基于分布式数据库系统的capp及实施

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1、基于分布式数据库系统的CAPP及实施

2、第1　　1　分布式数据库系统　　所谓分布式数据库系统是在逻辑上属于同一系统，但在物理上分散在计算机网络连接的多个场地(节点)的一组数据集。每个场地上的数据一般用来描述本场地的现实世界，场地局部数据库的数据源和大多数用户(应用)一般均驻留在本场地，即每个场地具有独立处理的能力(场地自治)，可执行局部应用；另外，场地间通过网络通讯也能执行全局应用。对用户来说，一个分布式数据库从逻辑上看，如同集中式数据库一样，用户可在任何一个场地执行全局应用。　　分布式数据库系统通过复制使系统具有适当的数据冗余，从

3、而增加了系统的可靠性和可用性；提供局部自治的数据共享和场地之间的协调，从而使系统具有快速的数据处理能力；另外，通过数据库技术与并行处理技术的结合，利用多处理机并行处理产生的规模效益，可提高系统的快速反应能力。　　由于计算机网络技术的发展以及地理上分散的部门、公司、厂商对于数据库应用的需求，数据库技术从单机扩展至网络，对数据的收集、存储、处理和传播由集中式走向分布式、从封闭走向开放已在所难免。处于分布环境下的工艺设计方法也应发生相应的变化，应能充分发挥分布式数据库各场地的协作求解能力，着重解决工艺计划的生产可行性问题，强调工艺计划和

4、生产计划的整体优化效果。　　2　分布式CAPP的实施　　(1)上海某汽车制造股份有限公司是具有一级法人资格的总厂型经济实体，属下有轿车车桥厂、汽车底盘厂、重型汽车厂、内燃机配件厂、汽车拖拉机底盘厂等5家工厂，地理位置分散。为了能满足总厂技术部与各分厂工艺部门及各分厂工艺部门之间的数据交换与共享，提高工艺设计效率，提高市场竞争力，近期实施了CAPP系统项目。该公司CAPP系统可实现总厂技术部对各分厂工艺设计的总体协调控制、技术部与各分厂之间的及时信息交换、技术部对各分厂工艺设计结果的电子归档管理、打印查询，并在各分厂内部实现工艺设计

5、管理和工艺设计计算机化。同时在实施过程中考虑到了企业CIMS工程对系统的需求，使CAPP系统具备了与PDM及MRPⅡ集成的能力，其技术部的总体工作流程如图1所示。技术部与各厂之间需交换的信息包括技术部任务分配结果、技术部任务协调结果、各厂任务进行情况、各厂工艺设计结果等。这些信息中前三类为及时交换信息，各分厂工艺设计结果为批量单向发布信息。图1　技术部总体工作流程图　　该项目的工艺设计与管理软件采用上海交通大学CIM所开发的SIPM系统。SIPM是一个面向工艺设计师和工艺过程管理的集成化CAPP系统，具有强大的工艺设计、工艺设计过

6、程管理、工艺签审、工艺版本管理、管理用工艺文件自动生成等功能。SIPM系统采用数据库和网络技术，使工厂的所有工艺师能共享所有的工艺技术资料，统一调配技术资源、随时了解工厂工装设备情况、查阅已有工艺设计情况，为提高工艺标准化提供了技术基础。CAPP系统项目实施前，各分厂已基本形成了CAD网络环境，公司总部也已基本建成了MRPⅡ网络环境，并已将重汽厂、底盘厂与总部通讯采用了DDN专线，但网络支撑大部分只是用于文件传输，并没有对工作流程和结果进行统一管理，其CAPP系统项目实施前后效果及项目总体功能如图2、图3所示。图2　CAPP系统项

7、目效果图3　总体功能结构图　　(2)在数据处理上，批量单向发布信息由工艺任务进展情况监测程序触发实现数据交换，一旦工艺发布且网络传送许可，就一次性传送所有工艺信息；而及时信息需进行实时交换，由于信息存放在各场地的分散的数据库中(不仅是物理上而且是逻辑上)，采用主动激发应用程序非常困难，故采用了公用数据区被动激发的方法，即在分散的数据库上开辟公用数据区，需及时交换的信息动态地对公用数据区的内容进行更新，应用程序动态扫描各公用数据区的更新情况，一旦发现有新数据就立即对其进行分类处理并更新公用数据区的状态。　　为了能实现以上的目标，采用

8、了基于客户机/服务器的计算环境分布式数据库系统，各场地的客户机通过远程过程调用(RPC)以SQL形式请求服务程序提供服务，服务器执行所需的处理，然后将结果返回给客户机，客户机和服务器之间通过局域网实现无缝协同计算；在整个系统中，各局域网之间采用TCP/IP协议通讯，通过数据复制技术、两阶段递交协议等来确保分布在网络各个场地上的同构或异构数据的一致性、完整性和可用性。网络结构及场地组成如图4、图5所示。图4　CAPP系统网络逻辑结构图5　各分厂SIPM系统网络需求　　(3)目前该公司应用系统主要是MRPⅡ系统。项目实施后在网上的应用

9、系统除了MRPⅡ之外，还有PDM和CAPP系统，PDM、CAPP系统、MRPⅡ系统之间存在着大量的数据交换，见图6。其中MRPⅡ系统根据合同给出产品设计要求；工程分系统中的PDM系统生成结构BOM及产品设计要求；CAPP系统根据产品设计信息产生工艺