农机信息发布系统数字化设计制造技术研究——基于JSF和Web应用

叶 娟

(广东科学技术职业学院 广州学院，广州 510640)

0 引言

制造业的核心将是制造模式的创新，可视化制造作为一种新兴制造模式，已经受到越来越多的制造企业的青睐。可视化技术是利用全新独特的信息表达方法，利用直观的人机交互界面，解决大数据和大模型的逻辑问题，从而可以满足客户个性化的设计需求，提供大数量级别的协同设计。在这种形势下，二维设计制造模式已经无法满足现代多样化的农机设计的需求，而全新的三维制作模式给农机的设计制造发展带来了新的契机。随着生产管理和技术的创新，利用Web应用设计农机信息发布系统，实现农机信息的实时发布，使浏览器界面具有设计制造信息可视化功能，对于提高农机的设计效率和质量具有重要的意义。

1 农机数字可视化设计制造信息发布系统

在我国，农机数字可视化制造技术发展较晚，但是这几年发展速度较快，农机信息发布系统为农机可视化设计制造技术的发展带来了较高的效率、质量和效益，促进了现代农业机械化的发展。但是，农机信息发布系统和农机设计制造结合使用的研究还很少，随着现代可视化设计技术的发展，包括几何信息和非几何信息的可视化，其基本设计框架如图1所示。

图1 基于农机信息系统的可视化设计制造Fig.1 The visual design and manufacture based on agricultural

information system

利用农机信息发布系统可以发布农机设计制造的几何信息和非几何信息，农机产品的几何信息表征了主要设计优化方法和数据，而非几何信息是几何信息的有效补充。在产品的加工属性中，非几何信息的数据管理也非常重要，如制造的类别、产品的状态及物理特征等，这些信息的发布和可视化显示给农机设计制造人员带来了极大的便利。

为了使信息发布系统针对企业的每个设计制造部门，需要建立各个部门和企业中心数据库的关系模型，如图2所示。单元数据库支持设计和生产过程，设计制造完成后，数据统一归企业数据库管理。在设计制造过程中，可以将设计制造信息通过单元数据库汇总发布在企业数据库中，利用JSF组件和Web应用发布到农机信息系统中，实现设计制造人员的协同合作。在农机设计制造完成后，利用信息系统将完整的农机信息发布，为设计制造人员提供可靠的参考数据。

图2 单元数据和企业数据库关系Fig.2 Relationship between unit data and enterprise database

2 基于JSF和Web应用的农机信息发布系统

农机信息的发布主要是为农机设计可视化服务的，在农机的整个设计制造周期内，企业可以实时将设计信息发布到企业内部Web应用程序和浏览器系统中，供设计人员实时参考。利用JSF技术，将农机信息发布Web应用程序设计成多功能页面，主要包括农机信息后台发布、信息填报、审核用户管理和登录等。农机信息发布系统的组件如图3所示。

农机信息发布系统的Web应用程序需要由应用服务器保存，对于数据库的管理需要专门的数据服务器，然后通过互联网将客户端和服务器相连，系统配置如图4所示。

为了实现农机信息系统的功能，建立了功能管理的数据库，包括管理者的信息、农机信息的类别、农机设计制造和工艺信息以及各部门的表，下面详细介绍信息类别，如表1所示。

信息类别主要分为3种类别，包括字段名称、字段类型、含义和是否为空。其中，字段名称有3个，分别是Id、Name和Jibie；字段类型为Int、Varchar(30)、Varchar(20)；栏目的含义为身份识别。栏目名称和栏目级别，通过类别表可以将农机信息进行归类处理，方便农机信息的发布和管理(见表2)，更便于农机设计人员使用。

图3 农机信息发布系统组件图Fig.3 The system component diagram of agricultural information dissemination

图4 JSF服务组件系统配置图Fig.4 The configuration diagram of JSF service component system表1 农机信息分类表 Table 1 The agricultural information classification

字段名称字段类型是否为空含义IdInt否身份识别NameVarchar(30)否栏目名称JibieVarchar(20)否栏目级别

表2 农机信息发布表Table 2 The release of agricultural information table

农机信息的发布需要依赖于多用户和多线程的数据库服务器，MySQL数据库是首选，基于客户农机设计个性化需求，采用一个服务器和多个用户程序，实现个性化和可视化设计。但是，如果要合理地对数据进行可视化，还需要对数据进行分流处理，主要包括对信息的流动、传递、处理及存储等的分析，解决数据在流通过程中产生的问题。

如图5所示，可视化设计的数据分析通过分层数据流图来实现。其中，农机设计信息包含存储功能，可以保存发布信息的ID和名称，Web应用程序和浏览器之间通过JSF组件实现互联网数据交流，借助该系统数据流图可以架构可视化数据服务器的各种硬件和软件需求设备。

图5 农机设计可视化系统数据流Fig.5 The data flow of visualization system for agricultural machinery design

3 农机数学化信息发布系统设计效果测试

农机数学化信息发布系统的表现层主要采用JSF技术，在设计信息发布页面时采用了大量的JSF组件。当用户在浏览农机可视化发布系统的界面时，点击某一个按钮就相当于触发了一次事件，并发送JSF组件请求；JSF通过Bean针对事件调用相关的应用，最后返回页面信息。JSF和Bean的主要逻辑关系如表3所示。

表3 表现层页面内容和BackingbeanTable 3 Presentation layer page content and Backingbean

JSF服务组件建立在Servlet技术上的Web应用程序框架，通过web.xml部署描述文件进行配置，每个JSF请求通过FacesServlet控制Web应用程序运作整个流程。

图6为采用信息发布系统发布的车轮结构优化示意图。基于组件的多层次和分布式特点，该系统可以将很多农机设计案例紧密的结合在一起，形成集成应用软件，农机优化结构还可以附带车轮的实验信息。

图6 车轮结构优化部位示意图Fig.6 The sketch diagram of wheel structure optimization

如图7所示，在发布车轮优化设计信息后，可以附带车轮实验信息，给设计人员提供更加全方位的设计信息，从而减少由于数据信息不足而降低设计效率的问题，并减少因为查阅资料而浪费的时间。

如图8所示，基于JSF多组件和Web应用程序，还可以在农机信息发布浏览器中得到可视化的农机三维设计效果图，这能够给设计人员提供更多的信息和更个性化的设计体验，从而提高农机设计人员的设计效率和设计质量。

图7 车轮实验信息发布Fig.7 Wheel experiment information release

图8 Web三维可视化效果图Fig.8 Web 3D visualization renderings

4 结论

基于JSF组件的Web应用的关键技术，从理论和实践相结合的角度，设计了农机数字化设计信息发布系统，并最终取得了农机设计参考的Web三维可视化效果，掌握运用,取得了初步成果。由于多层系统的日趋完善，采用良好的架构和面向对象的方法对信息发布系统的开发具有明显的优势，在快速开发工具的支持下，信息发布系统的开发速度越来越快，也越来越简单。但是，由于本研究还处于初始阶段，在今后的研究中还需要进一步完善可视化设计开发，加快框架与开发工具的结合，从而能获得更好的农机信息发布系统的开发效果。

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