基于W eb的CPC中工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

文/周瑞軍趙志庭

根據(jù)美國咨詢公司AberdeenGroup的定義，協(xié)同產(chǎn)品商務(wù) （CollaborativeProductCommerce，簡稱CPC）是一類新的軟件和服務(wù)，它使用Internet技術(shù)把產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、制造、采購、銷售、市場、服務(wù)和客戶連成一個(gè)全球的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使得在產(chǎn)品商業(yè)化過程中承擔(dān)不同角色，使用不同工具，在地理上或供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上分布的個(gè)人能夠協(xié)作地完成產(chǎn)品的開發(fā)、制造以及產(chǎn)品全生命周期的管理。在本文中的作用是使制造企業(yè)內(nèi)部各部門能夠在CPC的平臺(tái)下協(xié)同地進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)、制造和管理等，同時(shí)也能和外部的供應(yīng)商、合作伙伴、制造商及客戶組成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，共同分享產(chǎn)品信息，能夠達(dá)到價(jià)值鏈整體優(yōu)化的目的，從而提高了產(chǎn)品快速響應(yīng)市場的能力。因此本文提出了基于Web的CPC中工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與研究，詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)的組成和功能實(shí)現(xiàn)。

一、系統(tǒng)的整體框架結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用基于Web的三層B/S結(jié)構(gòu)模式，能夠?qū)⒂脩艚换ィū磉_(dá)邏輯）、應(yīng)用業(yè)務(wù)處理（業(yè)務(wù)處理邏輯）和數(shù)據(jù)管理（數(shù)據(jù)管理邏輯）在邏輯上進(jìn)行分離，功能上各自獨(dú)立，各自完成其擅長的和應(yīng)該完成的任務(wù)。從而構(gòu)建了一個(gè)分布式工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，分為用戶層、應(yīng)用服務(wù)器層和數(shù)據(jù)庫層三個(gè)層次。

1.用戶層

其作用是能夠使供應(yīng)商、合作伙伴、制造商、客戶以及工藝設(shè)計(jì)組長、設(shè)備管理人員、工藝審核人員等不同部門通過Internet/Intranet進(jìn)行實(shí)時(shí)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(tái)，就可以使企業(yè)內(nèi)部工藝工作人員進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的工藝編制、數(shù)據(jù)查詢、工藝卡工序卡的輸出以及對產(chǎn)品的整個(gè)工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、監(jiān)控和管理。

2.應(yīng)用服務(wù)器層

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

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

（2）任務(wù)管理。首先由總工程師將產(chǎn)品及零件進(jìn)行任務(wù)分配，確定任務(wù)負(fù)責(zé)人、任務(wù)編號(hào)、任務(wù)內(nèi)容及起始時(shí)間等管理信息，然后定義任務(wù)間的時(shí)序關(guān)系，并將任務(wù)分配到動(dòng)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(wù)清單，各伙伴企業(yè)根據(jù)其自身的設(shè)備及工藝條件決定是接受任務(wù)還是修改反饋任務(wù)。

（3）工藝卡管理。由于工藝過程設(shè)計(jì)是連接CAD和CAM的中間環(huán)節(jié)，故須從CAD中獲取產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息，并根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、工藝數(shù)據(jù)庫、工藝資源庫及工藝知識(shí)庫進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。工藝卡管理首先必須接受設(shè)計(jì)文件，之后對設(shè)計(jì)文件進(jìn)行工藝分析，制定工藝設(shè)計(jì)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(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，編制工藝文件，其他工藝人員對工藝文件進(jìn)行校對；校對完之后工藝編制人員提交工藝文件進(jìn)行審核；審核人員審核通過后，最后總工藝師批準(zhǔn)工藝文件。這樣能夠保證工藝設(shè)計(jì)全過程正確無誤地進(jìn)行，同時(shí)也能監(jiān)控工藝設(shè)計(jì)過程的執(zhí)行情況，使正確的任務(wù)在正確的時(shí)間發(fā)送到正確的企業(yè)用戶。

（5）工時(shí)材料定額管理。工時(shí)材料定額管理模塊主要包括三爪卡盤、主軸回轉(zhuǎn)、移動(dòng)拖板、移動(dòng)尾座及材料費(fèi)、機(jī)床工人工資、機(jī)床電費(fèi)等。對工時(shí)材料進(jìn)行合理的管理，能夠縮短輔助時(shí)間的消耗，節(jié)約成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

3.數(shù)據(jù)庫層

主要包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫（包括BOM表信息、各零件的CAD信息、原料信息）、工藝數(shù)據(jù)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(shí)定額表等）、工藝資源庫（設(shè)備資源、機(jī)床、刀具、量具、切削參數(shù)、切削余量等）以及工藝知識(shí)庫。通過ADO和JDBC-ODBC橋接技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)，負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)源的交互即數(shù)據(jù)的查詢、添加、修改、刪除以及從數(shù)據(jù)庫中讀出數(shù)據(jù)等操作。

二、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用了基于結(jié)構(gòu)化查詢語言（Structured Quevy Language，SQL）和多線程的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQLSERVER2000，具有使用簡單、高性能、伸縮性強(qiáng)、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與Internet和WindowsNT操作系統(tǒng)的無縫集成，以及在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中保證數(shù)據(jù)庫信息的完整性和一致性等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是在已有數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫的過程，通過中性層（JSP+JavaBean+Servlet）提供的應(yīng)用程序接口及ADO技術(shù)和JDBC-ODBC橋接技術(shù)可以編程實(shí)現(xiàn)對關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的查詢、添加、修改及刪除等操作。在該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中包含的各種工藝信息數(shù)據(jù)表均通過一些關(guān)鍵字段（如零件圖號(hào)、工藝編號(hào)、工序編號(hào)等）相互關(guān)聯(lián)，各數(shù)據(jù)表間信息查詢和管理，均通過關(guān)鍵字段來實(shí)現(xiàn)。所有的工藝信息的錄入也都是通過CPC平臺(tái)下的人機(jī)交互界面加以實(shí)現(xiàn)。

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

基于Web的CPC中工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采用了B/S的三層結(jié)構(gòu)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(wù)器上，從而克服了C/S的缺陷。系統(tǒng)在技術(shù)上采用JSP與SQLServer2000數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，其中大部分核心代碼利用JavaBean實(shí)現(xiàn)，例如與數(shù)據(jù)庫的連接及對數(shù)據(jù)庫的查詢、添加、修改、刪除等操作都是通過JavaBean組件實(shí)現(xiàn)的，這樣可以將系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)封裝起來，從而能夠保證工藝數(shù)據(jù)的一致性、正確性和安全性。

四、結(jié)語

基于Web的CPC中工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)不僅能夠使制造企業(yè)內(nèi)部各部門協(xié)同地進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)、制造和管理，還能使外部供應(yīng)商、合作伙伴、制造商及客戶通過CPC平臺(tái)對產(chǎn)品的整個(gè)工藝規(guī)劃過程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、監(jiān)控和管理，彼此相互交流合作，共享數(shù)據(jù)，從而確保了數(shù)據(jù)的一致性和正確性。