基于再制造云服务平台的再制造技术综合信息系统开发

覃频频，栾光灿，杨春兰，陆夏萍

QIN Pin-pin, LUAN Guang-can, YANG Chun-lan, LU Xia-ping

（广西大学 机械工程学院，南宁 530004）

0 引言

作为“工程机械零部件再制造云服务平台”的重要组成部分，工程机械零部件再制造技术综合信息系统（Remanufacturing Technology Integrated Information System，RTS）对再制造企业主要有三个方面的实用意义：第一，完善和归整了技术资料库，实现再制造技术资源的高度共享；第二，建立失效分析和修复案例库，为后续的再制造提供技术指导；第三，利用计算机模拟业内专家的失效分析和修复推理思维并建立推理机制。RTS对工程机械零部件再制造有积极的应用价值，可以全面实现对工程机械零部件再制造提供辅助决策支持[1～4]。

1 RTS系统分析

一个完整的信息系统必须包含系统分析、系统设计、系统实现三个主要部分。系统需求分析和系统设计是系统开发实现的必要前提[5]。采取实地发放调查问卷和个别访谈的方式对RTS系统进行了需求分析，了解目标用户的需要，最终归纳出用户对系统的七大需求：功能需求、逻辑需求、运行需求、性能需求、安全性需求、易用性需求和界面需求。

1.1 RTS系统的功能需求

工程机械零部件再制造的关键技术环节包括：预清洗、拆卸、清洗、旧件评估、失效分析和修复、出厂试验，RTS系统从每个技术环节着手来逐个分析系统的功能需求。RTS系统的UML用例图如图1所示。

1）清洗拆卸模块。主要为用户提供零部件的清洗工艺、拆卸工艺和对应的清洗拆卸示意图等信息。

2）旧件评估模块。从技术性评估、经济性评估两个方面评价零部件的可再制造性。

3）失效分析和修复模块。采用RBR和CBR两种推理方法，RBR方法包括失效分析推理和失效分析库管理，CBR方法包括案例推理和案例库管理。

（1）失效分析。失效分析采用五级层次故障树分析法，即依次选择零部件类别、零部件名称、失效/故障部位、失效/故障现象、典型特征，由此得出对应的失效原因和修复措施，并附上失效/故障示意图。

（2）案例推理。案例推理的方法同失效分析方法。

（3）失效分析和修复库管理和案例库管理可用来对以上数据进行可视化管理，即同一种结果的不同呈现方式。

（4）检索。失效分析库和案例库检索均包含单项检索和组合检索，单项检索即为单个字段的检索，组合检索即为多个字段的检索。失效分析单项检索是零部件类别、零部件名称、失效/故障现象、修复措施四个字段的“或”关系检索；失效分析组合检索是零部件类别、零部件名称、失效/故障现象三个字段的“与”关系检索；案例库单项检索是零部件类别、零部件名称、失效/故障现象、修复措施、案例ID、案例描述、案例起止时间七个字段“或”关系检索；案例库组合检索是零部件类别、零部件名称、失效/故障现象三个字段“与”关系检索。

图1 系统功能需求分析UML用例图

4）试验模块。该模块是再制造技术环节的最后一步，是对再制造零件的质量控制，决定着客户对产品的满意度。其主要包括检测项目、检测内容、检测标准和检测设备。

5）用户管理模块。该模块是对用户以及用户的权限进行管理，设置管理员、普通用户的操作权限。

6）数据导出模块。数据可导出到各类办公软件中，并自动生成A4格式打印报表。

1.2 RTS系统的逻辑需求

为实现以上需求功能，需要一个数据库来做数据支撑。用户管理模块需要包含用户表、角色表；清洗拆卸模块需要包含清洗拆卸表；旧件评估模块需要包含评估主表、评估从表、评估从表2、评价等级表；失效分析和修复模块需要包含失效分析目录名称表、失效分析和修复表、案例库目录名称表、案例库表、修复成效表；出厂试验模块包含出厂试验主表、出厂试验从表。系统顶层和中层复合数据流图如图2所示。

2 RTS系统设计

2.1 RTS系统功能模块设计

在以上需求分析的基础上设计系统的功能模块结构，主要包括：清洗拆卸模块、旧件评估模块、失效分析和修复模块、试验模块、用户管理模块、数据导出模块。各模块的结构如图3所示。

2.2 RTS系统业务逻辑设计

某工程机械零部件再制造企业组织架构包括技术支持部、质量部、市场部3个部门和1个再制造工厂。根据各自的职能和现行业务流程，制定了图4所示的业务流程图。采用业务流程建模与标注BPMN方法来描述系统的业务逻辑[6]。

图2 系统逻辑需求分析数据流图

图3 系统的功能模块结构

2.3 RTS系统的数据库设计

2.3.1 RTS系统的概念设计

数据库设计主要包括概念设计、逻辑设计、物理设计三大过程，采用E-R图来描述数据库的概念设计，图5即为案例库模块的E-R图[7]。

2.3.2 RTS系统的逻辑设计

根据图2，数据库共需清洗拆卸表等13个数据表；由概念设计可知，数据库共需零部件名称等96个字段。如表1所述即为出厂试验的数据表模型。

图4 系统的BPMN业务逻辑结构

图5 案例库模块E-R图

2.3.3 RTS系统的物理设计

系统选择最新的SQL Server 2012作为数据库，并将其安装在Windows Server 2012的服务器上，配备3.2GHz四核CPU、8GB内存，数据库采取SQL Server和Windows双重身份验证模式。

3 RTS系统实现

3.1 RTS系统的开发

采用了Visual Studio集成开发环境中擅长业务应用程序开发的LightSwitch作为开发工具，以Visual Basic作为编程语言，遵循表示层、逻辑层、数据层三层应用程序体系结构模式，系统的失效分析推理子模块效果如图6[8]所示。

图6 失效分析推理子模块效果图

表1 出厂试验主表

3.2 RTS系统的部署

采用三层应用程序体系结构模式进行部署。根据系统需求分析，目标用户在Windows桌面和Web浏览器中都能运行应用程序，因此RTS系统采取双向部署，即把系统同时部署在桌面客户端（胖客户端）和Web客户端（瘦客户端）上[9]。

4 结论

在某工程机械再制造企业的“工程机械零部件再制造云服务平台”上建立了再制造技术综合信息系统。完成了基于三层应用程序体系结构模式下的再制造技术综合信息系统开发。所开发的系统为工程机械零部件再制造技术提供辅助决策支持，实现了再制造技术信息共享，真正使再制造步入了信息化和网络化道路。

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