基于Web的檢索式CAPP技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

林 鋒

（福州大學(xué)陽光學(xué)院，福建 福州 350015）

1 基于Web的CAPP系統(tǒng)架構(gòu)

企業(yè)應(yīng)用體系經(jīng)歷了巨大的發(fā)展：第一代企業(yè)是集中式的大型機(jī)應(yīng)用，在20世紀(jì)80年代后期到90年代中期，幾乎所有的企業(yè)應(yīng)用都采納了兩層體系機(jī)構(gòu)，即客戶/服務(wù)器(Client/Server)結(jié)構(gòu)，后來企業(yè)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)發(fā)展到三層，然后是基于Web的體系結(jié)構(gòu).

1.1 客戶/服務(wù)器(Client/Server)兩層體系結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)(MIS)開發(fā)采用了C/S模式軟件，系統(tǒng)分為客戶和服務(wù)器兩個部分，它他們分別運(yùn)行于不同的機(jī)器中.從體系結(jié)構(gòu)上講，一般采用應(yīng)用層（客戶層）和數(shù)據(jù)庫服務(wù)層（服務(wù)層）.

圖1 兩層應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)

客戶端（應(yīng)用層）提供用戶操作界面，接受數(shù)據(jù)輸入，向數(shù)據(jù)服務(wù)層發(fā)出數(shù)據(jù)請求并接受返回的數(shù)據(jù)結(jié)果，根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算，向客戶顯示相關(guān)信息.數(shù)據(jù)服務(wù)層接受客戶端的數(shù)據(jù)請求，并做相關(guān)數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)處理結(jié)果返回客戶端.在傳統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu)模式中，客戶機(jī)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過數(shù)據(jù)庫橋API直接通信，數(shù)據(jù)庫橋API的典型代表就是ODBC和JDBC.

1.2 傳統(tǒng)的三層應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)

為了解決兩層計(jì)算模式所產(chǎn)生的問題，人們對兩成體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改.引入了三層體系結(jié)構(gòu).這個三層體系結(jié)構(gòu)將表現(xiàn)層和業(yè)務(wù)邏輯層分開，表現(xiàn)層放在客戶端，而將業(yè)務(wù)邏輯層放在應(yīng)用服務(wù)器上.

1.3 瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server)體系結(jié)構(gòu)

客戶端統(tǒng)一通過瀏覽器與系統(tǒng)進(jìn)行交互，中間層提供Web服務(wù)器為用戶層提供表現(xiàn)邏輯（用戶界面），負(fù)責(zé)與用戶交互，通過HTTP或CORBA/IIOP（網(wǎng)際ORB協(xié)議）向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)出請求.應(yīng)用服務(wù)器接受客戶端的請求，執(zhí)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯計(jì)算（在執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯的時候可能會與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行交互）后，向客戶端返回請求響應(yīng).

1.4 架構(gòu)設(shè)計(jì)

SUN公司推出J2EE標(biāo)準(zhǔn)時，分別對各個層次規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn).Web表現(xiàn)層使用JSP/Servlet技術(shù)；商業(yè)邏輯層使用EJB的SessionBean；持久層使用EntityBean.同時，標(biāo)準(zhǔn)將業(yè)務(wù)層和持久層在物理上組成一個新的容器——EJB容器，與表現(xiàn)層技術(shù)完全一樣的容器.這樣，J2EE技術(shù)被細(xì)化為Web和EJB，物理上有Web容器和Web應(yīng)用程序，以及EJB容器和EJB應(yīng)用程序.

2 CAPP與PDM的集成關(guān)鍵技術(shù)

CAPP與PDM的集成一般有兩種方法，一種是數(shù)據(jù)庫級的集成，即PDM與CAPP共用一個數(shù)據(jù)庫；第二種是通過PDM軟件提供的編程接口進(jìn)行集成.

CAPP與PDM集成的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)主要在于：

2.1 基于PDM的工藝信息管理技術(shù)

基于PDM的CAPP系統(tǒng)封裝在PDM系統(tǒng)中，企業(yè)工藝信息的管理功能的提高主要是通過PDM系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn).通過PDM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對權(quán)限的控制，從而對用戶的角色權(quán)限信息進(jìn)行定制，并通過對此信息的定制來實(shí)現(xiàn)了用戶對工藝文件和工藝數(shù)據(jù)操作的控制.

2.2 基于PDM的工藝設(shè)計(jì)工作流程管理技術(shù)

在工藝領(lǐng)域，工作流程可以分為兩種：設(shè)計(jì)審批流程(編制→校對→審核→批準(zhǔn)→會簽)和設(shè)計(jì)更改流程(如：更改要求→更改單編制→更改單校對→更改單審核→更改單批準(zhǔn)→規(guī)程更改).工藝流程模型由PDM來定制，在PDM系統(tǒng)中驅(qū)動.

3 主要模塊

3.1 零件信息管理模塊

零件信息管理可以進(jìn)行零件數(shù)據(jù)檢索和零件數(shù)據(jù)的錄入.零件檢索功能是在輸入零件圖號后可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，快速查找零件，如果該零件存在則顯示該零件的相關(guān)數(shù)據(jù)；如果沒有該零件，進(jìn)入零件數(shù)據(jù)的錄入，并可以實(shí)現(xiàn)零件設(shè)計(jì)圖的快速瀏覽.

3.2 工藝操作模塊

主要有工藝設(shè)計(jì)與操作流程、CAPP系統(tǒng)信息模型的建立.工藝設(shè)計(jì)的第一步是從PDM系統(tǒng)中提取所需要的零件信息，通過從數(shù)據(jù)庫中直接提取即可完成.

工藝的操作功能主要包括：工藝的查詢、復(fù)制、編輯、刪除、分類歸檔、版本管理、打印輸出以及訪問控制等.

4 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)的配置是在整個工藝管理系統(tǒng)建構(gòu)在Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)上，采用TCP/IP等協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián).

硬件環(huán)境：

（1）服務(wù)器：包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器.根據(jù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲量和網(wǎng)絡(luò)流量，采用系統(tǒng)及群集和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡等技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全性、可靠性和可擴(kuò)展性.

（2）客戶機(jī)：PC機(jī)或其他種類的計(jì)算機(jī)，需要安裝MicrosoftInternetExplorer6以上版本的瀏覽器.

（3）通訊網(wǎng)絡(luò)：以太網(wǎng)卡，符合TCP/IP協(xié)議的Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò).

軟件環(huán)境：

⑴操作系統(tǒng)：服務(wù)器采用WindowsServer系列，客戶機(jī)采用Windows2000或WindowsXP.

⑵采用Eclipse3.1，JDK1.5為集成開發(fā)環(huán)境.

⑶Web服務(wù)器為Tomcat5.5.15，它是sun公司官方網(wǎng)站推薦的SERVLET和JSP容器.

⑷服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：SQLServer2000SP4.

⑸J2EE的部署環(huán)境采用Weblogic8.1server.

Tomcat與IIS集成：通?；贘2EE程序的發(fā)布都需要通過8080端口來實(shí)現(xiàn)，本系統(tǒng)實(shí)施的企業(yè)考慮到安全問題，在服務(wù)器安裝了軟件防火墻，把8080等容易受攻擊的端口禁用.這種情況下，需要借用IIS的80端口來進(jìn)行程序的發(fā)布和用戶的訪問，基于此，必須要把Tomcat和IIS整合之后才能發(fā)布.

5 系統(tǒng)實(shí)例運(yùn)行

5.1 基于Web的工藝管理功能的實(shí)現(xiàn)

基于Web的檢索式CAPP系統(tǒng)的系統(tǒng)的登錄界面有二個登錄的入口，一個是普通用戶，另外一個是系統(tǒng)管理員.普通用戶根據(jù)自己的身份和權(quán)限，進(jìn)入相應(yīng)的模塊操作，實(shí)現(xiàn)工藝管理的功能；系統(tǒng)管理員可以進(jìn)行人員角色、權(quán)限的設(shè)置以及整個系統(tǒng)的管理.進(jìn)入系統(tǒng)后，直接顯示普通用戶的登錄界面.

用戶登錄時，輸入系統(tǒng)管理員給設(shè)置好的用戶名、密碼以及用戶類別.其中，用戶名和密碼都是要自己填寫，對同一個用戶來說是不變的.系統(tǒng)管理員登錄時需點(diǎn)擊登錄主界面下方的“系統(tǒng)維護(hù)”，則出現(xiàn)系統(tǒng)管理員的登陸界面，用戶一旦用其用戶名登錄后，他的操作權(quán)限就已經(jīng)確定了.已經(jīng)設(shè)計(jì)的角色有項(xiàng)目經(jīng)理、設(shè)計(jì)主管、設(shè)計(jì)人員、工藝主管、工藝人員，其實(shí)不限于這幾種角色，每個企業(yè)的具體情況不同，其相應(yīng)的角色也不同，系統(tǒng)管理員在系統(tǒng)應(yīng)用之前應(yīng)該根據(jù)自己企業(yè)的實(shí)際情況把所有的角色以及權(quán)限都設(shè)置好.當(dāng)一個設(shè)計(jì)人員晉升為主管人員時，系統(tǒng)管理員在數(shù)據(jù)庫里只需要把他的角色修改為主管人員，該用戶在登錄之后就可以獲得主管人員的所有權(quán)限.這種基于角色權(quán)限管理給企業(yè)的管理帶來了很大的方便.

普通用戶登錄成功的操作主界面后，在界面內(nèi)用戶可以進(jìn)行工藝的各種操作，如新建工藝、編輯、查詢、修改個人信息等.

系統(tǒng)管理員成功登錄的界面后，管理員對系統(tǒng)所有的用戶及其權(quán)限可以進(jìn)行管理，如新建用戶、新建角色、新建組等.

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息管理模塊主要實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品、零部件信息的添加、修改、刪除、瀏覽等功能.

5.2 工藝設(shè)計(jì)模塊

在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)前，首先要根據(jù)零件所屬的分庫及加工類型，在工藝結(jié)構(gòu)樹中新建零件節(jié)點(diǎn)，然后系統(tǒng)會自動從PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中調(diào)入該零件的所有信息，并將相關(guān)信息自動寫入工藝卡片的表頭.進(jìn)入頁面后，點(diǎn)擊“相似工藝查詢”按鈕，則可進(jìn)入相似工藝的查詢界面.

此界面支持模糊查詢和組合查詢，查詢的字段包括：工藝所屬的項(xiàng)目、零件名稱、零件圖號、分庫類型、主機(jī)類型及工藝的相關(guān)參數(shù)的查詢.基于基本信息的檢索，即根據(jù)上面的檢索條件，檢索到基本信息相似的零件的工藝.

在查詢結(jié)果界面，點(diǎn)擊“新建”，即可將相似工藝添加到該零件的工藝庫中，然后可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行添加工序（工步）、編輯工序（工步）、刪除工序（工步）等操作，進(jìn)而形成新的目標(biāo)工藝.

5.3 工藝設(shè)計(jì)流程管理模塊

工藝設(shè)計(jì)流程管理實(shí)質(zhì)上就是對工藝設(shè)計(jì)過程就行管理，用戶以不同身份進(jìn)入系統(tǒng)，可完成設(shè)計(jì)、審核、標(biāo)準(zhǔn)化、會簽等工作.以審核為例.審核人員輸入自己的名稱、密碼后，就可以進(jìn)入工藝設(shè)計(jì)工藝流程管理界面.

窗口列表中列出了所有零件及工藝未審核的產(chǎn)品，單擊相應(yīng)的產(chǎn)品即可查看該工藝的內(nèi)容.如果工藝合格，單擊下方的“工藝發(fā)布”按鈕，即表示該產(chǎn)品的工藝信息通過了審核.否則，單擊“退回修改”按鈕，將工藝返回給工藝設(shè)計(jì)者修改，修改后的工藝經(jīng)過提交后，可再次進(jìn)行審核.制造資源管理模塊可以進(jìn)行制造資源的添加、編輯、刪除等操作.工藝設(shè)計(jì)完成后，選擇相應(yīng)的工作令，即可進(jìn)入工藝卡的打印或輸出界面.

6 結(jié)論

本文從軟件工程角度出發(fā)，通過系統(tǒng)分析、模塊劃分、概要設(shè)計(jì)等步驟對基于Web的檢索式CAPP系統(tǒng)做了深入探討，研究了CAPP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù).完成了J2EE體系面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基于Web的檢索式CAPP系統(tǒng)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品信息瀏覽和查詢、工藝設(shè)計(jì)及管理、工作流以及訪問控制的功能；對應(yīng)用系統(tǒng)配置和實(shí)例運(yùn)行做了詳細(xì)探討，以保證其功能的完善性和實(shí)用性.

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