基于工作流的CAPP系统的研究与开发
摘要
随着各门科学技术的进步和全球化经济的发展，制造业发生了深刻的变革，先进制造技术正在改变着传统的制造业。CAPP作为制造系统信息集成的中枢，承担信息集成和功能协调的重要作用。本文以国家应用项目子课题CAPP技术及其应用为基础进行研究，全面论述CAPP意义及理论基础，从系统功能目标、具体要求、总体方案设计到详细设计的整个实现开发过程。
本文首先介绍了CAPP系统的理论基础、开发方法和开发模式，同时给出了CAPP系统的发展趋势和当前CAPP系统的不足之处，从集成和实用的角度出发，提出了基于工作流的CAPP系统。本文以传统的设计文件的工艺性会签和工艺设计审批等工艺流程为例详细地分析各自的流转程序。工艺设计部门必须对工艺流程进行管理，所以本文引进工作流管理技术应用到传统的CAPP系统中，以工作流的具体含义和工作流管理系统的功能模型为指导建立了基于工作流的CAPP系统的框架，并用IDEF0方法建立的功能模型A0图。
本系统在系统的功能目标和具体要求的指引下，在分析和研究当前CAPP系统功能模型的基础上，以工艺设计的实用性、通用性、包括信息管理和能够与其他系统集成为原则提出将工艺设计和工艺信息管理系统相结合，用工作流管理技术进行工艺流程管理和任务监督，给出了本系统应具有的具体功能。在系统的软件结构上，本文分析了两层C／S结构和多层C／S结构的优缺点。本系统的多模式工艺设计等模块采用多层分布式C／S结构。在工艺设计的任务分配和为方便企业内部交流而设置的电子白板等模块上采用B／S结构，运用ASP技术构建。并从系统实现上详细论述了基于功能结构树的基本数据维护、多模式
摘要
工艺设计、版本管理、产品结构管理和统计报表等模块的实现过程，并给出了
这些过程的运行实例。本系统的开发工具主要采用DelPhi 5.0、Visualc++6.0
和visual Interoev 6.0，以Mierosoft的SQL Server 7.0为数据库管理系统。整个
系统用COM/DCOM的三层结构进行构建。
With development of all kind of science technology and global economy, Manufacture have taken place greatly reformation. The traditional manufacture is being changed by advanced manufacture technology. As the center of information integration of manufacturing system, CAPP takes on the important action of information integration and of function coordination. This paper is based on sub-item-CAPP technology and its application of the national application item, and has discoursed upon meaning and theory foundation of CAPP, and has discoursed upon the whole study and development process including the aim of system function, system requirements, the overall conceptual design of project and the detail design in the round.
This paper firstly introduced the fundamental theory of CAPP system, the method of CAPP development and the pattern of CAPP development, at the same time introduced the development trend of CAPP system and the defective of current CAPP system. From the point of integration and practicality, general CAPP System based on the workflow was put forward. This paper analyzed the traditional flow procedure of process planning by taking of manufacturability countersign of CAD design files and of examining and approving of process planning design as example. The content of process planning must manage all kind of the flow of process planning, therefore this paper introduced the workflow technology into traditional CAPP system. Under the instruction of concept and function model of workflow, the
function Frame was presented and AO graph of IDEFO function model for the C APP system based on the workflow was presented
With the guild of system function aims and requirements, on the base of analyzing and researching the current CAPP system and taking practicability, universality, including information management and being able to be integrated with other system as the principle this system brought forward this CAPP system that combined the process planning system and process information management system into a system, applied work flow management technology to managing work flow procedure and monitoring the task and proposed the specific functions. About the system software structure, this paper analyzed the merit and defect of two-floor C/S structure and multi-floor C/S structure. The module of multi-mode process planning of this system applied multi distributed C/S structure. The module of task assignment and electric blackboard adopted B/S structure, which were designed for the enterprise external communion and was developed using ASP technology. And Upon system realization, the development processes of fundamental data maintenance based on function structure tree, the module of multi-mode process planning, the version management and product structure management were discussed in details. The develop tools of this system mainly included: Delphi 5.0, Visual C++ 6.0 and Visual InterDev 6.0, and used the product of Microsoft SQL Server 7.0 as Database Management system. The whole system was built up using the three-tier structure of COM/DCOM.
本文首先介绍了CAPP系统的理论基础、开发方法和开发模式，同时给出了CAPP系统的发展趋势和当前CAPP系统的不足之处，从集成和实用的角度出发，提出了基于工作流的CAPP系统。本文以传统的设计文件的工艺性会签和工艺设计审批等工艺流程为例详细地分析各自的流转程序。工艺设计部门必须对工艺流程进行管理，所以本文引进工作流管理技术应用到传统的CAPP系统中，以工作流的具体含义和工作流管理系统的功能模型为指导建立了基于工作流的CAPP系统的框架，并用IDEF0方法建立的功能模型A0图。
本系统在系统的功能目标和具体要求的指引下，在分析和研究当前CAPP系统功能模型的基础上，以工艺设计的实用性、通用性、包括信息管理和能够与其他系统集成为原则提出将工艺设计和工艺信息管理系统相结合，用工作流管理技术进行工艺流程管理和任务监督，给出了本系统应具有的具体功能。在系统的软件结构上，本文分析了两层C／S结构和多层C／S结构的优缺点。本系统的多模式工艺设计等模块采用多层分布式C／S结构。在工艺设计的任务分配和为方便企业内部交流而设置的电子白板等模块上采用B／S结构，运用ASP技术构建。并从系统实现上详细论述了基于功能结构树的基本数据维护、多模式
摘要
工艺设计、版本管理、产品结构管理和统计报表等模块的实现过程，并给出了
这些过程的运行实例。本系统的开发工具主要采用DelPhi 5.0、Visualc++6.0
和visual Interoev 6.0，以Mierosoft的SQL Server 7.0为数据库管理系统。整个
系统用COM/DCOM的三层结构进行构建。
With development of all kind of science technology and global economy, Manufacture have taken place greatly reformation. The traditional manufacture is being changed by advanced manufacture technology. As the center of information integration of manufacturing system, CAPP takes on the important action of information integration and of function coordination. This paper is based on sub-item-CAPP technology and its application of the national application item, and has discoursed upon meaning and theory foundation of CAPP, and has discoursed upon the whole study and development process including the aim of system function, system requirements, the overall conceptual design of project and the detail design in the round.
This paper firstly introduced the fundamental theory of CAPP system, the method of CAPP development and the pattern of CAPP development, at the same time introduced the development trend of CAPP system and the defective of current CAPP system. From the point of integration and practicality, general CAPP System based on the workflow was put forward. This paper analyzed the traditional flow procedure of process planning by taking of manufacturability countersign of CAD design files and of examining and approving of process planning design as example. The content of process planning must manage all kind of the flow of process planning, therefore this paper introduced the workflow technology into traditional CAPP system. Under the instruction of concept and function model of workflow, the
function Frame was presented and AO graph of IDEFO function model for the C APP system based on the workflow was presented
With the guild of system function aims and requirements, on the base of analyzing and researching the current CAPP system and taking practicability, universality, including information management and being able to be integrated with other system as the principle this system brought forward this CAPP system that combined the process planning system and process information management system into a system, applied work flow management technology to managing work flow procedure and monitoring the task and proposed the specific functions. About the system software structure, this paper analyzed the merit and defect of two-floor C/S structure and multi-floor C/S structure. The module of multi-mode process planning of this system applied multi distributed C/S structure. The module of task assignment and electric blackboard adopted B/S structure, which were designed for the enterprise external communion and was developed using ASP technology. And Upon system realization, the development processes of fundamental data maintenance based on function structure tree, the module of multi-mode process planning, the version management and product structure management were discussed in details. The develop tools of this system mainly included: Delphi 5.0, Visual C++ 6.0 and Visual InterDev 6.0, and used the product of Microsoft SQL Server 7.0 as Database Management system. The whole system was built up using the three-tier structure of COM/DCOM.
引文
1．李治钧 陈国定 赵武。计算机辅助工艺设计．成都：成都科技大学出版社，1996年10月
2．曹守启 高新宝 赵武．关于CAPP研究开发问题的探讨．成组技术与生产现代化．1998年4月
3．武永利 袁溟 武美萍．机械制造技术新发展及其在我国的研究与应用．机械制造与自动化，2003年第一期
4．赵汝嘉．计算机辅助工艺设计(CAPP)．北京：机械工业出版社，1995年3月
5．王细洋 万在红．CAPP的关键问题及其对策．制造业自动化，2000年第2期
6．张振明 许建新 贾晓亮．CAPP的应用和发展．http://www.cnki.net
7．黄乃康 张振明 许建新．CAPP技术发展的新阶段与智能化工艺信息系统构想．CIMS，2000年第一期
8．谢茂平 刘嘉庆．CAPP实施中应该注意的几个关键问题．机械制造工艺，2003年2月
9．陈宗舜．推广应用CAPP中值得注意的几个问题．制造技术与机床，2002年第7期
10．郑人杰 殷人昆．软件工程导论．北京：清华大学出版社，1998年4月第一版
11．戈鹏 殷国富 高伟．敏捷化CAPP系统建模与实现方法．计算机集成制造系统—CIMS，2003年3月
12．张卫华 赵武 李治钧．面向生产管理的集成化CAPP系统．四川大学学报，2001年3月
13．胡颖华．基于数据库面向产品的综合式CAPP系统．上海汽轮机，2001年9月第3期
14．苏海洋 刘成颖 翟昕．企业集成环境下CAPP系统的研究．现代制造工程2002年5月
15．王先逵．计算机辅助制造．北京：清华大学出版社，1998年2月
16．关伟 李建华．新一代信息集成技术—工作流管理技术．计算机时代，2001年第四期
17．李伟平 李莉 薛劲松 陈静杰．工作流管理系统实现技术研究．计算机集成制造系统—CIMS，2002年3月
18．杨青云 李景洲 王海洋．基于组件服务的分布式工作流互操作模型．计算机应用，2002年2月
19．史美林 杨光信 向勇 伍尚广．MFMS：工作流管理系统．计算机学报，1999年3月
20．于戈 宋宝燕 田文虎 王国仁 郑怀远．现代集成制造中的工作流管理技术研究．计算机集成制造系统，1999年12月
21．石伟 吴澄 范玉顺．CIMS应用集成平台中的工作流技术研究．清华大学学报(自然科学版)，1998年第8期
22．曾月 范玉顺．基于COM和ASP技术的工作流管理系统的设计与实现．计算机工程与应用，2000年
23．贾晓亮 张振明 孔宪光 朱名铨 许建．CAPP系统中工作流管理平台的研究与实现．计算机工程与应用，2000年
24．陈禹六．IDEF建模分析和设计方法．北京：清华大学出版社 1999年5月
25．张海潘．软件工程导论．北京：清华大学出版社，1998年
26．Ron Soukup & Kalen Delaney．SQL Server 7.0技术内幕．北京大学出版社，2000，3
27．David E．Y．Sarna，George J．Febish．Delphi5从入门到精通．电子工业出版社 1995，
28．飞思科技产品研发中心．Delphi6电子商务应用开发．电子工业出版社，2002年1月，
29．李维．Delphi 5.x分布式多层应用系统篇．机械工业出版社，2000年4月
30．伍先俊 李志明．多层次Web应用系统的关键技术探讨．计算机工程与设计，2002年6月
31．伍光胜 郑明辉 黄远终．COM／DCOM技术的分析及应用，计算机应用研究，2001年第9期
32．数据库系统原理及其应用 庄成三 洪玫 电子工业出版社，2000年6月
33．吴澄，李伯虎．CIMS的昨天、今天和明天．中国科学技术前沿．北京：高等教育出版社，1998．55-80．
34．吴澄．自动化技术发展回顾与展望—2000高技术发展报告．北京：科学出版社，2000
35．吴澄．现代集成制造系统的理论基础——类复杂性问题及其求解．计算机集成制造系统—CIMS，2001年3月
36．孙大涌主编．先进制造技术．机械工业出版社，2000年2月
37．白英彩 唐冶文 余巍．计算机集成制造系统—CIMS概论．清华大学出版社，2000年8月
38．王贤坤主编．机械CAD／CAM技术、应用与开发．机械工业出版社，2001年2月
39．童秉枢．现代CAD技术．清华大学出版社，2000
40. LIU Xiaodong. CFACA:component framework for feature-based design and process planning[J] .Computer-Aided distributed integrated process plan management system,2000,32(7):397-408
41. Kiritsis D. A review of knowledge-based expert systems for process planning: methods and problems, Int J Adv Manuf Technol, 1995(10): 240-262
42. Luscombe A M, Toncich D J. A geometrical approach to computer aided process planning for computer-controlled machine tools. Int J Adv Manuf Technol, 1996(11):83-90
43. Van Zeir G, Kruth J P, Detand J. A taxonomy for interactive and blackboard based CAPP..Proc International conference on manufacturing automation, Hong Kong 1997.4,1:188-195
44．康博 马亮．Web应用程序开发新技术．北京：人民邮电出版社，1999年7月
45．陈杰 罗红波 吴双．切削参数多目标优化设计．机械制造与自动化，2003年1月
46．王细洋 万在红 汪叔淳．CAPP系统开发工具的设计方法．计算机辅助设计与图形学学报，1999年1月
47．邵小英 温秋生．CAPP系列讲座—CAPP基础及基本原理，目前企业应用CAPP技术的现状，计算机辅助设计与制造，2000年第3期
48．孔宪庶 马自勤 王国顺．实用化CAPP系统平台的研究与开发．机床与液压，2002年第5期
49．王凤岐 郭伟 张世昌．面向CAPP／PPS．集成的多工艺方案创成方法的研究．计算机集成制造系统，1999年第1期
50．王华 梁志刚 王众．Delphi 5编程实例与技巧 北京：机械工业出版社，2000年2月
2．曹守启 高新宝 赵武．关于CAPP研究开发问题的探讨．成组技术与生产现代化．1998年4月
3．武永利 袁溟 武美萍．机械制造技术新发展及其在我国的研究与应用．机械制造与自动化，2003年第一期
4．赵汝嘉．计算机辅助工艺设计(CAPP)．北京：机械工业出版社，1995年3月
5．王细洋 万在红．CAPP的关键问题及其对策．制造业自动化，2000年第2期
6．张振明 许建新 贾晓亮．CAPP的应用和发展．http://www.cnki.net
7．黄乃康 张振明 许建新．CAPP技术发展的新阶段与智能化工艺信息系统构想．CIMS，2000年第一期
8．谢茂平 刘嘉庆．CAPP实施中应该注意的几个关键问题．机械制造工艺，2003年2月
9．陈宗舜．推广应用CAPP中值得注意的几个问题．制造技术与机床，2002年第7期
10．郑人杰 殷人昆．软件工程导论．北京：清华大学出版社，1998年4月第一版
11．戈鹏 殷国富 高伟．敏捷化CAPP系统建模与实现方法．计算机集成制造系统—CIMS，2003年3月
12．张卫华 赵武 李治钧．面向生产管理的集成化CAPP系统．四川大学学报，2001年3月
13．胡颖华．基于数据库面向产品的综合式CAPP系统．上海汽轮机，2001年9月第3期
14．苏海洋 刘成颖 翟昕．企业集成环境下CAPP系统的研究．现代制造工程2002年5月
15．王先逵．计算机辅助制造．北京：清华大学出版社，1998年2月
16．关伟 李建华．新一代信息集成技术—工作流管理技术．计算机时代，2001年第四期
17．李伟平 李莉 薛劲松 陈静杰．工作流管理系统实现技术研究．计算机集成制造系统—CIMS，2002年3月
18．杨青云 李景洲 王海洋．基于组件服务的分布式工作流互操作模型．计算机应用，2002年2月
19．史美林 杨光信 向勇 伍尚广．MFMS：工作流管理系统．计算机学报，1999年3月
20．于戈 宋宝燕 田文虎 王国仁 郑怀远．现代集成制造中的工作流管理技术研究．计算机集成制造系统，1999年12月
21．石伟 吴澄 范玉顺．CIMS应用集成平台中的工作流技术研究．清华大学学报(自然科学版)，1998年第8期
22．曾月 范玉顺．基于COM和ASP技术的工作流管理系统的设计与实现．计算机工程与应用，2000年
23．贾晓亮 张振明 孔宪光 朱名铨 许建．CAPP系统中工作流管理平台的研究与实现．计算机工程与应用，2000年
24．陈禹六．IDEF建模分析和设计方法．北京：清华大学出版社 1999年5月
25．张海潘．软件工程导论．北京：清华大学出版社，1998年
26．Ron Soukup & Kalen Delaney．SQL Server 7.0技术内幕．北京大学出版社，2000，3
27．David E．Y．Sarna，George J．Febish．Delphi5从入门到精通．电子工业出版社 1995，
28．飞思科技产品研发中心．Delphi6电子商务应用开发．电子工业出版社，2002年1月，
29．李维．Delphi 5.x分布式多层应用系统篇．机械工业出版社，2000年4月
30．伍先俊 李志明．多层次Web应用系统的关键技术探讨．计算机工程与设计，2002年6月
31．伍光胜 郑明辉 黄远终．COM／DCOM技术的分析及应用，计算机应用研究，2001年第9期
32．数据库系统原理及其应用 庄成三 洪玫 电子工业出版社，2000年6月
33．吴澄，李伯虎．CIMS的昨天、今天和明天．中国科学技术前沿．北京：高等教育出版社，1998．55-80．
34．吴澄．自动化技术发展回顾与展望—2000高技术发展报告．北京：科学出版社，2000
35．吴澄．现代集成制造系统的理论基础——类复杂性问题及其求解．计算机集成制造系统—CIMS，2001年3月
36．孙大涌主编．先进制造技术．机械工业出版社，2000年2月
37．白英彩 唐冶文 余巍．计算机集成制造系统—CIMS概论．清华大学出版社，2000年8月
38．王贤坤主编．机械CAD／CAM技术、应用与开发．机械工业出版社，2001年2月
39．童秉枢．现代CAD技术．清华大学出版社，2000
40. LIU Xiaodong. CFACA:component framework for feature-based design and process planning[J] .Computer-Aided distributed integrated process plan management system,2000,32(7):397-408
41. Kiritsis D. A review of knowledge-based expert systems for process planning: methods and problems, Int J Adv Manuf Technol, 1995(10): 240-262
42. Luscombe A M, Toncich D J. A geometrical approach to computer aided process planning for computer-controlled machine tools. Int J Adv Manuf Technol, 1996(11):83-90
43. Van Zeir G, Kruth J P, Detand J. A taxonomy for interactive and blackboard based CAPP..Proc International conference on manufacturing automation, Hong Kong 1997.4,1:188-195
44．康博 马亮．Web应用程序开发新技术．北京：人民邮电出版社，1999年7月
45．陈杰 罗红波 吴双．切削参数多目标优化设计．机械制造与自动化，2003年1月
46．王细洋 万在红 汪叔淳．CAPP系统开发工具的设计方法．计算机辅助设计与图形学学报，1999年1月
47．邵小英 温秋生．CAPP系列讲座—CAPP基础及基本原理，目前企业应用CAPP技术的现状，计算机辅助设计与制造，2000年第3期
48．孔宪庶 马自勤 王国顺．实用化CAPP系统平台的研究与开发．机床与液压，2002年第5期
49．王凤岐 郭伟 张世昌．面向CAPP／PPS．集成的多工艺方案创成方法的研究．计算机集成制造系统，1999年第1期
50．王华 梁志刚 王众．Delphi 5编程实例与技巧 北京：机械工业出版社，2000年2月