一、當前CAPP軟件的應用和開發現狀
CAPP軟件在泛CAD領域中是研究和發展較早的軟件技術之一，但與同類的 CAD/CAM的軟件技術相比，CAPP軟件的發展卻大大落后于CAD、CAM軟件。于是在許多企業里，加工部門早已用上了CAM軟件，產品的設計部門早已甩掉了圖板，甚至用上了三維的設計和分析軟件，而工藝設計部門卻遲遲扔不了鋼筆，仍然重復著幾十年來的工作習慣和方法。個別企業為了追求計算機應用的普及，使用一些通用的辦公軟件，或者二維CAD軟件來代替CAPP工作。90年代中后期，制造業的企業信息集成成為大家關注的熱門話題，在一些企業實施了企業級的PDM或MRPII甚至ERP軟件后，才發現CAPP成為阻礙企業信息化建設的瓶頸。
同時一些比較敏感的專家在90年代中后期重新衡量了CAPP軟件在企業內應發揮的作用，逐步拋棄了傳統的CAPP的研究方法，開發重點從注重工藝過程的自動生成，轉向為工藝設計人員的提供軟件工具，同時為企業的信息化建設提供服務。CAPP產品的研發在中國開始活躍起來，CAPP軟件技術得到了迅速的發展。
90年代末，各種實用化的CAPP開始走向市場，其開發方法和重點也各不相同，有的CAPP系統在CAD圖形平臺的基礎上開發，然后將生成的工藝數據傳送到其他的數據庫系統中，有的CAPP系統在某種特定的數據庫系統上生成工藝數據，然后在CAD平臺上生成工藝卡片，甚至也有CAPP系統是純粹的工藝卡片的填寫工具，其生成的工藝卡片是某種特定的文件。這些CAPP軟件能為工藝人員提供一定的服務。
以上CAPP系統都不能滿足企業工藝設計的全過程要求，也不能滿足現代企業對信息化建設的需求。
現代CAPP，即面向企業信息化建設的網絡化集成工藝設計平臺成為目前和今后CAPP研究開發的重點。
二、現代CAPP軟件應具備的技術特點：
1.工藝數據的格式化是現代CAPP要重點解決的問題之一。
工藝卡片是工藝設計人員日常工作的主要對象，CAPP軟件很容易定位為工藝卡片的生成工具，然而企業真正關心的是工藝卡片上反映的工藝數據，工藝卡片只是工藝設計人員要表達的工藝數據的格式化載體或稱表現形式。工藝數據的格式化是現代CAPP要重點解決的問題之一。
一個工藝設計中涉及的工藝數據多種多樣，有反映產品屬性的數據，有反映工藝技術條件和裝備的數據，有反映加工的工藝路線、過程和步驟的數據，也有反映工藝簡圖的圖形數據。同時各種工藝數據有一定的聯系。對所有這些數據進行歸納和總結，并進一步抽象，得到一個能對所有的工藝數據進行格式化處理的軟件模型是現代平臺化的CAPP首先要考慮的問題。工藝格式的概念從而產生。
工藝格式是一個完整的工藝中所包含的工藝數據及其類型以及工藝數據之間的結構關系的總和，即工藝數據的組織。工藝格式在工藝卡片和工藝數據之間架起了抽象的橋梁，使企業關心的所有工藝數據都能通過固定的數據庫結構去描述，也能通過不同的工藝卡片去反映。工藝卡片只是工藝數據的一種“視圖”，對工藝卡片中數據的修改，實際上是對數據庫中工藝數據的修改，兩者是雙向關聯的。
數據、格式、卡片符合三層結構，和軟件編程中的三層結構非常相似，如下圖：
工藝數據的三層結構
根據上述的設計思想，CAPP系統的數據庫結構中至少有三類基礎的數據表，即工藝格式類，工藝卡片類，和工藝數據類數據表。
這種CAPP軟件的設計方法為CAPP軟件的平臺化奠定了堅實的基礎。
其好處有：
1）為企業的信息化建設提供了完備的、統一的工藝數據庫接口。保證不同專業的工藝設計結果存放在相同結構的數據庫中，保證了整個企業中的工藝數據能被其他信息系統（PDM、MRPII等）方便和準確地查詢。
2）工藝卡片中所填寫的任何工藝數據都能明確地表達具體的含義，卡片中的數據不是無序的分散的文字或圖形，因此CAPP系統能夠為工藝人員在工藝設計工作中提供智能化的在線工藝資源數據輔助，標準化的單元工藝復用，以及典型工藝的生成和利用，同時也為各種CAPP專家系統提供了數據結構基礎。
3）卡片和工藝數據從根本上得到了分離。保證了企業的工藝數據在企業的工藝標準更新后仍能有效的利用。從軟件本身保證了工藝設計工作的連續性和繼承性。
2.現代CAPP系統要求構建在一種標準的對象模型的基礎上。
現代CAPP系統是一種工藝設計的工作平臺，它需要用一種通用的對象模型來抽象CAPP的數據結構，并且這種模型能提供一種簡單的方式用于軟件模塊之間互操作，以此來提供方便軟件功能的擴充、軟件功能修改以及二次開發手段。
國際上提供此類模型的標準有許多，例如OMG 提供的CORBA，Apple支持的OpenDoc和IBM所支持SOM(System Object Model)，但基于Windows平臺中Microsoft 提供的COM(Component Objecty Model)已經成為事實上的“工業標準”，到目前為止，世界上大約有200,000,000個基于COM的計算機軟件系統在運行，1999年，基于COM的第三方軟件部件的需求總價值達到4.1億美元。目前COM不僅支持Windows平臺，而且支持Macintosh和部分Unix系統。
COM實質上是一種協議，它建立了一個軟件模塊和另一個軟件模塊之間的連接，然后按照一定的規則將其描述出來。當這種連接建立起來后，兩個模塊之間就可以通過稱作“接口”的機制來通訊。
使用COM的優勢在于CAPP軟件系統的各模塊能根據需求的不同來選擇不同的最合適的計算機語言開發，而各模塊能通過COM來無縫的集成。如果軟件進行升級，則只需要對發生改變的部件進行升級即可。使用COM的另外一個理由是程序的復用，以及有大量的第三方軟件部件可以利用。大大降低了軟件的開發風險和軟件開發后期的維護工作量。
同時COM也是一個不斷發展和完善的系統，DCOM(Distributed COM)為分布式的網絡應用提供了基礎，COM+又為優化COM的應用提供了兼容的、易于升級的新標準。
3.現代CAPP軟件是一個完整的分布式網絡應用系統。
工藝設計工作的實際需求是協同工作，知識積累，快速復用。
企業的信息化建設要求CAPP系統能集中的安全的數據維護，及時地，動態地提供最新的工藝設計結果，也要求CAPP系統能與PDM系統方便、緊密的集成。網絡化的CAPP軟件較為容易的定位成一種標準的Client/Server的網絡應用系統，即提供一個共享的網絡數據庫，所有的客戶端程序都對網絡數據庫獲得一個可靠的連接。標準的Client/Server應用結構提供了數據共享、減少了數據的復制和維護工作量，簡化了完整數據匯總的工作。但也存在以下的缺點：
●完整的堅固的客戶端程序升級維護比較困難，一旦程序升級或系統設置改變，要求對所有的客戶端程序同時改變。如果客戶端的程序存在版本的不一致則可能造成數據庫中的數據通過多個不同的數據邏輯操作，可能造成數據完整性的破壞。
●系統的伸縮性比較差：客戶端的數量受到網絡數據庫允許的數據庫連接的限制。
●網絡性能比較低：客戶端和服務端的通訊次數和通訊量都比較大，網絡性能大大降低。
●與PDM，MRPII系統的集成工作量比較大。
分布式的網絡應用在繼承標準的客戶/服務應用程序優點的同時，克服了以上的缺點，成為現代網絡應用的主流。
下圖為分布式網絡應用結構：
分布式CAPP系統的三層結構
●客戶端程序不再直接訪問數據庫，而通過公用的中間業務邏輯層訪問數據庫，業務邏輯一旦發生變化，只需要更換中間的相關部件，所有的客戶端應用立即發生改變。
●客戶的數量不在受到網絡數據庫所允許的數據庫連接的限制，客戶數量的增加，不會明顯的對系統性能造成影響。
●網絡中的數據通訊次數大大減少，網絡傳輸的中間數據大大減少，如果數據訪問部件對經常查詢的資源數據作緩存還可以大大提高整個網絡系統的執行效率，如果將業務邏輯層中的部件分別部署在不同的計算機上，還可以有利于服務器的負載平衡。
●基于COM的分布式網絡CAPP應用系統自然地為PDM、MRPII以及ERP系統，提供了集成接口。PDM等系統可以從不同層次訪問CAPP數據庫，可以與CAPP系統在較高層次上交換信息。
4.CAPP系統是一個表格處理、文字處理、圖形處理，數據庫訪問綜合技術應用的復雜系統
CAPP系統不能滿足工藝設計人員的工作習慣一直阻礙著CAPP系統的推廣，所以CAPP軟件必須是人性化的，完全所見所得的，符合軟件通用操作規則的交互界面。
首先CAPP系統必須能根據企業的不同要求來定制實施，這種定制實施可以是由軟件供應商來完成，更重要的是也能讓企業自己來完成這種定制，因為企業的工藝技術條件，和企業工藝資源數據是在不斷變化的，企業的工藝標準也可能變化，輕松的定制是現代CAPP系統的重要特征。
CAPP系統中有大量的表格，CAPP中表格的處理技術是關系到CAPP易用性的關鍵技術，CAPP表格的定制和修改要求能所見所得的操作，表格的填寫要求能自動的換行，自動續卡，自動編號，表格中既能填寫文字又能填寫工藝符號，工藝符號要能參加到自動換行、續卡的運算中，并能支持復制，粘貼，在位編輯等標準的文字處理軟件的工作習慣。
所以現有的文字處理軟件，表格處理軟件甚至CAD圖形軟件不能滿足CAPP100%的所見所得的要求。只有基于在操作系統平臺上利用GDI(Graphics Device Interface)開發一種專業系統才能滿足要求。
另外CAPP生成的圖形格式要求最好是能被大多數的軟件系統識別，這樣便于在其它集成信息系統中，如PDM系統中來瀏覽和打印。也有CAPP系統通過OLE（Object Linking and Embedding）的方式來完成在其它系統中來瀏覽和打印CAPP的表格，這樣要求CAPP軟件必須與其它系統安裝在同一臺計算機上，計算機的資源比較浪費。也有制作專用瀏覽和打印控件，然后集成到其他系統中來完成該功能的，但是一旦圖形格式發生變化（非通用的圖形格式容易發生改變），必須升級所有系統中的該控件。
用WMF（Windows-formated MetaFiles）或EMF(Enhanced-formated MateFiles)的圖形格式來存儲CAPP的表格圖形是比較好的辦法，因為WMF和EMF幾乎是所有系統支持的圖形格式，它與具體的圖形設備沒有關系，能直接向各種打印設備輸出。另外OLE所生成的圖像就是WMF格式，使用WMF格式能保證CAPP表格中使用的OLE對象能自然的得到支持。
現代的CAPP系統中可能要用到多種CAD系統繪制的工藝簡圖，利用OLE技術可以支持這一特征，并且繪制的工藝簡圖能重復的利用。唯一的缺點是必須安裝CAD系統，并且可能要在多個應用系統中來切換，系統的資源比較浪費。值得注意的是VISIO公司推出的IntelliCAD，借助OpenDwg組織的技術，實現了與DWG2000，14，13，12，格式完全兼容的CAD系統，該系統能支持AutoCAD所不支持的OLE在位編輯，并且系統非常緊湊，用它來繪制工藝簡圖可避免多個應用的切換和資源的浪費。
5.現代CAPP系統需要獨立的、可定制的、有編程接口的、開放的安全系統。
無論企業有沒有PDM系統，作為網絡數據庫的應用程序，現代CAPP都需要有較為完備的安全系統，不能因為企業有了PDM系統，就將CAPP數據的安全交給PDM系統管理，因為PDM系統和CAPP系統所關心和處理的數據重點不一樣，CAPP也應該能脫離PDM系統正常運行。PDM的安全系統是在CAPP系統之上的，通過PDM訪問CAPP數據，即要通過PDM的安全系統和工作流程驗證，也要通過CAPP系統的安全性確認。
CAPP的安全系統要能滿足各企業的需求必須是可定制的，首先CAPP系統必須對可能的權限進行抽象，這種抽象不僅僅是針對具體的CAPP的軟件功能，也應該針對CAPP數據庫的訪問能力，然后制定規則，提供工具，包括軟件工具和編程接口來對滿足不同情況的定制需求。
CAPP軟件系統提供的編程接口最好是基于COM標準的，這樣PDM等系統能方便的利用各種開發工具來集成。
由于現代CAPP軟件是一種工藝設計的工作平臺，構建在這個平臺之上的專業CAPP系統也可能有權限的要求，所以CAPP的權限系統必須提供擴充的機制，來滿足開發性的需求。
現代CAPP軟件系統正處在成熟的初期階段，北京京渝天河軟件公司的TH-CAPP2000系統是現代CAPP軟件的典型代表，它為所有的CAPP應用企業和開發企業提供了一種嶄新工藝軟件模式，它是一種將先進的開發思想、先進的開發技術與具體的國情相結合，開創新的軟件應用模式的先鋒，相信CAPP軟件的應用和推廣熱潮即將來臨。現代CAPP軟件系統必將極大促進制造業企業的信息化建設水平。
轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.guhuozai8.cn/
本文標題：現代CAPP/ERP系統開發技術
本文網址：http://www.guhuozai8.cn/html/consultation/10819917478.html
相關文章
