CAPP与PDM系统独立存在、各自运行，只是将CAPP工艺文件及审签流程纳入PDM管理，PBOM需在CAPP中创建，用户信息在PDM及CAPP系统中同时并存，无法真正将CAPP作为PDM的工具集，无法实现CAPP与PDM系统的深度集成。
工艺设计与工艺管理过程是研发和生产过程中的重要环节，在产品研发和生产过程中产生的工艺数据是进行数字化设计、制造与管理的基础数据。因此，实现数字化工艺设计与管理的CAPP系统是产品生命周期管理环境的基础组成部分，与其他业务系统有机协作，共同完成基于产品数据管理、面向产品全生命周期的数字化业务过程。
1 集成需求
PDM系统提供了统一的运行环境和管理框架，CAPP系统基于此环境运行，解决产品研制过程中的工艺设计数字化需求，满足PDM平台的管理要求。PDM平台下的CAPP系统具备如下主要业务支撑能力：
(1)以工具集的形式嵌入PDM系统中，基于PDM平台的单一产品数据源，与其他业务系统协作运行。
(2)以XML方式将在CAPP系统中产生的工艺文件和数据提交到PDM平台进行统一管理。
(3)实现各类工艺规程及工艺文件的设计和管理，提供方便、快捷的图形绘制支持功能。
(4)提供工艺文件浏览、审签、打印等工具，实现工艺文件的电子审签、打印和发放。
(5)实现产品、零件、工装、设备、材料等各类明细表的统计汇总。
2 集成目标
通过CAPP与PDM系统的集成，实现产品研制生产过程全生命周期管理及工艺设计数字化过程，解决企业研发和工艺信息化建设中的信息孤岛问题，有助于企业在产品研制过程中实现以下目标：
(1)基于单一产品数据源和统一的工作流程管理，实现工艺设计与产品设计、生产制造等业务部门的有效协同。
(2)基于XML方式的数据集成，确保产品研制数据的单源性、全面性和准确性，实现产品生命周期数据的统一管理和全面共享。
(3)提供强大、便捷的工艺设计和图形编制支持方法，有效提高工艺设计的效率和准确性，促进工艺设计的规范性和标准化程度。
(4)通过多种工艺数据的统计汇总与分析，提供可视化的汇总、分析结果展示，为工艺人员进行工艺管理提供决策性支持。
(5)保持业务系统的主体应用模式和使用习惯，确保工艺业务过程在系统重构过程中不中断，实现工艺业务过程的稳定、平滑过渡。
3 深度集成总体方案
3.1 集成框架
CAPP与PDM系统集成采用以单一产品数据源为核心，以功能集成和数据集成为基础的紧密集成方式，以PDM作为系统集成的平台，负责EBOM与PBOM的创建与管理。CAPP作为工艺文件编制和工艺数据操作的运行环境，在其本身所需要的支撑工具的支持下，完成工艺设计过程，即CAPP作为PDM的工艺编辑工具集，进行紧密集成。
PDM作为系统集成平台，负责系统集成中需要的产品结构管理、用户管理、工作流程管理以及对CAPP生成的工艺文档、工艺数据及其版本的管理。
CAPP作为工艺文件编制和工艺数据的生成环境，以PDM的产品结构和用户及其工艺流程信息为基础，在PDM中进行新建、编辑、浏览、打印、审批工艺文件，并能够根据工艺文件生成对应的工艺数据，生成的工艺文件和工艺数据提交PDM管理，在CAPP中实现产品工艺数据的统计汇总功能。系统总体集成框架如图1所示，其中虚线方框表示集成功能，双实线方框表示系统各自的独立功能。
图1 CAPP与PDM集成框架
3.2 应用流程
CAPP系统基于自身制造知识和制造资源的基础数据的支持，并在PDM平台的工艺管理的支撑和协调下展开工作，完成工艺规划、设计与统计汇总等各项业务。
CAPP系统以嵌入式工具集的形式在企业PDM平台环境中运行，基于PDM平台的单一产品数据源和用户权限展开工艺设计工作，并采用统一的XML/PDF方式，将工艺设计结果提交PDM平台统一管理。CAPP系统产生的工艺数据在PDM平台的统一工作流中，必要时使用CAPP系统提供的各种可视化工具，进行各种工艺数据的审批和更改。在最终发布后，采用CAPP系统提供的工具进行统计汇总和打印输出。其总体应用流程如图2所示。
图2 PDM平台下的CAPP系统总体应用流程
4 深度集成详细方案
依据上述总体方案，CAPP与PDM系统深度集成方案主要分为产品结构管理、用户信息管理、工艺设计管理、工艺审批管理、数据存储管理5个部分，各部分详细集成方案阐述如下：
4.1 产品结构管理集成
产品结构管理由PDM统一管理，CAPP中不建立产品结构，CAPP依据PDM的产品结构进行工艺文件的编制和生成工艺数据文件，并能够从PDM中读取BOM结构进行工艺数据的统计汇总。
(1) PDM提供CAPP统计汇总时所需的参数。
(2)PDM给出CAPP统计汇总所需要的产品结构XML文件，其中除了包含产品结构信息之外，还要包含需要统计汇总的工艺文件的完整数据信息。
(3)CAPP通过集成接口参数读取PDM生成的BOM XML文件，解析BOM信息。
4.2 用户信息管理集成
用户信息管理由PDM进行统一管理，CAPP不进行用户管理，用户、角色及权限信息纳入PDM管理。图2 PDM平台下的CAPP系统总体应用流程
(1)PDM负责向CAPP传递用户、角色和权限信息。
(2)CAPP负责解析传递的用户信息进行工艺设计。
(3)CAPP负责解析传递的用户信息进行工艺文件电子审签。
4.3 工艺设计管理集成
工艺设计管理集成采用中间文件和命令行传递的方式进行集成。由PDM调用CAPP相关数据信息进行处理，主要功能分为以下部分：
(1)工艺文件新建。在PDM中需要建立工艺文件时，调用CAPP，传人相应参数，CAPP根据传人的参数，建立工艺文件，允许用户进行编辑、保存，调用PDM接口提交工艺文件和工艺数据，如图3所示。
图3 工艺文件新建流程
(2)工艺文件编辑／升版。在PDM中需要编辑或者对工艺文件进行版本升级操作时，调用CAPP，传人参数，CAPP根据传人的参数，打开PDM检出的工艺文件，检查工艺数据空间是否存在。不存在需新建工艺数据空间；如存在，则允许用户对工艺文件进行编辑、保存，再调用PDM接口提交工艺文件和工艺数据，如图4所示。
图4 工艺文件编辑／升版流程
(3)工艺文件删除。在PDM中需要删除或者取消工艺文件的版本升级操作时，调用CAPP，传人参数，CAPP根据传人的参数，自动删除工艺文件对应的工艺数据，如图5所示。
图5 工艺文件删除流程
(4)工艺文件统计汇总，在PDM中需要对工艺数据进行统计汇总时，基于BOM节点选择统计汇总类型，调用CAPP，传人参数，CAPP根据传人的参数，打开PDM生成的BOM XML文件，进行工艺数据的统计汇总，生成统计汇总文件，允许用户进行编辑、保存，并提交到PDM，如图6所示。
图6 工艺文件汇总流程
(5)工艺文件浏览／打印。在PDM中需要浏览、打印工艺文件时，调用CAPP，传人参数，CAPP根据传人的参数，打开PDM检出的工艺文件，允许用户进行浏览、打印，如图7所示。
图7 工艺文件浏览／打印流程
4.4 工艺审签管理集成
工艺文件的审批及其流程控制由PDM完成，按照企业相关文件要求，定制各种工艺文件审签流程；CAPP负责提供浏览、审批工艺文件的控件，CAPP能够自动同填PDM的流程审批相关信息，如图8所示。
图8 工艺文件审签总体流程
在签署过程中，需要在CAPP中对工艺文件自动进行电子签名。当PDM在流程中需要对工艺文件进行签署时，调用CAPP，传人参数，CAPP根据传人的参数，打开PDM检出的工艺文件，进行用户、日期等流程信息签署，并自动提交同PDM，如图9所示。
图9 工艺文件审签流程
4.5 工艺数据存储集成
工艺数据的存储采用冗余数据存储方案，CAPP系统在CAPP数据库中直接存储CAPP 工艺文件以及对应的结构化工艺数据。在PDM系统中，CAPP编制的工艺文件以附件的形式进行流程作业，将CAPP系统编制的工艺表格进行有效存储，并将相应的结构化工艺数据转化为具有特定约束的XML文件提交PDM进行工艺数据的统一管理，如图10所示。
图10 工艺数据存储管理
5结论
综上所述，CAPP与PDM深度集成的实施应用，不但可以给企业带来业务模式的全新变革，在实现企业产品全生命周期管理同时，提升业务执行与业务管理的水
平，而且通过工程数据和工程知识的充分管理与良好应用，将形成新的核心竞争力，实现技术带动生产。
无论从企业信息化应用的实际需求和应用效果来看，还是从产品全生命周期思想和技术的发展方向来看，甚至从企业整体协同的角度出发，CAPP系统与PDM系统深度、紧密的集成，可以让制造数据与设计数据能够切实连接起来，确保数字化制造过程进行有效的信息共享与交流。
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本文标题：探讨CAPP与PDM系统深度集成
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