CAPP與PDM系統獨立存在、各自運行，只是將CAPP工藝文件及審簽流程納入PDM管理，PBOM需在CAPP中創建，用戶信息在PDM及CAPP系統中同時并存，無法真正將CAPP作為PDM的工具集，無法實現CAPP與PDM系統的深度集成。
工藝設計與工藝管理過程是研發和生產過程中的重要環節，在產品研發和生產過程中產生的工藝數據是進行數字化設計、制造與管理的基礎數據。因此，實現數字化工藝設計與管理的CAPP系統是產品生命周期管理環境的基礎組成部分，與其他業務系統有機協作，共同完成基于產品數據管理、面向產品全生命周期的數字化業務過程。
1 集成需求
PDM系統提供了統一的運行環境和管理框架，CAPP系統基于此環境運行，解決產品研制過程中的工藝設計數字化需求，滿足PDM平臺的管理要求。PDM平臺下的CAPP系統具備如下主要業務支撐能力：
(1)以工具集的形式嵌入PDM系統中，基于PDM平臺的單一產品數據源，與其他業務系統協作運行。
(2)以XML方式將在CAPP系統中產生的工藝文件和數據提交到PDM平臺進行統一管理。
(3)實現各類工藝規程及工藝文件的設計和管理，提供方便、快捷的圖形繪制支持功能。
(4)提供工藝文件瀏覽、審簽、打印等工具，實現工藝文件的電子審簽、打印和發放。
(5)實現產品、零件、工裝、設備、材料等各類明細表的統計匯總。
2 集成目標
通過CAPP與PDM系統的集成，實現產品研制生產過程全生命周期管理及工藝設計數字化過程，解決企業研發和工藝信息化建設中的信息孤島問題，有助于企業在產品研制過程中實現以下目標：
(1)基于單一產品數據源和統一的工作流程管理，實現工藝設計與產品設計、生產制造等業務部門的有效協同。
(2)基于XML方式的數據集成，確保產品研制數據的單源性、全面性和準確性，實現產品生命周期數據的統一管理和全面共享。
(3)提供強大、便捷的工藝設計和圖形編制支持方法，有效提高工藝設計的效率和準確性，促進工藝設計的規范性和標準化程度。
(4)通過多種工藝數據的統計匯總與分析，提供可視化的匯總、分析結果展示，為工藝人員進行工藝管理提供決策性支持。
(5)保持業務系統的主體應用模式和使用習慣，確保工藝業務過程在系統重構過程中不中斷，實現工藝業務過程的穩定、平滑過渡。
3 深度集成總體方案
3.1 集成框架
CAPP與PDM系統集成采用以單一產品數據源為核心，以功能集成和數據集成為基礎的緊密集成方式，以PDM作為系統集成的平臺，負責EBOM與PBOM的創建與管理。CAPP作為工藝文件編制和工藝數據操作的運行環境，在其本身所需要的支撐工具的支持下，完成工藝設計過程，即CAPP作為PDM的工藝編輯工具集，進行緊密集成。
PDM作為系統集成平臺，負責系統集成中需要的產品結構管理、用戶管理、工作流程管理以及對CAPP生成的工藝文檔、工藝數據及其版本的管理。
CAPP作為工藝文件編制和工藝數據的生成環境，以PDM的產品結構和用戶及其工藝流程信息為基礎，在PDM中進行新建、編輯、瀏覽、打印、審批工藝文件，并能夠根據工藝文件生成對應的工藝數據，生成的工藝文件和工藝數據提交PDM管理，在CAPP中實現產品工藝數據的統計匯總功能。系統總體集成框架如圖1所示，其中虛線方框表示集成功能，雙實線方框表示系統各自的獨立功能。
圖1 CAPP與PDM集成框架
3.2 應用流程
CAPP系統基于自身制造知識和制造資源的基礎數據的支持，并在PDM平臺的工藝管理的支撐和協調下展開工作，完成工藝規劃、設計與統計匯總等各項業務。
CAPP系統以嵌入式工具集的形式在企業PDM平臺環境中運行，基于PDM平臺的單一產品數據源和用戶權限展開工藝設計工作，并采用統一的XML/PDF方式，將工藝設計結果提交PDM平臺統一管理。CAPP系統產生的工藝數據在PDM平臺的統一工作流中，必要時使用CAPP系統提供的各種可視化工具，進行各種工藝數據的審批和更改。在最終發布后，采用CAPP系統提供的工具進行統計匯總和打印輸出。其總體應用流程如圖2所示。
圖2 PDM平臺下的CAPP系統總體應用流程
4 深度集成詳細方案
依據上述總體方案，CAPP與PDM系統深度集成方案主要分為產品結構管理、用戶信息管理、工藝設計管理、工藝審批管理、數據存儲管理5個部分，各部分詳細集成方案闡述如下：
4.1 產品結構管理集成
產品結構管理由PDM統一管理，CAPP中不建立產品結構，CAPP依據PDM的產品結構進行工藝文件的編制和生成工藝數據文件，并能夠從PDM中讀取BOM結構進行工藝數據的統計匯總。
(1) PDM提供CAPP統計匯總時所需的參數。
(2)PDM給出CAPP統計匯總所需要的產品結構XML文件，其中除了包含產品結構信息之外，還要包含需要統計匯總的工藝文件的完整數據信息。
(3)CAPP通過集成接口參數讀取PDM生成的BOM XML文件，解析BOM信息。
4.2 用戶信息管理集成
用戶信息管理由PDM進行統一管理，CAPP不進行用戶管理，用戶、角色及權限信息納入PDM管理。圖2 PDM平臺下的CAPP系統總體應用流程
(1)PDM負責向CAPP傳遞用戶、角色和權限信息。
(2)CAPP負責解析傳遞的用戶信息進行工藝設計。
(3)CAPP負責解析傳遞的用戶信息進行工藝文件電子審簽。
4.3 工藝設計管理集成
工藝設計管理集成采用中間文件和命令行傳遞的方式進行集成。由PDM調用CAPP相關數據信息進行處理，主要功能分為以下部分：
(1)工藝文件新建。在PDM中需要建立工藝文件時，調用CAPP，傳人相應參數，CAPP根據傳人的參數，建立工藝文件，允許用戶進行編輯、保存，調用PDM接口提交工藝文件和工藝數據，如圖3所示。
圖3 工藝文件新建流程
(2)工藝文件編輯／升版。在PDM中需要編輯或者對工藝文件進行版本升級操作時，調用CAPP，傳人參數，CAPP根據傳人的參數，打開PDM檢出的工藝文件，檢查工藝數據空間是否存在。不存在需新建工藝數據空間；如存在，則允許用戶對工藝文件進行編輯、保存，再調用PDM接口提交工藝文件和工藝數據，如圖4所示。
圖4 工藝文件編輯／升版流程
(3)工藝文件刪除。在PDM中需要刪除或者取消工藝文件的版本升級操作時，調用CAPP，傳人參數，CAPP根據傳人的參數，自動刪除工藝文件對應的工藝數據，如圖5所示。
圖5 工藝文件刪除流程
(4)工藝文件統計匯總，在PDM中需要對工藝數據進行統計匯總時，基于BOM節點選擇統計匯總類型，調用CAPP，傳人參數，CAPP根據傳人的參數，打開PDM生成的BOM XML文件，進行工藝數據的統計匯總，生成統計匯總文件，允許用戶進行編輯、保存，并提交到PDM，如圖6所示。
圖6 工藝文件匯總流程
(5)工藝文件瀏覽／打印。在PDM中需要瀏覽、打印工藝文件時，調用CAPP，傳人參數，CAPP根據傳人的參數，打開PDM檢出的工藝文件，允許用戶進行瀏覽、打印，如圖7所示。
圖7 工藝文件瀏覽／打印流程
4.4 工藝審簽管理集成
工藝文件的審批及其流程控制由PDM完成，按照企業相關文件要求，定制各種工藝文件審簽流程；CAPP負責提供瀏覽、審批工藝文件的控件，CAPP能夠自動同填PDM的流程審批相關信息，如圖8所示。
圖8 工藝文件審簽總體流程
在簽署過程中，需要在CAPP中對工藝文件自動進行電子簽名。當PDM在流程中需要對工藝文件進行簽署時，調用CAPP，傳人參數，CAPP根據傳人的參數，打開PDM檢出的工藝文件，進行用戶、日期等流程信息簽署，并自動提交同PDM，如圖9所示。
圖9 工藝文件審簽流程
4.5 工藝數據存儲集成
工藝數據的存儲采用冗余數據存儲方案，CAPP系統在CAPP數據庫中直接存儲CAPP 工藝文件以及對應的結構化工藝數據。在PDM系統中，CAPP編制的工藝文件以附件的形式進行流程作業，將CAPP系統編制的工藝表格進行有效存儲，并將相應的結構化工藝數據轉化為具有特定約束的XML文件提交PDM進行工藝數據的統一管理，如圖10所示。
圖10 工藝數據存儲管理
5結論
綜上所述，CAPP與PDM深度集成的實施應用，不但可以給企業帶來業務模式的全新變革，在實現企業產品全生命周期管理同時，提升業務執行與業務管理的水
平，而且通過工程數據和工程知識的充分管理與良好應用，將形成新的核心競爭力，實現技術帶動生產。
無論從企業信息化應用的實際需求和應用效果來看，還是從產品全生命周期思想和技術的發展方向來看，甚至從企業整體協同的角度出發，CAPP系統與PDM系統深度、緊密的集成，可以讓制造數據與設計數據能夠切實連接起來，確保數字化制造過程進行有效的信息共享與交流。
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