基于W eb的CPC中工藝數據管理系統設計與開發

文/周瑞軍趙志庭

根據美國咨詢公司AberdeenGroup的定義，協同產品商務 （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作地完成產品的開發、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內部各部門能夠在CPC的平臺下協同地進行工藝設計、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聯盟，共同分享產品信息，能夠達到價值鏈整體優化的目的，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實現與研究，詳細闡述了該系統的組成和功能實現。

一、系統的整體框架結構

系統采用基于Web的三層B/S結構模式，能夠將用戶交互（表達邏輯）、應用業務處理（業務處理邏輯）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，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系統平臺，就可以使企業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劃設計過程進行實時跟蹤、監控和管理。

2.應用服務器層

應用服務器層由協同產品商務CPC系統平臺和應用程序組成，其中CPC系統中的Web服務器能夠處理用戶發出的HTTP請求，并解釋系統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中，根據其選定角色，系統為其分配一組權限，根據這組權限，系統可以控制該用戶進入系統中的行為。

（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聯盟中的伙伴企業。形成各伙伴企業的工藝編制任務清單，各伙伴企業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的中間環節，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，同時也能監控工藝設計過程的執行情況，使正確的任務在正確的時間發送到正確的企業用戶。

（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、系統的數據庫設計

系統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點。該系統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，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、系統實現的關鍵技術

基于Web的CPC中工藝數據管理系統采用了B/S的三層結構作為開發模式，能夠使商業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不僅能夠使制造企業內部各部門協同地進行工藝設計、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劃過程進行實時跟蹤、監控和管理，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。