Java再制造服务信息管理系统的研究与开发

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(南京航空航天大学机电学院，江苏 南京 210016)

Java再制造服务信息管理系统的研究与开发

刘延军，薛建彬，廉鹏飞

(南京航空航天大学机电学院，江苏 南京 210016)

再制造技术正越来越多地被应用到实际生产中。针对大型设备再制造工程中的服务信息化问题，区别于传统的制造信息化系统，提出了基于Java的再制造服务信息管理系统。分析了再制造服务的流程，设计了系统的主要功能模块，并对基于Java的系统设计的关键技术进行了分析。系统的实际运行表明，系统能够满足再制造系统的信息管理需要。

再制造；服务信息管理系统；Java

0 引言

如今企业为了提高经济效益，通过各个环节对成本进行压缩。在减少生产设备的投资方面，企业也相当重视。针对大型设备，企业可以通过对旧设备中的损坏元件进行再制造，这样可以节约很多资金。再制造可以使蕴含在旧设备中的价值得到最大化的开发利用，缓解了资源短缺和资源浪费之间的矛盾。生产设备超过使用期限后，容易出现故障。如大型设备中的齿轮，长期的工作使其磨损比较严重，会影响其使用精度，然而对于全套设备更换是不必要的。因此，可以通过对设备中的关键零件进行再制造，从而延长使用寿命，避免了设备的整套更换。同样，对于大型设备制造企业来说，这也是企业未来一个投入的方向。由此可见，再制造技术对于设备制造企业和设备使用企业来说，可以同时达到一个互利互惠的效果。另外，再制造使得传统的产品寿命周期延长为制造、使用、报废、再制造、再使用及再报废。当前针对大型设备的再制造系统的信息管理研究比较少。针对解决再制造系统信息管理方面的问题，提出了再制造系统服务信息管理的设计方案和实现方法。

1 国内外研究现状

欧美等国家的再制造是在其原型产品制造工业基础上发展起来的，目前，主要以尺寸修理法为主，但是这种再制造模式存在三个方面的问题,一是旧件再制造率低，节能节材效果差；二是难以提升再制造产品性能；三是加工量比较大，环保效果不好[1]。美国卡特彼勒公司先后在美国、英国、法国、墨西哥和中国等国家建立起了20个再制造工厂，年产约2×106kg再制造产品，6.4×107kg产品被再制造或再利用，填埋物几乎为零[2]。意大利达涅利冶金设备有限公司也在中国开始冶金设备的再制造工作。

对于国内再制造情况，由徐滨士院士率先提出再制造工程问题，国内再制造工程虽然起步较晚，但势头较好，目前已经成为世界上最重要的再制造中心之一，而且在基础理论研究和应用方面已经走在了世界的前列。湖南浏阳制造产业基地始建于2003年3月，产业体系已初步建立，形成了以工程机械、汽车零部件为主导的再制造产业基地。宁乡再制造产业基地将重点发展工程机械再制造、汽车零部件再制造、白色家电再制造和器械再制造[3]。同样，在江苏的张家港市也成立了再制造产业园，其面积达到3.2平方公里，主要围绕汽车发动机、变速器、发电机、起动机、转向器再制造、轮胎翻新、工程机械零部件再制造、轨道交通设备再制造、冶金轧辊、电机、激光打印机、硒鼓和服务器等再制造[4]。对于这么大范围的零部件再制造问题，据文献资料，区别于传统制造服务信息管理的再制造服务信息管理系统尚未公开发表。因此，将引入再制造服务信息管理系统的研究与开发。

2 再制造服务信息管理系统的研究

再制造系统，不同于传统的制造系统，主要区别在于,一是毛坯的初始状态不同,制造的毛坯或零件初始状况相对均质、单一、清洁，而再制造的毛坯都是经过使用并可能存在因磨损、腐蚀而导致的表面失效，因疲惫导致残余应力和内部裂纹，因震动冲击导致的零件变形，因复杂工况导致的零件污垢去除困难等问题;二是加工对象不同,制造是针对同一批量化的经过铸锻焊的毛坯材料或零件进行加工，而再制造使用的是经过长期使用而报废的各种成形零件;三是质量控制手段不同,制造产品的零件寿命评估和质量控制已趋成熟，而再制造产品的毛坯损伤、失效情况复杂多样，残余应力、内部裂纹和疲惫层存在导致寿命评估与使用周期复杂难测，对于再制造后的零件质量控制较为困难;四是加工工艺不同,产品制造的过程易于操控，适合规模化的生产，而再制造是在保持废旧零(部)件材质和外形基本不变的条件下，采用高技术恢复原产品的尺寸标准，达到或超过原产品的性能指标，实现原产品的功能恢复，同时也采用正规化、规模化的加工手段。因此,加工工艺较为复杂。

主要服务流程如图1所示。再制造服务流程要建立在这4个区别之上，由于再制造的毛坯件都是经过长期使用的报废件，所以，服务流程应包括现场分析，即服务人员现场确认并检测损伤部件，鉴定损伤等级，然后将鉴定结果反馈到系统。此外，还应包含现场安装服务，即损伤部件再制造完成后，交由专业人员现场安装。

图1 再制造服务流程

3 再制造信息管理系统功能模块设计

基于再制造服务流程的分析，系统由系统功能模块、售出设备管理模块、服务信息管理模块和客户权限管理模块4个功能模块组成。

3.1 系统功能模块

系统功能模块的作用是分配各用户的角色即权限，还可以进行信息通告，其基本功能如下：

a.当客户需要修改自己个人重要信息时，可以通过系统管理员更改。

b.系统管理员可以设定各登录用户的权限，权限不同所掌握的功能模块也就不一样。

c.可以添加企业的最新信息公告，能够让用户实时查看，起到宣传企业信息的作用。

3.2 售出设备管理模块

售出设备管理模块的作用是管理所售出的大型设备，其基本功能如下：

a.当售出设备超出使用期限或快要到期限，系统模块会自动将该设备编号，客户信息和产品信息存入数据库中。以等待再制造人员查看并与客户联系。

b.可以实时查看设备销售状态和库存量，以及设备所需部件的列单表。

c.能自动生成再制造协议。

d.查看服务人员和客户的设备反馈信息。

3.3 服务信息管理模块

当和客户联系确定客户设备的确发生故障，需要更换或再制造其中的某些部件时，设备制造企业要派出工作人员到达现场确认，需要进行再制造部件的跟踪。服务信息管理模块主要功能如下：

a.现场服务人员到达现场后，实时查看设备的故障等，并实时记录。

b.每个达到现场的服务人员需记录自己的服务过程，包括到达现场的时间，离开现场时间，查找故障和损坏部件的方式，检测所得的数据。

c.现场服务人员要详细的记录需要换件和再制造部件的列表。

d.对于取回的再制造部件分配负责人员并进行跟踪。

3.4 客户权限管理模块

客户权限管理模块可以让用户完善自身在系统中的信息，并可以查看企业方面给出的最新信息，客户可以实时查看自己再制造部件的进度。其主要功能如下：

a.对于公司的最新通告，可以实时查询。同时系统使用者可以添加新的消息。

b.客户可以以可视化的界面查看自己再制造部件的进度，以及再制造该设备的负责人信息。

c.客户可以修改自己的个人基本信息，也可以实时注册个人信息。

d.客户可以实时地和服务人员在线交流。

e.客户可以评价本次的再制造服务，也可以对于设备的改善提供一些经验。

f.角色分配。再制造系统管理员可以给不同的用户分配不同的角色。

4 基于Java的系统架构设计和软件开发

4.1 系统架构设计

由于浏览器/服务器B/S(browser/server)架构具有分布性，业务扩展简单方便，共享性强等优点，系统采用B/S架构，如图2所示。这样用户使用浏览器可以方便的连接Internet，对相关信息进行查看和修改。用户通过浏览器发送请求，Web服务器接收到访问JSP网页请求时，首先，将JSP转换为Servlet文件，Servlet文件经过编译后处理用户请求，可以通过使用JavaBean技术负责与数据库交互；最后，将处理的结果以HTML的格式返回给客户。通过防火墙可以更好地保证数据传送的安全性[5]。

图2 系统B/S 结构模型

4.2 数据库系统设计

系统采用SQL Server 2000建立的数据库系统，采用JDBC(Java data base connectivity)连接[6]。建立起基本的数据表，建表时考虑了主键关联，系统中所建的表都是通过主键和外键关联的，都是在第3范式的基础上。如客户信息表(用来储存客户信息的表)，其部分字段和结构如表1所示。

表1 客户信息表的结构及部分字段

数据库的主要数据表如下：

基础信息类表包括Customers(客户信息)、Users(系统用户信息)、Suppliers(供应商信息)、Components(组件信息)和Principals(再制造各组件负责人信息)等。

功能类表包括功能分配表(不同的角色拥有不同的权限，例如客户只能查询信息不能更改信息，而再制造经理可以更改、查询等)。

辅助信息表包括Destroy_rank(损坏等级信息)，Refurbishments(再制造组件汇总表)。

5 系统关键技术

系统的设计主要采取模型-视图-控制器(MVC)设计模式，实现三者的分离，这样便于开发。界面显示部分运用JSP技术，对于界面传来的相关信息的处理工作交给相应的Servlet解决，其主界面涵盖4个功能模块的链接，分别为系统功能模块，售出设备管理模块，服务信息管理模块和客户信息管理模块。

设备管理功能模块包括查看超期设备、设备组件列表和生产再制造协议，对于表格里面的数据所用的关键技术就是先建立一个对象(Java bean)，使其包含再制造件的属性，然后，从数据库中取出数据来设置该对象模型的属性，最后，将其放入ArrayList对象中，在控制器层处理这些工作，在视图层将ArrayList对象取出并逐个显示。

系统的不同功能模块都有对数据库的一般操作，所以系统将一般的方法抽取出来，建立单独的基础类，不同的功能模块都继承此基础类，这样可以方便的节约代码空间，而且看起来很直观，方便日后添加对数据库操作的功能。

客户如果想了解自己再制造部件的最新情况，可以在客户信息管理模块的再制造件追踪功能中输入相应的型号信息进行查询，在这里可以查看到再制造件目前状态。

客户可以查看到已完成的再制造件信息，可以查看部件基本信息、损伤等级和损伤详情等。然后，派遣专业的安装人员现场安装，安装完成后并实际运行，运行成功后，客户要针对此次合作评价，可以提一些改善措施。最后,客户需要履行协议，支付余款。

6 结束语

再制造信息服务系统是基于企业的一般项目经验之上，由于传统制造管理系统现有的模块技术不能完全满足再制造信息管理要求，所以本文区别于传统制造的一般功能结构，设计开发了再制造信息服务系统的各个功能模块，通过实际部署运行，验证了该再制造服务信息管理系统的可行性。另外，开发的系统可以扩充传统ERP系统的部分功能，更好地适应企业的制造管理需求。

[1] Xu Binshi,Zhu Sheng.Advanced remanufacturing technologies based on nano-surface engineering[C]//Proc.3rd Int.Conf on Advances in Production Eng,2004.35-43.

[2] 庞建阳.再制造产业园(张家港经济开发)[EB/OL].http://www.zjg.gov.cn.2010-11-19.

[3] 刘向阳.湖南再制造产业发展问题与对策分析[J].企业家天地，2012(11)：13-14.

[4] 贾泽辉.卡特彼勒的再制造之路[J].建筑机械化，2009(08)：26-28.

[5] 张志锋.Java Web技术整合应用与项目实战[M].北京：清华大学出版社，2003.

[6] 李丹.SQL Server 2000数据库管理与开发实用教程[M].北京：机械工业出版社，2005.

Development of an Information Management System for Remanufacturing Large Scale Equipments With Java

LIUYanjun，XUEJianbin，LIANPengfei

(School of Mechanical and Electrical,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China)

Remanufacturing technology is increasingly applied to the actual production.This paper aims at the large equipment service information problem in remanufacturing engineering,and puts forward the development of a remanufacturing service information management system with Java.The basic process of remanufacturing services are analyzed,the main functional modules of the system are designed,and the key technologies related to Java system are analyzed.Through running,the result shows that the system can meet the requirements of general information management for remanufacturing systems.

remanufacturing;information management system;Java

2014-08-12

TP3

A

1001-2257(2014)11-0077-04

刘延军(1990-),男,江苏盐城人,硕士研究生,研究方向为机械电子工程和再制造技术;薛建彬(1970-),男,江苏张家港人,副教授，研究方向为机械电子工程。