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基于PDM系统的CAPP集成技术的研究∗

郭永辉，莫蓉，常智勇，杨玉红
(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，陕西西安710072)
E-mail:[e-mail]

摘要：探讨了PDM与CAPP在产品结构管理、用户信息管理、工艺设计管理、工艺审批管
理、数据存储管理等五个方面的系统集成问题。系统集成采用以单一产品数据为核心，以功
能集成和数据集成为基础的集成方式，以PDM作为系统集成的平台，CAPP作为工艺文件编
制和工艺数据操作的运行环境，不仅保持了数据和用户操作上的一致性，还保留了PDM和
CAPP系统各自强大的专业功能，是一种实现简单但集成度较高的集成。
关键词：PDM,CAPP,系统集成

1．引言

对于制造企业的工艺信息化来讲，为实现工艺设计数字化、规范化、标准化、网络化，
提高工艺设计质量，缩短工艺设计周期，使得工艺数据和管理能够真正融入到企业数据仓库
中，成为产品设计与生产制造之间的桥梁，实现CAPP与PDM系统的全面集成，是企业信
息化中PDM与CAPP系统集成较为理想的状态。在目前情况下，不同系统之间的数据交换
问题尚未完全解决。在不同企业中，有着不同的工艺规范，企业往往依据自身的条件及传统，
采用比较成熟的工艺技术。CAPP系统不仅需要产品的设计信息，还需要产品的工艺信息。
但在许多CAD/CAPP/CAM系统中，CAPP系统直接从CAD系统中读取相关信息的能力不
足，许多工艺信息仍需用手工方式输入。
目前很多企业已经开始使用PDM作为设计制造集成平台，PDM系统可以把与产品整
个生命周期有关的信息统一管理起来，它支持分布、异构环境下不同软硬件平台、不同网络
和不同数据库。CAD、CAPP、CAM系统都通过PDM交换信息，从而真正实现了CAD、
CAPP、CAM的无缝集成，而CAPP和PDM的集成还有一些关键问题需要解决。
如何有效地进行CAPP与PDM的系统集成一直是研究的热点。不同的集成方式，对系
统之间的数据传输、信息共享等有重大影响。目前CAPP系统与PDM系统的方式大致有三

种[1~3]：

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
件进行关联，只能做到工艺文件交由PDM系统进行管理，而工艺设计进行中PDM的数据
是无法动态实时传递给CAPP系统的。
②数据库集成：数据库集成是指通过共享数据库数据来实现数据的存储、传递，即PDM

∗本文受航空科学基金（05H53080）资助

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与CAPP共用一个数据库，这在工艺信息的唯一性上实现了高度集成，但是也影响了工艺数
据访问的安全性，集成难度较大，而且PDM或CAPP系统的升级都会影响到整个系统的运
行，造成系统的维护代价太大。
③中间件集成：由于PDM和CAPP各自具有独立的数据库，所以中间件集成是指通过
一个中间文件(XML文件),将PDM的数据导入到CAPP进行工艺设计,或者从CAPP将工艺数
据导出到PDM进行处理，实现数据间的双向集成，其操作可以灵活地在PDM或者CAPP平台
上进行。这种集成当系统升级时影响面比较小，便于系统的维护。
本文针对北京神舟软件产品数据管理系统AVIDM和陕西金叶西工大软件CAPP系统
CAPPFramework的集成中的关键技术，面向企业需求，结合各自软件的架构特点，提出了
一种合理的集成模式，并对其中的关键技术和解决方法进行了研究。为了使得
CAPPFramework编制工具中所产生的工艺文件能够进入AVIDM中进行浏览、修改和审批，
使得AVIDM能够正确提取CAPPFramework文件中相关的工艺信息，产品结构树在两个系
统中能够互导（导入导出），同时为了充分利用AVIDM强大的数据安全保障机制，保证工
艺数据访问的安全性，本文以中间件集成方式实现了上述两个系统的有效集成。该集成方式
具有一定的通用性。

2．基于中间件的系统集成

一般的PDM系统都包含产品结构信息、CAD模型或图档等产品设计信息，这些信息都
是工艺设计所必须的，与CAPP的应用密切相关。由于独立的CAPP不能直接从PDM中获
取这些产品设计信息，所以造成工艺设计时工艺设计人员额外的工作量，信息共享程度差。
由于AVIDM采用的是面向对象技术和三层客户机/服务器体系结构，客户端分布于各车间，
而CAPPFramework也是客户端配置形式，AVIDM与CAPPFramework的数据存储在各自的
数据库中，不可避免的带来了数据的冗余，但是此种冗余，并不是完全的无用冗余，它是工
艺数据的两种不同的表现形式，不同的用户可以根据不同的需要来决定以何种方式利用这