基于uml的设备维修管理系统开发研究

华中科技大学硕士学位论文基于UML的设备维修管理系统开发研究姓名：郑明霞申请学位级别：硕士专业：能源与环境工程指导教师：黄勇理20061109I摘要随着信息系统的复杂性、多样性和相互关联性不断增长，传统的面向功能开发方法，已逐渐不适应越来越复杂和多变的需求，其成果不能得到很好的重用。而面向对象建模技术能够有效地控制复杂性、适应多变性，具有灵活性、低风险性、可重用性，能大大提高系统开发的效率。统一建模语言UML融合了当前流行的面向对象方法的主要概念，吸收了多种方法的成果，表达能力丰富，开发过程规范，适用于软件生命开发周期的各个阶段建模，是未来软件领域昀具有支配地位的建模语言。论文总结了UML的技术，指出了UML的建模过程和建模工具，并通过与传统方法比较指出其建模的优势。针对电力企业目前实施企业资源管理ERP的情况，选择ERP环境下的重要子系统设备维修管理系统，从需求分析、系统分析、系统设计及系统实现等阶段进行建模分析，建立了系统体系结构，详细分析了各阶段的建模过程，并用JAVA语言实现了部分模块。论文结合实践项目，对UML在设备维修管理系统分析设计中的应用进行了探讨，相信对今后开发复杂的企业资源管理系统ERP有很好的指导作用。关键词：管理信息系统，设备维修，统一建模语言，面向对象IIAbstractWiththeInformationSystembecomingincreasinglycomplex,multiplexandinteractive,thetraditionalfunction-orientedmethodsofdevelopmentcannotfitinwiththecomplexityandinconstantrequirements,theresultofanalysisanddesigncannotbereusedeffectively.Bycomparison,object-orientedmodelingtechniqueisflexible,reusableandcanreducetheriskofdevelopmentbecauseitmakesthecomplexityandchangeabilityincontrol.Sotheobject-orientedtechniquecanimprovethedevelopmentefficiency.TheUnifiedModelingLanguage(UML)inosculatesthemainconceptsandtechnologiesofprevalentobject-orientedmethodsandabsorbstheirproduction.Withitsabundantexpressionandstandardprocess,UMLisfitforsystemmodelingineveryphaseoflifecycle,whichisthemostdominantmodelinglanguageinthesoftwarefieldofthefuture.ThethesissummarizesUMLtechnology,pointsoutmodelingprocessandtool,andshowsitsadvantageincomparisontotraditionalmethods.AimedatimplementofEnterpriseResourcePlanningforelectricenterprise,thisthesisanalysesanddesignsEquipmentMaintenanceManagementSystemofERPfromrequirement,analysis,designtorealization.SystemframeworkisgivenandsomemodularsareimplementedwithJAVA.Basedontheprojectdevelopmentpractice,theapplicationofUMLininformationsystemisresearched,whichwillbevaluabletodevelopthecomplexERPSystem.Keywords:ManagementInformationSystem,EquipmentsMaintenance,UnifiedModelingLanguage,Object-oriented独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日11绪论1.1选题背景自从制造业出现以来，企业的运营目标是在给定资金、设备、人力的前提下，达到尽可能大的有效产出，或寻求昀佳的投入/产出比。随着产品复杂性的增加、市场竞争的加剧及全球化信息的形成，逐渐出现了一些使制造企业对企业所用的人、财、物、信息、时间和空间等综合资源进行综合平衡和优化管理的先进管理模式。纵观企业资源管理的发展过程，可以划分为以下几个标志性的阶段[1]：MIS（ManagementInformationSystem，管理信息系统）阶段：企业的管理信息系统主要用来记录大量原始数据，支持统计、查询、汇总等方面的工作，依赖于公司现有的数据和数据流，相对来说灵活性不强。MRP（MaterialRequirementPlanning，物料需求计划）阶段：随着人们认识的加深，为解决采购、库存、生产、销售的管理，发展了生产能力需求计划、车间作业计划以及采购作业计划理论，从而实现减少库存、优化库存的管理目标。在此阶段，出现了丰田生产方式（看板管理）、TQC（全面质量管理）、JIT（准时制生产）以及数控技术等支撑技术。MRPII(ManufactureResourcePlanning，制造资源计划)阶段：在MRP管理系统的基础上，系统增加了对企业的生产中心、加工工时、生产能力等方面的管理，增加了计算机急性生产排程的功能，同时也包括了财务管理功能，在企业中形成以计算机为核心的闭环管理系统。这种管理系统能够动态地检测到产、供、销的全部生产过程。ERP（EnterpriseResourcePlanning，企业资源计划）阶段：ERP阶段是升级到以计算机为核心的企业级管理系统更为成熟的阶段，系统增加了包括财务预测、生产能力综合、资源调度等方面的功能，配合企业实现全面质量管理和生产资源管理及辅助决策的功能，成为企业进行生产管理及决策的平台工具。从企业资源管理的发展过程中可以看到，信息技术已在企业的管理层面扮演着越2来越重要的角色，信息技术的迅猛发展为企业建立信息化管理系统，甚至对改变企业管理模式起着不可估量的作用。实践证明，MRP、MRPII、ERP的应用和发展，有效地促进了企业管理的现代化、科学化，是企业适应日益激烈的市场竞争的必要支撑。ERP是一个企业全面的电脑化管理，是一种包含现代前沿管理思想和管理方法的软件系统。它是在MRPII基础上发展起来的，是MRPII系统在功能上的扩展和技术上的更新以及管理理论的进步。MRPII仅能改变企业内部资源的信息流，随着全球经济一体化的加速，企业与其外部环境的关系越来越密切，MRPII逐渐不能满足需要。于是，不仅能处理企业内部资源的信息流，同时还能处理与企业外部环境有关信息流的软件ERP应运而生了。ERP突破了原来只管理企业内部资源的方式，把客户需求、企业内部的经营活动以及供应商的资源融合到一起，体现了完全按市场需求制造的经营思想。ERP也打破了MRPII只局限于传统制造业的旧的观念和格局，把触角伸向各个行业，特别是金融业、通信业、高科技产业、零售业等，大大扩展了应用范围。ERP软件功能模块包括采购管理、计划管理、财务管理、人事管理、销售管理、库存管理、质量管理、设备管理等。随着企业生产自动化程度越来越高，大部分任务直接由设备完成。使设备处于良好状态，才能保证企业进行高质量、低成本的生产，并按计划完成生产任务，从而提高企业的经济效益。利用计算机技术来管理设备，是提高设备管理工作效率的重要手段。因此设备管理是企业资源及计划与管理的重要组成部分。设备管理通过对设备的基本信息、运行情况、保养和事故处理等信息的管理，使各级部门能及时了解设备从安装、使用、变动到报废等过程的信息，对设备的保养、维修等发生的费用及时地提供给财务系统。当前设备维修观念贯穿于设备的整个生命周期，且维修费用在设备成本中占有重要比重，因此本课题研究对象为设备维修管理系统。1.2研究意义近年来，ERP在我国获得了迅速的发展，众多的企业通过实施ERP收到了良好的成效，提高了管理水平，改善了业务流程，增强了企业竞争力。尤其是一些大型企业实施ERP更有成效，如联想、长虹、海尔以及华为、中兴、大唐等电信设备供应商。3与此同时，国内的ERP厂商队伍也不断发展壮大，技术水平不断提高，目前国内的ERP厂商数量已经越来越多，成为软件产业中的一支重要力量。任何企业都有自己的特色，即使同一行业，也有着不同的管理需求。对ERP的应用来说，存在企业需求与软件功能“冲突”的问题，也就是说ERP软件在国情化、企业化方面还较为欠缺。国外的ERP系统与国内的ERP系统相比，发展历程长、成熟、管理功能更加强大，能为企业的发展提供战略决策，但价格昂贵，不轻易做二次开发，只有通过参数设置，使企业按照软件的流程来执行。国内的ERP符合中国国情，价格相对合适，但是系统起步晚，没有国外的功能强大。另外，可以为用户的独特需求良身定做的软件供应商更少。上述设计过程中的业务建模与企业实际管理模式不相适应的问题，归根结底是由于现有ERP系统大多采用传统设计方法的缘故。传统软件主要存在以下方面的问题。(1)需求分析对问题域的认识和描述不是以问题域中的固有的事物作为基本单位，并保持它们的原貌，而是打破了各项事物之间的界限，在全局范围内以功能、数据或数据流为中心来进行分析。例如功能分解法，把整个问题域看作一些功能和子功能；数据流法则把它看作一些数据流和加工。所以这些方法的分析结果不能直接的映射问题域，而是经过了不同程度的转化和重新组合。因此，传统的分析方法容易隐蔽一些对问题域的理解偏差，与后续开发阶段的衔接也较困难。（2）总体设计和详细设计在总体设计阶段，以需求分析的结果作为出发点构造一个具体的系统设计方案，详细设计是在总体设计的基础上考虑每个模块的内部结构及算法，昀终将产生每个模块的程序流程图，在这两个阶段，开发人员对问题域的认识越来越接近于系统的具体实现-编程。但因为需求分析阶段的分析文档数据流图（DFD）和设计阶段设计文档模块结构图（MSD）是两种不同的表示体系，DFD中的一个数据流，既不能对应MSD中的模块的数据也不能对应模块间的调用关系，DFD中的加工也未必对应MSD中的一个模块，即“从分析到设计的转换”没有可靠的转换规则，带有人为的随意性，从而很容易因理解上的错误而埋下隐患，程序员持设计文档进行编程时，很难透过此文4档看到问题域的本来面貌。（3）编程和测试编程阶段，是利用一种编程语言产生一个能够被机器理解和执行的系统，测试是发现和排除程序中的错误。从理论上讲，从设计到编程、从编程到测试应能较好地衔接，但是，由于分析方法的缺陷很容易产生对问