Web和数据库技术在现代制造系统中发挥着越来越重要的作用, 将Web和数据库技术应用于CAPP是一个发展趋势。现代制造系统对CAPP提出了更高的要求, 这一点从如下几个方面可以看出: ①现代制造系统要求产品设计、工艺设计、生产管理、加工制造等多个环节或部门并行协同工作, 共享信息。CAPP不仅是连接产品设计(CAD)与加工制造(CAM)的桥梁, 更是连接产品设计与生产管理(MRPII/ERP) 的重要纽带。②CAPP是一个多用户与多任务并行协同的工作环境。③CAPP 应与PDM实现集成, 共享产品信息, 并以此为基础实现CAPP与其它应用系统之间的信息集成。④随着 动态企业联盟的兴起以及数字化制造技术的发展, 联盟内的多个企业或部门可能分布全球, 这必然要求CAPP系统支持远程工艺设计和数据共享。
由此可见, 现代制造业中的CAPP系统离不开网络与数据库, 以及Internet/Intranet和Web技术的支持, 因为这些技术本身就支持多任务与多用户并行协同工作, 支持信息的并行传输与共享。传统的以生成零件工艺路线为目的、或片面地追求工艺设计自动化完全忽略CAPP自动化(如简易填表式CAPP)的CAPP系统将不能满足现代制造业的需要。
笔者将Web、PDM与数据库技术引入CAPP, 建立了一种基于B/S 的CAPP 体系结构。
1 基于Web的CAPP集成平台的结构、功能和特点
1. 1 体系结构和功能
(1) 网络
本地和远程企业或部门内部是以NT或NOVELL局域网为基础组建的Intranet,一般可以分成产品设计与PDM 局域网、CAPP局域网、以MRPII为核心的生产管理局域网等,各局域网通过路由器或网关互联。企业或部门内部的Intranet 通过调制解调器或路由器或交换机与Internet 或电话网相联, 由此组成企业Intranet/Internet。
(2) 浏览器
如IE和Navigator等。具有一定权限的用户可以在全球任何一台与Internet或电话网相联的计算机登录到CAPP集成平台, 实现远程工艺设计以及工艺文件和工艺资源等信息的查询。
(3)Web服务器
集成CAD和CAPP平台的所有功能组件, 负责网络管理、PDM与用户之间的通讯、处理Web用户对数据库的访问和更新数据库等。对于CAPP 而言, 主要功能如下: ①接受PDM 发布的工艺设计项目并对其进行管理;②将工艺设计项目分解成任务并对其进行管理,以电子邮件的方式向CAPP工作组或成员发布工艺设计任务; ③按照用户请求发布有关工艺设计页面或模板; ④ 将用户请求转换成SQL查询语句, 利用这些查询语句通过CAPP集成平台数据库服务器或其它数据库(如PDM产品数据库)服务器访问数据库中的有关资源; ⑤将访问结果(SQL查询结果) 转换成HTML 语言后通过网络传送给用户; ⑥ 将用户的工艺设计结果转换成SQL 语言存入数据库; ⑦对工艺设计权限和工艺文件的版本进行管理; ⑧内置防火墙, 用于网络的安全控制。
(4) 产品数据管理系统
用于对产品数据、工艺文件和工艺资源等数据进行维护和管理, 负责数据的存储、查询和备份, 维护数据的一致性和安全性。其数据库管理系统可以是Oracle、Sybase或SQL Server 等。
1. 2 主要特点
(1) 新型B/S 体系结构 采用Web 技术, 支持远程或异地工艺设计, 客户端具有几乎为零的维护代价, 便于系统扩充、维护和推广应用。
(2) 基于PDM 的CAD/CAPP/MRPII/ERP集成 以PDM、Web技术、网络和数据库为依托, 以统一的产品数据模型为核心进行工艺设计,实现CAPP系统内部各用户以及CAPP与CAD、MRPII/ERP等应用系统之间的信息共享和集成。
(3) 面向产品结构或BOM进行工艺设计工艺设计的过程就是将原产品结构或设计BOM演变转化成制造BOM(即MBOM) 的过程,MBOM 是MRPII/ERP 的重要基础数据。
(4) 并行协同工艺设计 面向多任务与多用户并行工艺设计环境, 使多个工艺人员在不同地点进行协调工作成为可能。
(5) 项目管理 能对工艺设计项目和任务进行管理, 对工艺设计任务进行分解和委派, 实现工艺设计过程及权限的管理和控制, 实现工艺设计、工艺设计过程管理, 工艺文件和资源管理的全面计算机化和网络化。
(6) 工具化 系统管理员能根据自己的实际需求定制各种Web 页面或模板, 用户可以选择和激活各种Web页面或模板进行工艺设计和建立工艺设计资源库, 大大增加了平台的灵活性和可扩充性。
(7) 实用化的变异式工艺设计手段 在对工艺文件和工艺设计资源库进行全方位管理的基础上, 提供丰富的工艺文件操作手段。
2 关键技术
2. 1 以产品结构树(或BOM)为核心的用户化工艺文件信息模型
不同的企业工艺文件的格式和种类是不同的, 但如果抛开具体格式和种类, 从数据抽象的角度看, 可以将工艺文件之间的关系和字段抽象成数据库的关系模式。关系模式中的字段可以允许用户扩充, 关系模式的具体表现形式则可以由用户定义。如此建立的工艺文件信息模型就可以满足不同用户的需求。为此将工艺文件信息模型分成3个层次进行建模.
产品结构树模型和工艺文件信息模型相对独立, 二者通过产品结构树的节点关键字(一般是节点ID或物料号) 发生联系。数据层和逻辑层表达的是工艺文件的关系模式,完成工艺文件信息的数据库描述和存储, 建立工艺信息的关联关系和实现工艺信息的增、删、改等操作, 数据层和逻辑层对所有企业的工艺文件应该是通用的, 这是工艺文件信息模型的基础。用户层是模型在用户面前的具体表示形式, 可以通过工艺文件模板定义和工艺文件类型管理工具来实现。
京ICP备