钢铁企业质量管理系统设计毕业设计论文

钢铁企业质量管理系统

摘要

在经济全球化进程中，国家和地区的进出口贸易所涉及的行业和产品不断扩张。国际制造业技术水平的提升，使得我国钢铁行业市场竞争力与日俱增，欲图生存，必争质量。在企业业务处理和事务管理中，引入自动化的计算机处理技术，企业的管理会事半功倍，业务的流程更加清晰。

论文分析了课题相关领域国内外现状，介绍了ASP .NET Remote技术，使用UML技术建立了系统用例图模型和数据模型，采用面向对象方法设计了系统所需要的类型，在Microsoft Visual Studio 2008集成开发环境下使用C#语言和Oracle 数据库实现了系统框架和核心功能，如系统客户端与应用服务器远程数据通信、客户端多界面文档模式、数据库分布式处理。在实现客户端多界面文档模式中，采用面向对象思想继承Form类原有方法属性并改进，以适应系统运行环境，并通过反射技术，实现客户端界面的快速加载，以提高系统的运行效率。

经过不断的修改和测试，现有功能模块基本实现了企业的业务需求。系统的开发、应用、实施提升了钢铁企业制造过程中的质量管理水平。

关键词：钢铁行业；信息系统；质量管理；数据库

STEEL ENTREPRISE QUALITY

MANAGEMENT SYSTEM

Abstract

In the process of economic globalization, trade and import and export trade countries involved expanding. Manufacturing technology to enhance the international level, making China's steel industry market competitiveness increasing, an attempt to survive, compete for quality. In the enterprise business process and transaction management, the introduction of automated computer processing technology, the company's management will be more effective, business processes more clearly.

The paper analyzes the current situation and development trend of domestic and international issues related fields, analyzed the ASP .NET Remote technology, the establishment of a system using UML use case diagrams model and data model, designed using object-oriented type systems need, in Microsoft Visual Studio 2008 Integrated development environment using C # language and the Oracle database system framework and implements the core functionality, such as client and application server system remote data communications,database distributed processing. Achieving client mode multi-document interface, object-oriented thinking Form class inherits the properties and improving existing methods, in order to adapt the system operating environment, and through reflection technology to achieve fast loading client interface, in order to improve the operating efficiency of the system.

After continuous modification and testing, the basic realization of the existing modules business needs. Development,application,implementation of the system to enhance the enterprises in the manufacturing process of quality management.

Key words:steel industry;information systems;quality management;

database

目录

第 1 章绪论 (1)

1.1 课题研究背景与意义 (1)

1.2 现状分析 (1)

1.3 主要内容与结构 (2)

第 2 章相关技术介绍 (4)

2.1 Microsoft Visual Studio 2008简介 (4)

2.2 ORACLE简介 (4)

2.3 ASP .Net Remote技术 (5)

2.4 Infragistics插件简介 (5)

第 3 章系统需求分析 (6)

3.1 用户需求 (6)

3.2 功能需求 (8)

3.3非功能性需求 (11)

第 4 章系统设计 (12)

4.1 系统总体功能结构设计 (12)

4.1.1标准管理 (15)

4.1.2品质设计 (16)

4.1.3试样编制 (17)

4.1.4检化验管理 (18)

4.2 系统体系结构设计 (20)

4.3 主界面设计 (21)

4.4 数据库设计 (22)

第 5 章系统实现 (35)

5.1 开发环境与运行环境 (35)

5.2 核心功能实现 (35)

第 6 章系统测试 (42)

6.1 系统功能测试 (42)

6.2 系统测试小结 (50)

第 7 章总结 (51)

参考文献 (52)

致谢 (53)

第 1 章绪论

1.1 课题研究背景与意义

钢铁企业质量管理是一个面向产品质量设计和检验为核心的系统，环节复杂，并且相互关联，要实时、高效解决企业各环节的企业问题，结合现代信息化的特点，开发实时安全的质量管理系统是企业发展必不可少的工作。在现有钢铁企业的质量管理中，人工处理繁琐复杂。在质量管理中涉及很多标准，这些标准的人为操作性很大，可能涉及到多次人为的数据修改。为了尽量减少人工对数据的直接操作，质量管理系统的需求势在必行。此外，还可以降低谬误发生的可能，也有助于数据共享和快速检索。例如，在企业生产过程中所要执行的国家标准、企业标准、厂内标准、客户标准等标准中，涉及到的物理参数与化学参数非常复杂，靠人工填写抄录发生错误在所难免。即时一份标准数据完整正确地被抄录，但是在其他部门用到该数据时，因为数据的共享性限制，难以做到一次辑录，多次传送,也不利于在纷繁的数据材料中进行快速的检索。

本文从质量信息集成的角度，结合常规软件开发流程，对企业质量管理系统从需求分析到详细设计的实现，进行重构。实现产品整个生产过程的质量管理，从而在各个环节实现质量信息的有效控制。并以此来推动整个行业的质量管理水平和竞争能力，使整个钢铁企业得以可持续发展。

1.2 现状分析

美国著名质量管理大师朱兰指出：“20世纪是生产率的世纪，21世纪是将是质量的世纪”。随着全球经济一体化以及网络信息技术的不断发展，质量管理已经逐步进入一个新的发展阶段[1]。在钢铁这样的行业中，产品的生产过程是一个单向而不可还原的过程，质量管理更是企业的核心。在生产过程中，由物料到产品的生产环节复杂多样，产品的工艺路线以及每一条工艺路线上环节的质量直接影响到下一个环节和产品的最终质量，也直接影响到企业的整体效益。研究和建立钢铁企业信息化系统是所有钢铁企业发展的必备条件之一。

经过多年的发展，制造业企业信息化从以前的多层逐步演化为目前各界人士都认同的三层模式即ERP/MES/PCS(Enterprise Resource Planning/ Manufacture

Execute System/ Process Control System)。其中，与企业质量管理相关主要是ERP 和MES系统层。

ERP主要作用是将企业管理理论与计算机信息技术的结合，它将企业业务管理详细分为生产控制、物流管理、财务管理、销售管理、人力配置管理、产品运输管理、产品库存管理、产品质量管理、生产设备管理等各大功能模块[1]。ERP 中的质量管理子系统是一个面向整个制造过程的信息管理系统，从采购产品生产原材料到生产产品，再到产品销售，整个过程严格控制产品质量，确保产品合格后才发货给客户。当出现不合格产品时，ERP质量管理子系统使用科学的统计方法对质量信息的关键、原因进行详细分析，及时找出造成产品不合格的环节所在。ERP对企业产品的质量发展趋势进行分析，在产品质量异常因素未出现之前，提前通知生产部门采取有效措施加以预防。ERP中的质量管理子系统对企业进行产品的设计、产品的工艺生产、产品的检验流程制定具有指导性意义。

MES是一套面向于企业内部的生产车间，用于制造业生产过程执行管理的生产信息化管理系统。它将企业生产管理细分为产品生产工序调度管理、产品生产资源分配管理、生产单元分配管理、生产过程管理、产品质量管理、产品跟踪管理、产品清单管理、产品性能分析等几大功能模块[2]。MES系统能够及时、准确的采集产品每一个生产环节的质量信息，并反馈生产环节中质量检验信息，确保每一个环节的生产质量。根据每个生产环节的检验信息实时指导产品下一步生产活动。当发现某个生产环节异常后，能够对产品生产及时做出调整，提高产品的合格率和公司运作效率。

1.3 主要内容与结构

本文在对钢铁企业质量管理业务背景进行分析的基础上，分析了钢铁企业在质量管理方面上的业务需求，随后针对业务需求，进行了钢铁企业质量管理系统的系统设计，最后讨论了质量管理系统如何实现，并给出了质量管理系统测试结果。

本论文共分为以下几个部分：

第一章绪论。本章介绍了课程研究的背景与意义，分析国内外钢铁企业质量管理系统的现状，并给出了论文的研究内容和结构。

第二章系统相关技术。本章介绍了系统设计和开发的相关技术和工具。

第三章系统需求分析。本章对系统具体的用户需求、功能需求和非功能性需求进行详细分析。

第四章系统设计。本章根据系统需求对系统体系结结构、总体功能、主界面、数据库进行了设计。

第五章系统实现。本章描述了系统运行、开发环境，并给出系统核心功能实现的思想。

第六章系统测试。本章对系统各核心业务功能进行了测试。

第七章总结与展望。

第 2 章相关技术介绍

系统开发中主要用到Microsoft Visual Studio 2008的集成开发环境、Oracle 数据库、Infragistics控件库，本章对这些技术进行介绍。

2.1 Microsoft Visual Studio 2008简介

VS的全称是Microsoft Visual Studio。它是微软公司众多开发工具中的一个典型代表。VS拥有相对全面的工具集，按照软件开发的不同流程，提供了整个过程所涉及到的所有工具。例如UML 工具, Code Management&Control工具,Integrated Development环境。它所开发的应用程序都是基于微软的操作系统。基于Windows平台的系统集成开发工具中，Visual Studio是最为广大程序员所推崇的。为了能够在各种操作系统上短时间内架构起新建全面的应用系统，高级开发工具、调试、数据库和创新等功能模块均被集成在VS2008环境中。Visual Studio 2008提供的NET Framework有2.0版本、3.0版本或 3.5版本，开发人员可以根据应用程序所要运行的环境和设备，选择响应特性的NET Framework 版本来支持相应的系统架构和配置，从而使应用程序的性能达到最佳运行状态。

2.2 ORACLE简介

Oracle数据库就是甲骨文公司的旗舰产品，以分布式数据库为核心，应用广泛。Oracle数据库于1977年建立，到目前已经走过了40多个年头，至今在数据库市场中仍然占有不小的份额。Oracle作为一款带有分布式处理功能的数据库，功能强大，相比其他的数据库系统具有非常多的有点，以下几点尤为突出：

(1)Oracle数据管理功能非常强大，使用物理结构和逻辑结构管理其中的数据，而且它们之间是相互分离的，数据的物理结构管理对数据的逻辑结构管理不产生任何影响

(2)Oracle数据库提供对大数据进行管理，可以使用二进制(BLOB),文本类型(CLOB),文件(BFILE)方式进行存储，不仅安全性高而且持久性

(3)Oracle数据库关联准则非常完备，包括信息准则、保证访问的准则、视图更新的准则数据的物理及逻辑性准则

(4)Oracle数据库的分布式处理功能十分强大

(5)Oracle数据库拥有非常完备的数据恢复功能，以降低由于某些不可控制因素(地震、停电等)造成数据丢失或损坏

2.3 ASP .Net Remote技术

在WINDOWS操作系统中，每一个应用程序包括多个单独的进程，每一个进程都有自己对应的程序域。由于受到系统对应用程序保护机制的限制，一个进程中执行的代码访问另一个程序是不被允许的。使用Remote技术可以使用通道(Channel)实现进程跨程序域的对象通信，而不是进程访问进程。在Remote中，对于要传递的对象，只需要了解通信通道的类型(TCP或HTTP)和配置的端口号，不需要了解通信数据包的具体格式。客户端获取服务端对象时，通信方式并不是获取实际的服务端对象，而是获取它们之间通信数据对象的引用。客户端只需访问通道就可以获得服务端代理对象，服务端把代理对象将其解析为客户端对象，这种技术可以让远程代码运行在服务器上，然后客户端通过Remote连接到服务器，将服务对象返回给客户端。使用该技术，不仅能起到优化了数据通信的性能的作用，还能降低保证客户端与服务端的通信对象的耦合度[3]。

2.4 Infragistics插件简介

Infragistics插件是一种基于VS集成开发环境的用于用户界面开发工具，它包括一系列控件，如UltraGrid、UltraButton、UltraCombo、UltraDateTimeEditor等。这些控件都是在VS原有控件基础上进行相关调整和改进后设计出来的，使之变得更加灵活、方便。如Infragistics插件中的UltraGrid，它和VS中DataGridView 控件功能基本类似，都是一种用于显示数据的网格控件，它不仅具备DataGridView控件中的所有功能，同时还提供了数据过滤、统计、行列大小位置调整、数据行自定义布局等DataGridView控件不具备的功能，与DataGridView 控件不同的是，UltraGrid是采用Infragistics插件中Appearance对象进行控件外观样式的控制，例如，设置UltraGrid的背景颜色、字体等并不是直接设置，而是通过创建或选择现有的Appearance对象，这样就可以减少代码的数量，便于控制统一界面数据显示风格，提高系统的美观程度。

使用Infragistics插件可以大大减少系统开发在用户界面上的时间花费，更能提高系统开发效率，降低系统开发成本。

第 3 章 系统需求分析

3.1 用户需求

质量管理主要是由企业质量管理部门对销售人员、对生产人员、对产品标准、对产品订单质量设计、对已生产产品质量检验和判定进行管理，以期实现产品从订单到出厂过程中的质量信息快速集成和共享，质量管理业务流程图如图3.1所示。 质量

部门

标准管理

成分标准

成分标准

材质标准材质标准

标准设计

Design_Key 销售

部门品质设计

订单信息

品质设计结果

生产部门

判定产品生产

试样跟踪试样检验

检验

部门材质判定标准成分判定标准试样检验信息

材质标准成分标准

取样、入库

订单录入

试样编制试样库

成分标准

管理

材质标准管理

图3.1 质量管理业务流程图

根据业务流程图可知，系统角色主要包括质量部门用户(以下称为技术中心)、销售部门用户、生产部门用户、检验部门用户，每个角色都具有不同的用户需求。

(1)技术中心用户

① 标准管理：对成分、材质标准进行管理和维护

② 标准设计：结合成分、材质标准，形成产品设计结果(Design_Key ) ③ 品质设计：提取订单信息，结合产品设计结果(Design_Key )形成订单质量设计结果

(2)销售部门用户

销售人员可以根据客户要求，录入客户订单信息，并将订单信息下发到技术中心进行品质设计。品质设计完成后，可查看订单品质设计结果或者品质设计错误。

(3)生产部门用户

生产人员根据订单的品质设计结果进行订单生产。在生产过程对产品熔炼炉进行成分试样取样，生产完成后，进行材质试样进行取样。取样完成后，送样到检验部门。在获得试样检验信息后，对产品进行成分、材质、外观进行判定。

(4)检验部门用户

检验人员接收生产部门成分、材质试样后，对试样进行相关加工和检验，并将检验结果发送到生产部门。

综上所述，系统包括技术中心用户、销售部门用户、生产部门用户、检验部门用户四种用户类型，系统用例图如图3.2所示。 技术中心用户

销售部门用户

生产部门用户检验部门用户

标准管理

标准设计

订单录入

订单品质设计订单产品生产

产品取样

试样检验产品判定

图3.2系统用例图

3.2 功能需求

对于技术中心、销售部门、生产部门、检验部门这四个质量管理部门来说，不仅各部门使用的质量管理功能不同，而且每个部门内部在进行质量管理上的功能都很明确分工。如生产部门某个员工可能只负责产品生产，而另一员工只负责产品的取样和送样。这就要求系统能对各用户进行功能和权限管理，能将系统功能分配到具体的用户。因此系统将用户类型分为两大类：系统管理员和普通用户。系统管理员具有系统所有功能，能指定普通用户所属角色，并且还能管理各角色具备的系统功能。

根据用户需求提出功能需求如下：

(1)用户登录功能

用户进入系统需对用户信息进行合法性验证。本系统用户输入正确的账户名和密码后，系统自动对身份进行验证，验证通过才能进入系统，非本系统不允许进入。

(2)系统管理

系统管理功能包括个人信息管理、用户管理和角色权限管理三大功能，系统管理的用例图如下图3.3所示。

系统管理员普通用户

用户管理

权限管理

个人信息管理图3.3系统管理用例图

①个人信息管理

用户进入系统后，可以进入个人信息管理界面，用户可以在个人信息管理界面看到个人的相关信息，界面提供密码和个人基本信息修改功能，用户可以在界面修改登录密码和除用户ID、姓名、部门信息外的其他基本信息。

②用户管理

系统管理员可以按部门查看用户信息、添加用户信息、修改用户信息和删除用户信息。

③权限管理

系统管理员用户拥有系统所有权限，并且还可以对普通用户的权限进行管理。系统管理员可以查询指定用户具有的系统权限和修改用户权限。系统权限包括具体界面以及各界面上的功能按钮进。例如可以将订单录入界面的所有功能权限分配给销售人员，将订单生产权限分配给生产人员，将产品检验的功能权限分配给检验人员等。

(3)质量管理

质量管理主要功能对产品质量信息管理的相关操作，包括技术中心用户、销售部门用户、生产部门用户、检验部门用户四种角色的所有系统业务功能，如产品质量标准管理、订单管理、质量设计、生产管理、检化验管理、产品判定等。

①标准管理

A.成分管理

对基本元素、复合元素的管理，确定对各个元素的修约位数。

对标准成分、客户成分、内控成分的查询、修改、增加、删除。

成分标准信息包括：牌号、生产线、最大值、最小值、目标值。

B.材质管理

对材质代码进行管理，对各检验项目的温度、实验方向分字段管理。

对标准、客户材质信息进行查询、修改、增加、删除。

材质标准信息包括：牌号、材质代码、类型、单位、材质取样方式、试样尺寸、最大值、最小值、备注等。

②标准设计

将成分、材质联系起来，生成Design-key，形成产品库。

③品质设计

销售部门用户录入客户订单，确定订单各项信息完整后，下发到技术中心。技术中心提取销售录入并已确定的合同，对照当前标准，检查是否有错误。若有错误，则生成并返回错误信息，若无错误，则按照成分、材质、标准生成合同的

品质设计结果，品质设计活动图如图3.4所示。 销售录入订单技术中心提取订单订单信息检查

订单品质设计形成设计结果

提示错误

检查未通过

检查通过

图3.4 品质设计活动图 ④ 订单生产管理

生产人员根据订单的品质设计结果进订单行产品生产，并录入生产数据。 ⑤ 试样编制

生产人员在录入生产数据的过程中，系统自动对产品的成分、材质生成取样标识。生产人员根据取样标识进行取样，并将试样送至检验部门进行检验。

⑥ 检化验管理

A.录入产品炼钢各工序成分的数据

B.对材质试样的取样、送样、检验、返回实验数据进行全程跟踪，活动图如图3.5所示

试样取样检验委托试样检验

检验结果录入

发送检验完成通知

图3.5 材质检验活动图

⑦ 判定及改判 对产品的外观、成分、材质进行判定，检验是否满足订单要求,活动图如图

3.6所示。

成分判定材质判定外观判定综合判定

图3.6 产品判定活动图

A.成分判定

按板坯合同与品质设计结果对板坯成分是否合格作出判定，并提供成分判定结果查询功能。

B.材质判定

将已有材质数据的样片由系统自动判定，记录是否合格、判定人、判定时间，对性能不合格批次可进行复样。对已经通过材质判定的批次提供查询功能。将性能不合格、未进行综合判定的批次重新取样判定，复样的具体项目由系统完成，人工不可进行干预。

C.外观管理

对产品进行表面检验，登记检验结果，提供修改和查询的功能。

D.综合判定

结合成分、材质、外观，对产品是否合格进行判定。只有当上述判定全都是“合格”时，综合判定结果自动置为“合格”,否则自动置为“不合格”。

3.3非功能性需求

(1)系统性能

要求操作界面查询或数据库操作响应时间不超过30秒，系统支持客户端数不少于50。必须保证系统数据采集的可靠性、完整性、安全性和实时性；采集周期足够短，并且采集准确率要达到90%以上。

(2)故障处理

系统故障处理一般由操作系统进行解决。只要操作系统没有出现大的故障，系统一般都能稳定运行。基于对数据的安全性考虑，程序员可以有独立于操作系统之外的数据备份，以防止系统崩溃造成的数据丢失。因此定期由管理员做数据库的备份即可满足数据安全的需求[4]。

(3)其它需求

系统用户身份的确认必须满足预先设定的安全性或保密性策略[5]。

系统用户界面要求视觉效果良好、界面风格一致，并能提供简单的错误处理以及信息的反馈。