基于iMAN的CAPP系统的设计与实现

    PDM是当今计算机应用领域的重要技术之一，PDM可以统一管理与产品有关的全部信息。因此CAD/CAPP/CAM之间的信息传递都变成了分别与PDM之间的信息传递。CAD/CAPP/CAM从PDM系统中提取各自所需要的信息，各自应用的结果也放回到PDM中去，从而真正实现了CAD/CAPP/CAM的集成。因此，PDM系统在企业信息传递过程中起到桥梁作用，是CAD/CAPP/CAM系统的集成平台。将CAPP系统建立在PDM平台上不仅可以实现对工艺设计过程的管理，还可以与同样构造在PDM平台上的其它系统紧密集成，满足实施并行工程的需要。随着企业信息化的启动，基于PDM平台的CAPP系统必将成为一个发展趋势[1～5]，将CAPP系统构筑在PDM平台上是企业级CAPP系统的一个重要特征。

    iMAN是UGS公司的PDM产品，通过其提供的二次开发接口，开发CAPP系统，可以实现与iMAN系统的嵌入式集成。本文设计了基于iMAN的CAPP系统的构架，研究了CAPP与iMAN的集成方式、内容与实现的技术途径等，在此基础上开发了基于iMAN的CAPP系统——iMANCAPP。目前该系统已在某企业得到了具体的应用，有效地解决了该企业信息化建设中的瓶颈问题，取得了满意的效果。

    1　基于iMAN的CAPP系统的体系结构

    1.1　iMAN软件结构iMAN采用多层结构(如图1所示)。用户界面层用于实现iMAN系统同用户的交互功能，应用层用于实现用户对iMAN中数据进行操作和利用，核心层的主要模块是持久对象管理器，它允许应用层在数据库更高层次上操纵数据，最底的系统层提供核心层和ORACLE关系数据库的连接。iMAN程序的多层结构软件构架使得各层之间只能和父层、子层通讯，不能跨层通讯，这样程序更利于扩充，改变某层不会影响到其他层。

    iMAN系统提供两种不同的二次开发接口：一种是基于C语言的ITK(IntegrationToolKit)接口；另外一种是用基于JAVA语言的iMANPortal接口。ITK和iMANPortal只是在语言实现上不一样，而接口逻辑却是一致的。iMANCAPP系统是通过iMANPortal二次开发的。

 
图1　iMAN的层次结构

    1.2　iMANCAPP系统设计

    iMANCAPP系统处在iMAN的应用层，这样不但使用户界面可以统一，而且也可十分方便地获得PDM其它模块数据。iMANPortal为应用集成模块开发提供健壮的应用集成框架(ApplicationIntegrationFramework，AIF)。AIF可提供一套标准类作为客户开发应用程序时的基础类，同时提供标准的类注册工具。这样，iMAN运行时将动态加载客户应用程序，然后调用标准接口，从而达到应用模块的动态集成。图2是iMANCAPP系统的总体结构。

 
图2　iMAN-CAPP系统的总体结构

    2　关键技术

    2.1　CAPP与iMAN的集成

    (1)集成方式

    CAPP系统同PDM系统的集成是企业信息化发展的必然结果。不同的集成方式，对系统之间数据的传输有重大影响。目前CAPP系统同PDM系统集成的方式大致有三种:

    1封装性集成。
   
    封装性集成是指CAPP系统同PDM系统只是简单地通过操作系统的文件类型进行关联，只能做到CAPP工艺文件交由PDM系统进行管理，而工艺设计过程中PDM数据是无法传递给CAPP系统的。

    2单向数据库集成。
 
    单向数据库集成是指通过中间文件，或共享数据库数据表来实现数据的单向传递，一般只能从PDM系统传入CAPP系统。

    3嵌入式集成。
 
    嵌入式集成有两大特征：CAPP系统同PDM系统采用同一个工作界面：CAPP系统与PDM数据间的双向集成。

    iMANCAPP系统采用嵌入式集成方式(如图3)。由图3可以看出：CAPP系统实际上是作为iMAN的子模块嵌入在iMAN系统中，CAPP模块同iMAN的其它模块处在iMAN系统的同一层次上，它们之间的数据传输通过iMAN提供的数据共享池来实现。

 
图3　CAPP同iMAN集成的框架

    (2)集成内容与实现

    1.产品结构树集成。
 
    产品的设计过程,在iMAN系统中通过产品结构树节点的增长来体现。CAPP系统的一个重要功能是从PDM中获得产品结构树，并转化为工艺结构树，生成工艺后再把这颗树存回iMAN。iMANCAPP系统通过iMANPortal或ITK接口可以方便地获得iMAN系统中的产品结构树，从而可以得到工艺设计中需要的各种数据，工艺设计模块完成工艺设计后将结果存入iMAN系统中，产品结构树相应增长一个工艺节点。

    产品结构树的集成是通过iMANCustomForms来实现的，系统定义了一种Form类型——CAPPForm，即每个CAPPForm对象对应的是一种工艺卡片类型。工艺人员在进行工艺规程设计时，实际上没完成一种工艺卡片的编制，只是在产品结构树上增加一个CAPPForm节点。由于iMAN系统本身对iMANForm的支持，及iMANForm数据存储和显示的分离特点，使得这种结构不但适合于CAPP同iMAN结构树集成，而且也可以通过iMAN系统和其他信息系统集成在一起，如MRPII,ERP系统。CAPPForm是连接工艺数据库的桥梁，系统先获得CAPPForm中数据，即工艺数据库的关联数据，再通过关联数据获得工艺数据本身。