葉 娟

(廣東科學技術(shù)職業(yè)學院 廣州學院，廣州 510640)

0 引言

制造業(yè)的核心將是制造模式的創(chuàng)新，可視化制造作為一種新興制造模式，已經(jīng)受到越來越多的制造企業(yè)的青睞?？梢暬夹g(shù)是利用全新獨特的信息表達方法，利用直觀的人機交互界面，解決大數(shù)據(jù)和大模型的邏輯問題，從而可以滿足客戶個性化的設計需求，提供大數(shù)量級別的協(xié)同設計。在這種形勢下，二維設計制造模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代多樣化的農(nóng)機設計的需求，而全新的三維制作模式給農(nóng)機的設計制造發(fā)展帶來了新的契機。隨著生產(chǎn)管理和技術(shù)的創(chuàng)新，利用Web應用設計農(nóng)機信息發(fā)布系統(tǒng)，實現(xiàn)農(nóng)機信息的實時發(fā)布，使瀏覽器界面具有設計制造信息可視化功能，對于提高農(nóng)機的設計效率和質(zhì)量具有重要的意義。

1 農(nóng)機數(shù)字可視化設計制造信息發(fā)布系統(tǒng)

在我國，農(nóng)機數(shù)字可視化制造技術(shù)發(fā)展較晚，但是這幾年發(fā)展速度較快，農(nóng)機信息發(fā)布系統(tǒng)為農(nóng)機可視化設計制造技術(shù)的發(fā)展帶來了較高的效率、質(zhì)量和效益，促進了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展。但是，農(nóng)機信息發(fā)布系統(tǒng)和農(nóng)機設計制造結(jié)合使用的研究還很少，隨著現(xiàn)代可視化設計技術(shù)的發(fā)展，包括幾何信息和非幾何信息的可視化，其基本設計框架如圖1所示。

圖1 基于農(nóng)機信息系統(tǒng)的可視化設計制造Fig.1 The visual design and manufacture based on agricultural

information system

利用農(nóng)機信息發(fā)布系統(tǒng)可以發(fā)布農(nóng)機設計制造的幾何信息和非幾何信息，農(nóng)機產(chǎn)品的幾何信息表征了主要設計優(yōu)化方法和數(shù)據(jù)，而非幾何信息是幾何信息的有效補充。在產(chǎn)品的加工屬性中，非幾何信息的數(shù)據(jù)管理也非常重要，如制造的類別、產(chǎn)品的狀態(tài)及物理特征等，這些信息的發(fā)布和可視化顯示給農(nóng)機設計制造人員帶來了極大的便利。

為了使信息發(fā)布系統(tǒng)針對企業(yè)的每個設計制造部門，需要建立各個部門和企業(yè)中心數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型，如圖2所示。單元數(shù)據(jù)庫支持設計和生產(chǎn)過程，設計制造完成后，數(shù)據(jù)統(tǒng)一歸企業(yè)數(shù)據(jù)庫管理。在設計制造過程中，可以將設計制造信息通過單元數(shù)據(jù)庫匯總發(fā)布在企業(yè)數(shù)據(jù)庫中，利用JSF組件和Web應用發(fā)布到農(nóng)機信息系統(tǒng)中，實現(xiàn)設計制造人員的協(xié)同合作。在農(nóng)機設計制造完成后，利用信息系統(tǒng)將完整的農(nóng)機信息發(fā)布，為設計制造人員提供可靠的參考數(shù)據(jù)。

圖2 單元數(shù)據(jù)和企業(yè)數(shù)據(jù)庫關(guān)系Fig.2 Relationship between unit data and enterprise database

2 基于JSF和Web應用的農(nóng)機信息發(fā)布系統(tǒng)

農(nóng)機信息的發(fā)布主要是為農(nóng)機設計可視化服務的，在農(nóng)機的整個設計制造周期內(nèi)，企業(yè)可以實時將設計信息發(fā)布到企業(yè)內(nèi)部Web應用程序和瀏覽器系統(tǒng)中，供設計人員實時參考。利用JSF技術(shù)，將農(nóng)機信息發(fā)布Web應用程序設計成多功能頁面，主要包括農(nóng)機信息后臺發(fā)布、信息填報、審核用戶管理和登錄等。農(nóng)機信息發(fā)布系統(tǒng)的組件如圖3所示。

農(nóng)機信息發(fā)布系統(tǒng)的Web應用程序需要由應用服務器保存，對于數(shù)據(jù)庫的管理需要專門的數(shù)據(jù)服務器，然后通過互聯(lián)網(wǎng)將客戶端和服務器相連，系統(tǒng)配置如圖4所示。

為了實現(xiàn)農(nóng)機信息系統(tǒng)的功能，建立了功能管理的數(shù)據(jù)庫，包括管理者的信息、農(nóng)機信息的類別、農(nóng)機設計制造和工藝信息以及各部門的表，下面詳細介紹信息類別，如表1所示。

信息類別主要分為3種類別，包括字段名稱、字段類型、含義和是否為空。其中，字段名稱有3個，分別是Id、Name和Jibie；字段類型為Int、Varchar(30)、Varchar(20)；欄目的含義為身份識別。欄目名稱和欄目級別，通過類別表可以將農(nóng)機信息進行歸類處理，方便農(nóng)機信息的發(fā)布和管理(見表2)，更便于農(nóng)機設計人員使用。

圖3 農(nóng)機信息發(fā)布系統(tǒng)組件圖Fig.3 The system component diagram of agricultural information dissemination

圖4 JSF服務組件系統(tǒng)配置圖Fig.4 The configuration diagram of JSF service component system表1 農(nóng)機信息分類表 Table 1 The agricultural information classification

字段名稱字段類型是否為空含義IdInt否身份識別NameVarchar(30)否欄目名稱JibieVarchar(20)否欄目級別

表2 農(nóng)機信息發(fā)布表Table 2 The release of agricultural information table

農(nóng)機信息的發(fā)布需要依賴于多用戶和多線程的數(shù)據(jù)庫服務器，MySQL數(shù)據(jù)庫是首選，基于客戶農(nóng)機設計個性化需求，采用一個服務器和多個用戶程序，實現(xiàn)個性化和可視化設計。但是，如果要合理地對數(shù)據(jù)進行可視化，還需要對數(shù)據(jù)進行分流處理，主要包括對信息的流動、傳遞、處理及存儲等的分析，解決數(shù)據(jù)在流通過程中產(chǎn)生的問題。

如圖5所示，可視化設計的數(shù)據(jù)分析通過分層數(shù)據(jù)流圖來實現(xiàn)。其中，農(nóng)機設計信息包含存儲功能，可以保存發(fā)布信息的ID和名稱，Web應用程序和瀏覽器之間通過JSF組件實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交流，借助該系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖可以架構(gòu)可視化數(shù)據(jù)服務器的各種硬件和軟件需求設備。

圖5 農(nóng)機設計可視化系統(tǒng)數(shù)據(jù)流Fig.5 The data flow of visualization system for agricultural machinery design

3 農(nóng)機數(shù)學化信息發(fā)布系統(tǒng)設計效果測試

農(nóng)機數(shù)學化信息發(fā)布系統(tǒng)的表現(xiàn)層主要采用JSF技術(shù)，在設計信息發(fā)布頁面時采用了大量的JSF組件。當用戶在瀏覽農(nóng)機可視化發(fā)布系統(tǒng)的界面時，點擊某一個按鈕就相當于觸發(fā)了一次事件，并發(fā)送JSF組件請求；JSF通過Bean針對事件調(diào)用相關(guān)的應用，最后返回頁面信息。JSF和Bean的主要邏輯關(guān)系如表3所示。

表3 表現(xiàn)層頁面內(nèi)容和BackingbeanTable 3 Presentation layer page content and Backingbean

JSF服務組件建立在Servlet技術(shù)上的Web應用程序框架，通過web.xml部署描述文件進行配置，每個JSF請求通過FacesServlet控制Web應用程序運作整個流程。

圖6為采用信息發(fā)布系統(tǒng)發(fā)布的車輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化示意圖?；诮M件的多層次和分布式特點，該系統(tǒng)可以將很多農(nóng)機設計案例緊密的結(jié)合在一起，形成集成應用軟件，農(nóng)機優(yōu)化結(jié)構(gòu)還可以附帶車輪的實驗信息。

圖6 車輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化部位示意圖Fig.6 The sketch diagram of wheel structure optimization

如圖7所示，在發(fā)布車輪優(yōu)化設計信息后，可以附帶車輪實驗信息，給設計人員提供更加全方位的設計信息，從而減少由于數(shù)據(jù)信息不足而降低設計效率的問題，并減少因為查閱資料而浪費的時間。

如圖8所示，基于JSF多組件和Web應用程序，還可以在農(nóng)機信息發(fā)布瀏覽器中得到可視化的農(nóng)機三維設計效果圖，這能夠給設計人員提供更多的信息和更個性化的設計體驗，從而提高農(nóng)機設計人員的設計效率和設計質(zhì)量。

圖7 車輪實驗信息發(fā)布Fig.7 Wheel experiment information release

圖8 Web三維可視化效果圖Fig.8 Web 3D visualization renderings

4 結(jié)論

基于JSF組件的Web應用的關(guān)鍵技術(shù)，從理論和實踐相結(jié)合的角度，設計了農(nóng)機數(shù)字化設計信息發(fā)布系統(tǒng)，并最終取得了農(nóng)機設計參考的Web三維可視化效果，掌握運用,取得了初步成果。由于多層系統(tǒng)的日趨完善，采用良好的架構(gòu)和面向?qū)ο蟮姆椒▽π畔l(fā)布系統(tǒng)的開發(fā)具有明顯的優(yōu)勢，在快速開發(fā)工具的支持下，信息發(fā)布系統(tǒng)的開發(fā)速度越來越快，也越來越簡單。但是，由于本研究還處于初始階段，在今后的研究中還需要進一步完善可視化設計開發(fā)，加快框架與開發(fā)工具的結(jié)合，從而能獲得更好的農(nóng)機信息發(fā)布系統(tǒng)的開發(fā)效果。

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