飛機維修業務信息管理系統研究

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1系統需求分析

1．1基本需求

信息管理系統服務于用戶，其實際業務需求是根本，因此系統開發的各項功能需與之相匹配。經過深入交流和歸納分析，明確了用戶要求的系統主要功能如下:a．實現對信息資源的高效管理。飛機維修業務部門信息資源種類繁多，數據量大，涵蓋人員信息、客戶信息、飛機產品信息、基本構型信息、故障信息等，僅基本構型模塊包括的各種部附件就達上萬種類型，憑借過去的手工管理很難進行查詢分析和統計匯總。系統需利用計算機對這些資源進行信息化統一管理，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系統存在的數據，方便了人員對信息的管理和利用。當用戶希望從其他科室或人員獲取信息時，通過信息資源共享與傳輸，便可及時得到對方授權并獲取自己所需資源，最終實現減少部門人員遠距離往來各科室索要、傳遞、拷貝文件等時間，提高業務處理效率，且保持了相關信息的同步一致性。c．規范流程、明確責任，實現對飛機維修業務的有效監控和管理。飛機維修業務涉及的單位和人員眾多，在以往的管理過程中，由于不能對業務進程進行及時跟蹤，無法對各任務環節和狀態形成直觀了解，這種情況往往容易造成業務上的管理和監督不及時，致使任務無法按期完成。另一方面，由于流程的不清晰，對業務辦理過程中出現的問題反饋慢、解決問題時間長且難以明確責任。因此，系統應在建立標準化、規范化飛機維修業務流程的基礎上，對具體任務中各科室、人員的辦理狀態、時效等進行跟蹤，實時查看督辦，及時發現和解決問題，有利于規范各單位職責，提高工作效率。d．對各類靜、動態信息進行科學預測統計、數據整理分析以及報表輸出。本系統包含飛機維修業務所需的大量靜、動態數據信息，用戶需定期或根據自身需要有條件地對該類數據進行統計分析并輸出相關報表，以跟蹤飛機產品售出后的使用狀況，并以此作為評估其性能和日后進行改進的重要依據。此外，對于飛機這樣的大型復雜系統來說，航空設備種類和數量較多，備件需求問題不僅僅是單個零部件的問題，系統中每個部件對系統壽命周期及費用都起著不同作用。如何在可用度、可靠度以及費用之間找到一個綜合的解決方案，合理科學地對所需備件的需求數量進行預測也是本系統要實現的重要功能。

1．2業務流程分析

業務流程分析主要是通過相應的業務流程圖對各環節的業務活動以及信息資源流動進行詳細描述。通過整理分析，該飛機維修部門的整體業務流程描述為:首先飛機客戶或企業派駐用戶現場的服務代表將飛機產品使用過程中的故障信息或維修支援請求等通過傳真形式反饋至維修業務部門，由信息中心接收后把收集的各項數據按機型分類并以標準格式錄入信息管理系統，而后傳閱至部門主管領導(部長)。部長首先要對信息進行審閱，退回不符合規定的現場服務報表信息后，根據對具體情況的分析分派任務到各業務科室，指定具體機型負責人(質量控制科分辦員)承辦。科長收到任務后，依據部長處理意見和本科室具體流程分派人員落實，質量控制科分辦員則根據傳真信息的具體內容及問題類別，負責在系統中錄入相應的技術咨詢、故障信息卡、返修跟蹤卡、備件申請、月報、供應商評價等數據，而后將信息分派到各責任科室進行具體處理，此過程由質量控制科科長審核。需要辦理信息反饋的任務主要分派到質量控制科，由各機型負責人按質控文件“航空產品外場質量信息反饋處理程序”進行辦理，最終將結果上傳至系統;服務現場故障處理信息通過“航空產品故障信息卡”和“故障品返修索賠跟蹤卡”分派到售后服務科，并由其負責跟蹤處理及閉環，售后服務科還負責飛機月報統計、分析等;備件申請類信息分派至備件服務組，若有要件信息需辦理，首先查看庫存數量是否滿足，如庫存不滿足則進入下令程序，庫存滿足條件需要發運時，則直接進入發運管理程序;對技術單、服務通報編發、客戶培訓等相關信息則分派到技術培訓科，分別按技術單流程和培訓流程實施。飛機維修業務整體流程如圖1所示。

2系統總體設計

2．1系統的開發結構模式

本系統采用B/S結構開發，B/S(Browser/Server)結構即瀏覽器和服務器結構，這是一種基于Web的新型信息管理系統平臺模式。B/S結構模式把傳統C/S結構模式中的服務器進行了分解，轉變成一個數據服務器以及一個或多個應用服務器(Web服務器)，這種技術是因特網以及WWW服務發展的直接結果，是對C/S結構的一種變化或者改進。在B/S結構下，用戶操作界面通過客戶端瀏覽器實現，極少部分事務邏輯置于前端(Browser)，主要事務邏輯都在服務器端(Server)實現，從而形成3層結構。采用B/S結構模式開發出的信息管理系統，主要通過HTTP協議進行信息傳輸。程序本身部署在服務器端，而后使用一臺Web服務器用于處理用戶在客戶端提交的請求，另外一臺數據庫服務器專門用于處理相關數據請求。在B/S結構模式中，瀏覽器借助一些開放的公用端口容易非法入侵Web服務器，而在數據庫服務器和Web服務器分開部署后，前者和后者的物理地址將變得毫不相關。對數據庫服務器而言，當主要用于數據存儲和處理時通常只需開放與之相關的部分端口，因此該模式能有效地保護數據庫服務器不被入侵。基于上述分析，給出系統B/S結構模型。

2．2系統的功能結構

為了更明確地描述系統功能活動，在系統需求分析的基礎上，按照層次將系統功能劃分為兩大類:信息資源管理、工作流管理。其中，信息資源管理模塊實現維修體系中各項基礎公共數據的管理，主要包括人力資源管理、出差任務管理、飛機交付動態、基本構型管理、相關單位管理等子模塊;工作流管理模塊實現維修管理中各項業務流程進行標準化管理，包括事務處理、客戶故障處理、信息反饋管理、技術單管理、備件管理和培訓業務管理等子模塊。信息資源模塊同時為工作流管理模塊提供基礎信息，其準確性將直接影響相關流程的控制和管理。

3系統信息模型及數據庫設計

信息模型的建立是系統開發極為重要的一部分，其目的是把將要設計的結構與系統行為聯系起來，同時也是為了更好地理解所要開發的系統，提圖3系統整體功能結構示意圖供簡化和復用的機會。信息模型可從多個角度來進行描述，可以是結構性的，用于強調系統組織或業務結構等;也可以是行為性的，著重強調流程控制或動態行為。在信息模型的基礎上，設計出相關的數據庫表，能為飛機維修業務信息管理系統提供數據支撐。

3．1用例模型分析

為了進一步把握和分析用戶需求，需要從用戶角度來理解系統所需功能，并為其提供一個需求模型。用例模型描述的即是外部參與者(Actor)所理解的系統功能，它的建立是在與用戶反復討論的基礎上進行模型分析和改進，從而逐步完善系統功能需求。首先，它對所要開發系統的功能需求加以表述;其次，把系統看作黑盒，在不關心系統內部結構和設計的情況下以外部參與者角色進行理解;最后，它對需求分析階段之后的開發行為起到驅動作用，不僅確保了開發過程中系統各項功能的實現，而且能用于驗證和檢測。本文采用面向對象的方法，使用統一建模語言UML構建可視化需求模型，該模型的建立能夠更加清楚地表達用戶需求，有助于進一步分析并挖掘更深層次功能。在圖4中，以備件業務組作為系統參與者為例，描述了參與者與用例的通訊關聯(CommunicationAssociation)以及用例間的相互關系。該圖涵蓋了用例的使用、泛化以及擴展關系。用例關系的使用不單是對用例圖描述進行補充，更重要的是它清楚地展示了系統各功能之間的聯系，易于使用者及開發人員理解，有助于系統需求模型的建立和完善。

3．2系統靜態結構模型

靜態結構模型可根據用例模型來構建，利用UML統一建模語言建立系統靜態結構模型時，主要是靠類圖或者對象圖來進行描述。在面向對象設計的過程中，對象是客觀世界的任一實體的映射，類是從具體對象抽象出來的一些共有屬性和特性集合。圖5和圖6是以技術單管理業務類和備件發運用例為例分別給出的狀態圖和類圖。

3．3系統動態行為模型

系統靜態結構模型的建立使系統的內部結構和相互聯系變得更加清楚，但并沒有描述系統的動態行為特征，為了進一步論證和分析用戶需求，在靜態結構模型建立的基礎上還要建立動態行為模型，包括序列圖、活動圖、狀態圖和協作圖等的建立，這也是對前者的驗證和補充。

3．4系統數據庫設計

本文研究和開發的飛機維修業務信息管理系統，其使用的主體是維修業務部門各科室用戶，具體功能種類多、數據信息量大，系統數據庫設計的好壞將直接影響業務處理效率和用戶體驗。本系統使用關系型數據庫進行數據庫設計，它是建立在關系模型基礎上的數據庫，主要通過集合代數等數學概念和方法對數據庫中的數據進行處理。而靜態結構建模過程中描述的UML類圖實質上也是一個擴展的實體－關系模型，且該模型比較容易映射到關系數據庫。因此，基于一定的映射規則，以系統模型中實體類為重點對所有對象類和關系進行映射，能得到對應的系統數據庫表，實現對系統數據庫結構的初步設計。以質量控制科的飛機產品故障信息管理和技術培訓科的技術單業務處理中涉及的實體類為例，飛機產品故障信息管理過程所涉及到的實體類有:已交付飛機類、故障信息卡類、返修索賠卡類、基本構型類、單機質量檔案類、機型系列類、飛機產品客戶類、機型負責人類、USER類、供應商和維修商類，這些類都需要設計為數據庫表。每架已交付的飛機產品都有獨自的單機質量檔案，因此已交付飛機表是單機質量檔案表的父類表。其中，飛機產品客戶類、機型系列類和已交付飛機類之間是“一對多”的關系，供應商、制造商和基本構型之間也是“一對多”的關系，因此在映射的相關表之間建立了外鍵，各表通過相應的外鍵字段關聯。按上述方法把飛機維修業務信息管理中包含的所有實體類映射到對應的表，初步完成整個數據庫表的建立。在此基礎上，還需根據需求分析對數據庫做進一步的改善和調整，包括檢查數據庫的完整性、對其進行優化設計等。該過程能保證所設計數據庫的準確性和一致性，同時可有效避免因依賴關系引起的數據冗余，提高數據庫使用性能。

4系統實施

該飛機維修業務信息管理系統采用B/S結構，系統開發環境為VisualStudio2008。系統表示層通過ASP．NET以及JavaScript、HTML語言來實現界面展示和輸入響應，邏輯層使用C#語言編程實現。系統業務處理過程中包含較大的數據量且系統受訪問的次數頻繁，在衡量了Web服務器以及數據庫管理系統的適用性，并結合企業和系統自身特點的情況下，采用WindowsServer2003搭配集成的Internet信息服務IIS6．0構建Web服務器，選擇SQLServer2005作為數據庫管理系統。安裝并配置好SQL數據庫和IIS服務器各項功能后，啟動IIS服務，用戶在自己PC端的IE瀏覽器中輸入相應IP地址即可進入該飛機維修業務信息管理系統。登錄成功后，依據管理員賦予權限的不同可進行相應的信息查詢、管理及業務處理操作。

5結束語

本文設計開發的飛機維修業務信息管理系統，貼近航空企業飛機維修業務工作實際。系統實現了資源共享、信息實時交換，為飛機維修業務信息化的實現提供了信息基礎和技術支撐;數據的實時傳遞、高效檢索等功能為飛機維修信息管理提供了可靠的數據保障，使用戶對各項業務需求的反應更加準確迅速;系統還建立了標準化、規范化的業務流程，促進企業的業務管理向更加合理、科學的方向發展，不僅能改善其經營環境，還能增強核心競爭力。目前，該信息管理系統已經在企業的飛機維修業務部門投入使用，有效提高了業務效率和飛機產品維修的信息化水平。（本文來自于《機械設計與制造工程》雜志。《機械設計與制造工程》雜志簡介詳見）

作者：程新馬小尉汪浩單位：中航工業哈飛集團有限責任公司南京航空航天大學機電學院