng)看作黑盒，在不關(guān)心系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的情況下以外部參與者角色進(jìn)行理解;最后，它對(duì)需求分析階段之后的開發(fā)行為起到驅(qū)動(dòng)作用，不僅確保了開發(fā)過程中系統(tǒng)各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)，而且能用于驗(yàn)證和檢測(cè)。本文采用面向?qū)ο蟮姆椒?，使用統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML構(gòu)建可視化需求模型，該模型的建立能夠更加清楚地表達(dá)用戶需求，有助于進(jìn)一步分析并挖掘更深層次功能。在圖4中，以備件業(yè)務(wù)組作為系統(tǒng)參與者為例，描述了參與者與用例的通訊關(guān)聯(lián)(CommunicationAssociation)以及用例間的相互關(guān)系。該圖涵蓋了用例的使用、泛化以及擴(kuò)展關(guān)系。用例關(guān)系的使用不單是對(duì)用例圖描述進(jìn)行補(bǔ)充，更重要的是它清楚地展示了系統(tǒng)各功能之間的聯(lián)系，易于使用者及開發(fā)人員理解，有助于系統(tǒng)需求模型的建立和完善。

3．2系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型

靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型可根據(jù)用例模型來(lái)構(gòu)建，利用UML統(tǒng)一建模語(yǔ)言建立系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型時(shí)，主要是靠類圖或者對(duì)象圖來(lái)進(jìn)行描述。在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的過程中，對(duì)象是客觀世界的任一實(shí)體的映射，類是從具體對(duì)象抽象出來(lái)的一些共有屬性和特性集合。圖5和圖6是以技術(shù)單管理業(yè)務(wù)類和備件發(fā)運(yùn)用例為例分別給出的狀態(tài)圖和類圖。

3．3系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為模型

系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型的建立使系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相互聯(lián)系變得更加清楚，但并沒有描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為特征，為了進(jìn)一步論證和分析用戶需求，在靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型建立的基礎(chǔ)上還要建立動(dòng)態(tài)行為模型，包括序列圖、活動(dòng)圖、狀態(tài)圖和協(xié)作圖等的建立，這也是對(duì)前者的驗(yàn)證和補(bǔ)充。

3．4系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本文研究和開發(fā)的飛機(jī)維修業(yè)務(wù)信息管理系統(tǒng)，其使用的主體是維修業(yè)務(wù)部門各科室用戶，具體功能種類多、數(shù)據(jù)信息量大，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的好壞將直接影響業(yè)務(wù)處理效率和用戶體驗(yàn)。本系統(tǒng)使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，它是建立在關(guān)系模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫(kù)，主要通過集合代數(shù)等數(shù)學(xué)概念和方法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。而靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模過程中描述的UML類圖實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)擴(kuò)展的實(shí)體－關(guān)系模型，且該模型比較容易映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，基于一定的映射規(guī)則，以系統(tǒng)模型中實(shí)體類為重點(diǎn)對(duì)所有對(duì)象類和關(guān)系進(jìn)行映射，能得到對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)表，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)。以質(zhì)量控制科的飛機(jī)產(chǎn)品故障信息管理和技術(shù)培訓(xùn)科的技術(shù)單業(yè)務(wù)處理中涉及的實(shí)體類為例，飛機(jī)產(chǎn)品故障信息管理過程所涉及到的實(shí)體類有:已交付飛機(jī)類、故障信息卡類、返修索賠卡類、基本構(gòu)型類、單機(jī)質(zhì)量檔案類、機(jī)型系列類、飛機(jī)產(chǎn)品客戶類、機(jī)型負(fù)責(zé)人類、USER類、供應(yīng)商和維修商類，這些類都需要設(shè)計(jì)為數(shù)據(jù)庫(kù)表。每架已交付的飛機(jī)產(chǎn)品都有獨(dú)自的單機(jī)質(zhì)量檔案，因此已交付飛機(jī)表是單機(jī)質(zhì)量檔案表的父類表。其中，飛機(jī)產(chǎn)品客戶類、機(jī)型系列類和已交付飛機(jī)類之間是“一對(duì)多”的關(guān)系，供應(yīng)商、制造商和基本構(gòu)型之間也是“一對(duì)多”的關(guān)系，因此在映射的相關(guān)表之間建立了外鍵，各表通過相應(yīng)的外鍵字段關(guān)聯(lián)。按上述方法把飛機(jī)維修業(yè)務(wù)信息管理中包含的所有實(shí)體類映射到對(duì)應(yīng)的表，初步完成整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表的建立。在此基礎(chǔ)上，還需根據(jù)需求分析對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)做進(jìn)一步的改善和調(diào)整，包括檢查數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性、對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)等。該過程能保證所設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的準(zhǔn)確性和一致性，同時(shí)可有效避免因依賴關(guān)系引起的數(shù)據(jù)冗余，提高數(shù)據(jù)庫(kù)使用性能。

4系統(tǒng)實(shí)施

該飛機(jī)維修業(yè)務(wù)信息管理系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境為VisualStudio2008。系統(tǒng)表示層通過ASP．NET以及JavaScript、HTML語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)界面展示和輸入響應(yīng)，邏輯層使用C#語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理過程中包含較大的數(shù)據(jù)量且系統(tǒng)受訪問的次數(shù)頻繁，在衡量了Web服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的適用性，并結(jié)合企業(yè)和系統(tǒng)自身特點(diǎn)的情況下，采用WindowsServer2003搭配集成的Internet信息服務(wù)IIS6．0構(gòu)建Web服務(wù)器，選擇SQLServer2005作為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。安裝并配置好SQL數(shù)據(jù)庫(kù)和IIS服務(wù)器各項(xiàng)功能后，啟動(dòng)IIS服務(wù)，用戶在自己PC端的IE瀏覽器中輸入相應(yīng)IP地址即可進(jìn)入該飛機(jī)維修業(yè)務(wù)信息管理系統(tǒng)。登錄成功后，依據(jù)管理員賦予權(quán)限的不同可進(jìn)行相應(yīng)的信息查詢、管理及業(yè)務(wù)處理操作。

5結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)開發(fā)的飛機(jī)維修業(yè)務(wù)信息管理系統(tǒng)，貼近航空企業(yè)飛機(jī)維修業(yè)務(wù)工作實(shí)際。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了資源共享、信息實(shí)時(shí)交換，為飛機(jī)維修業(yè)務(wù)信息化的實(shí)現(xiàn)提供了信息基礎(chǔ)和技術(shù)支撐;數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞、高效檢索等功能為飛機(jī)維修信息管理提供了可靠的數(shù)據(jù)保障，使用戶對(duì)各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求的反應(yīng)更加準(zhǔn)確迅速;系統(tǒng)還建立了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的業(yè)務(wù)流程，促進(jìn)企業(yè)的業(yè)務(wù)管理向更加合理、科學(xué)的方向發(fā)展，不僅能改善其經(jīng)營(yíng)環(huán)境，還能增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力。目前，該信息管理系統(tǒng)已經(jīng)在企業(yè)的飛機(jī)維修業(yè)務(wù)部門投入使用，有效提高了業(yè)務(wù)效率和飛機(jī)產(chǎn)品維修的信息化水平。（本文來(lái)自于《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程》雜志?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程》雜志簡(jiǎn)介詳見）

作者：程新馬小尉汪浩單位：中航工業(yè)哈飛集團(tuán)有限責(zé)任公司南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院