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中國商飛PLM系統加固項目

客戶概況

中國商飛是實施國家大型飛機重大專項中大型客機項目的主體,也是統籌干線飛機和支線飛機發展、實現我國民用飛機產業化的主要載體,主要從事民用飛機及相關產品的科研、生產、試驗試飛,從事民用飛機銷售及服務、租賃和運營等相關業務。

中國商飛于2008年5月11日成立,總部設在上海。由國務院國有資產監督管理委員會、上海國盛(集團)有限公司、中國航空工業集團有限公司、中國鋁業集團有限公司、中國寶武鋼鐵集團有限公司、中國中化股份有限公司共同出資組建,2018年底新增股東單位中國建材集團有限公司、中國電子科技集團有限公司、中國國新控股有限責任公司。

中國商飛下轄設計研發中心(上海飛機設計研究院)、總裝制造中心(上海飛機制造有限公司)、客戶服務中心(上海飛機客戶服務有限公司)、北京研究中心(北京民用飛機技術研究中心)、民用飛機試飛中心、基礎能力中心〔上海航空工業(集團)有限公司〕、營銷中心、新聞中心(上?!洞箫w機》雜志社有限公司)、商飛學苑(商飛黨校)以及四川公司、美國有限公司、民用飛機試飛中心東營基地、商飛資本有限公司、商飛集團財務有限責任公司等成員單位,在美國洛杉磯、法國巴黎分別設有美國辦事處、歐洲辦事處等辦事機構。中國商飛參股中俄國際商用飛機有限責任公司、成都航空有限公司和浦銀金融租賃股份有限公司。

項目背景

IDEAL作為C919大型客機產品數據管理核心平臺,功能覆蓋設計、制造、客服、試飛等產品研制全生命周期多個業務領域,實施功能模塊九十多個。根據實際運行情況和未來發展需要,通過本項目進行系統性的優化調整,提升性能,優化體驗,增強可運維性。本次涉及平臺架構、功能代碼、代碼算法、數據層、用戶體驗、系統運維、部署、梳理可框架化和流程與制度等9個方面的優化實施。

問題與挑戰

  1. 系統運行負擔重:平臺承載的功能較多,并且底層都是依賴Windchill的相關機制,如隊列機制,軟屬性管理機制、數據庫連接機制、內存管理機制等。一旦某一個功能出現問題,就會導致平臺性能斷崖式下降;

  2. 系統集成多:多個系統間的集成,絕大部分是通過WebServices接口調用的方式進行集成,一旦出現頻繁調用和大數據量運算,就會占用大量IDEAL平臺資源,影響平臺整體性能;

  3. 平臺機制限制嚴:IDEAL平臺的很多邏輯處理,如簽收包生成、轉可視化,ECP更改落實等,都依賴Windchill的隊列機制,一旦隊列出問題,就會出現大面積功能問題,對用戶使用產生較大影響;

  4. 核心模塊代碼耦合度高:經過對技術文件、ECP以及簽審包等模塊的代碼分析,發現存在交叉調用、類似方法重復、無效代碼等情況,導致系統運維難度高,功能出問題幾率高;

  5. 平臺技術相對陳舊:目前用戶功能大多還是基于JS和JSP的方式構建,頁面渲染還依賴于后端(Tomcat)資源,存在復雜運算時,頁面展現較慢,用戶體驗差,同時在高并發的時候,對服務器端造成較大壓力。還有部分功能是基于Applet技術開發,需要依賴JRE環境,不同瀏覽器對該技術的支持程度不同,引起一些兼容性問題。

解決方案

  • 加固:

  1. 對核心功能模塊進行代碼梳理和代碼完善,提高代碼的健壯性;

  2. 減少Windchill隊列的使用,借助數據庫、線程池等思想,減少隊列擁堵;

  3. 引入Redis數據庫,把數據進行提前處理,降低運算時間;

  • 瘦身:

  1. 對核心功能模塊進行代碼梳理和代碼完善,提高代碼的健壯性;

  2. 減少Windchill隊列的使用,借助數據庫、線程池等思想,減少隊列擁堵;

  3. 引入Redis數據庫,把數據進行提前處理,降低運算時間;

  4. 對非PLM核心功能,從IDEAL平臺拆出去,如:協調單類;

  5. 引入微服務框架,把公共邏輯構建成獨立的服務,獨立部署獨立運行,減少IDEAL平臺運行壓力;

  • 分離:

  1. 引入獨立的前端框架,構建前后端分離的系統架構,實現前端頁面和后端邏輯處理的分離,提高前端響應效率,減少后端壓力;

項目成果

  • 形成了性能問題分析方法

平臺性能問題分析,需要從多個維度進行,既要面向用戶問題,又要深入到底層平臺技術架構,既要從硬件資源又要從網絡架構等方面,進行全面的問題分析,找出對應的問題和解決方案。

  • 三大核心流程性能大幅度提升

針對三大流程的堵點,進行了深入細致的分析,形成了代碼塊調用圖,并找到了對應的堵點。通過代碼重構、邏輯優化、緩存數據庫的引入等手段,把堵點進行了疏通,相應的效率得到了指數級級的提升。

  • 引入了前后端分離框架

引入了前后端分離框架,對Portal、技術文件管理、BOM查詢等功能進行了重構,既解耦了基于Windchill框架的功能開發方式,又提高了前端響應效率,提升了用戶體驗。

  • 探索了混合架構技術路線

IDEAL平臺底層采用的是WindChill9.1平臺,該平臺采用傳統的J2EE的架構,業務邏輯層的構建,主要是基于該平臺提供的相關API,這種模式可以快速的構建相關功能,同時對該平臺的API依賴較強,需要對平臺進行深入優化時,有一定技術限制。本期項目,依托中國商飛現有開源平臺,通過構建“windchill適配服務”以及直接訪問數據庫的方式,構建了相關的業務功能,整個平臺架構實現了從單一架構到混合架構的轉變,為后續功能的全微服化提供了技術路線。

  • 實現了集中日志管理

針對日志檢索繁雜、問題處理周期長等問題,通過構建集中式日志管理工具,將日志的收集、過濾、結構化、可視化查詢、日志警告形成統一的日志管理模式,大幅提升運維效率,同時將系統接口日志一并納入管理,不僅將日志管理范圍覆蓋IDEAL平臺和相關集成系統,也為將來其他系統接入集中式日志管理工具打下堅實基礎。

引入第三方開源日志管理工具ELK(ElasticSearch、Logstash、Kibana),增強對日志數據收集與處理功能,實現日志信息存儲,日志查詢、日志統計等功能。

  • 驗證了集成部署的可行性

通過GIT實現對代碼的管理,通過多個分支的構建,實現對生產環境、測試 、開發環境的管理。通過定義不同的分支,實現多個開發團隊的協同。



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