基于W eb的CPC中工藝數據管理系統(tǒng)設計與開發(fā)

文/周瑞軍趙志庭

根據美國咨詢公司AberdeenGroup的定義，協(xié)同產品商務 （CollaborativeProductCommerce，簡稱CPC）是一類新的軟件和服務，它使用Internet技術把產品設計、分析、制造、采購、銷售、市場、服務和客戶連成一個全球的知識網絡，使得在產品商業(yè)化過程中承擔不同角色，使用不同工具，在地理上或供應網絡上分布的個人能夠協(xié)作地完成產品的開發(fā)、制造以及產品全生命周期的管理。在本文中的作用是使制造企業(yè)內部各部門能夠在CPC的平臺下協(xié)同地進行工藝設計、制造和管理等，同時也能和外部的供應商、合作伙伴、制造商及客戶組成動態(tài)聯(lián)盟，共同分享產品信息，能夠達到價值鏈整體優(yōu)化的目的，從而提高了產品快速響應市場的能力。因此本文提出了基于Web的CPC中工藝數據管理系統(tǒng)實現與研究，詳細闡述了該系統(tǒng)的組成和功能實現。

一、系統(tǒng)的整體框架結構

系統(tǒng)采用基于Web的三層B/S結構模式，能夠將用戶交互（表達邏輯）、應用業(yè)務處理（業(yè)務處理邏輯）和數據管理（數據管理邏輯）在邏輯上進行分離，功能上各自獨立，各自完成其擅長的和應該完成的任務。從而構建了一個分布式工藝數據管理系統(tǒng)，分為用戶層、應用服務器層和數據庫層三個層次。

1.用戶層

其作用是能夠使供應商、合作伙伴、制造商、客戶以及工藝設計組長、設備管理人員、工藝審核人員等不同部門通過Internet/Intranet進行實時的交互，提供一種可視化用戶界面，用戶端只需登錄到CPC系統(tǒng)平臺，就可以使企業(yè)內部工藝工作人員進行高效、準確的工藝編制、數據查詢、工藝卡工序卡的輸出以及對產品的整個工藝規(guī)劃設計過程進行實時跟蹤、監(jiān)控和管理。

2.應用服務器層

應用服務器層由協(xié)同產品商務CPC系統(tǒng)平臺和應用程序組成，其中CPC系統(tǒng)中的Web服務器能夠處理用戶發(fā)出的HTTP請求，并解釋系統(tǒng)中應用程序返回的處理結果。應用程序是由許多分布式對象封裝的獨立功能模塊組成，具體如下：

（1）權限管理。權限管理引入“角色”這個概念來進行分組，角色代表用戶登錄到系統(tǒng)以后被賦予的權限的組合，這樣，用戶根據密碼登錄進入系統(tǒng)中，根據其選定角色，系統(tǒng)為其分配一組權限，根據這組權限，系統(tǒng)可以控制該用戶進入系統(tǒng)中的行為。

（2）任務管理。首先由總工程師將產品及零件進行任務分配，確定任務負責人、任務編號、任務內容及起始時間等管理信息，然后定義任務間的時序關系，并將任務分配到動態(tài)聯(lián)盟中的伙伴企業(yè)。形成各伙伴企業(yè)的工藝編制任務清單，各伙伴企業(yè)根據其自身的設備及工藝條件決定是接受任務還是修改反饋任務。

（3）工藝卡管理。由于工藝過程設計是連接CAD和CAM的中間環(huán)節(jié)，故須從CAD中獲取產品的設計信息，并根據產品數據庫、工藝數據庫、工藝資源庫及工藝知識庫進行工藝設計。工藝卡管理首先必須接受設計文件，之后對設計文件進行工藝分析，制定工藝設計過程包括工序、工步等，最后制定出工藝卡，以卡片的形式輸送給客戶。

（4）工藝流程管理。工藝人員協(xié)同進行工藝設計，編制工藝文件，其他工藝人員對工藝文件進行校對；校對完之后工藝編制人員提交工藝文件進行審核；審核人員審核通過后，最后總工藝師批準工藝文件。這樣能夠保證工藝設計全過程正確無誤地進行，同時也能監(jiān)控工藝設計過程的執(zhí)行情況，使正確的任務在正確的時間發(fā)送到正確的企業(yè)用戶。

（5）工時材料定額管理。工時材料定額管理模塊主要包括三爪卡盤、主軸回轉、移動拖板、移動尾座及材料費、機床工人工資、機床電費等。對工時材料進行合理的管理，能夠縮短輔助時間的消耗，節(jié)約成本，提高勞動生產率。

3.數據庫層

主要包括產品數據庫（包括BOM表信息、各零件的CAD信息、原料信息）、工藝數據庫（包括工藝卡片表、工藝流程表、工藝審核表、材料定額表和工時定額表等）、工藝資源庫（設備資源、機床、刀具、量具、切削參數、切削余量等）以及工藝知識庫。通過ADO和JDBC-ODBC橋接技術實現數據庫驅動，負責與數據源的交互即數據的查詢、添加、修改、刪除以及從數據庫中讀出數據等操作。

二、系統(tǒng)的數據庫設計

系統(tǒng)的數據庫服務器采用了基于結構化查詢語言（Structured Quevy Language，SQL）和多線程的關系型數據庫管理系統(tǒng)SQLSERVER2000，具有使用簡單、高性能、伸縮性強、可擴展性強等特點，實現與Internet和WindowsNT操作系統(tǒng)的無縫集成，以及在整個網絡中保證數據庫信息的完整性和一致性等優(yōu)點。該系統(tǒng)數據庫設計是在已有數據庫的基礎上建立數據庫的過程，通過中性層（JSP+JavaBean+Servlet）提供的應用程序接口及ADO技術和JDBC-ODBC橋接技術可以編程實現對關系數據庫中的數據的查詢、添加、修改及刪除等操作。在該系統(tǒng)數據庫中包含的各種工藝信息數據表均通過一些關鍵字段（如零件圖號、工藝編號、工序編號等）相互關聯(lián)，各數據表間信息查詢和管理，均通過關鍵字段來實現。所有的工藝信息的錄入也都是通過CPC平臺下的人機交互界面加以實現。

三、系統(tǒng)實現的關鍵技術

基于Web的CPC中工藝數據管理系統(tǒng)采用了B/S的三層結構作為開發(fā)模式，能夠使商業(yè)邏輯從客戶端分離出來，集中在中間服務器上，從而克服了C/S的缺陷。系統(tǒng)在技術上采用JSP與SQLServer2000數據庫相結合，其中大部分核心代碼利用JavaBean實現，例如與數據庫的連接及對數據庫的查詢、添加、修改、刪除等操作都是通過JavaBean組件實現的，這樣可以將系統(tǒng)內的數據封裝起來，從而能夠保證工藝數據的一致性、正確性和安全性。

四、結語

基于Web的CPC中工藝數據管理系統(tǒng)不僅能夠使制造企業(yè)內部各部門協(xié)同地進行工藝設計、制造和管理，還能使外部供應商、合作伙伴、制造商及客戶通過CPC平臺對產品的整個工藝規(guī)劃過程進行實時跟蹤、監(jiān)控和管理，彼此相互交流合作，共享數據，從而確保了數據的一致性和正確性。