基于产品结构树的capp系统开发技术

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1、基于产品结构树的CAPP系统开发技术

2、第1引言目前,对于基于产品结构树的CAPP系统的研究主要是在PDM或Pro/E平台上进行的,CAPP系统本身不具有产品结构树的数据结构,它根据PDM的数据库或是BOM(billofmaterials)表形成产品结构树,这就使基于产品结构树的CAPP无法脱离PDM平台运行,限制了CAPP系统的独立性。但是如果CAPP系统自身具有产品结构树的数据结构,在与PDM系统的集成中,就可能导致CAPP与PDM产品结构树不一致。因此如何既保持CAPP系统的相对独立,又能够实现与PDM系统的良好集成,成为基于产品结构树的CAPP系统研究的重

3、点。本文结合应用实例,重点阐述基于产品结构树的CAPP系统开发的关键问题。1　设计思想及框架产品结构树是描述零部件装配关系的树型结构。企业的生产经营活动都是围绕产品结构而展开,一个产品的生产过程实际上就是这个产品所有属性的生成过程。每一份工艺文件虽然是针对一个具体的零、部件,但作为产品的属性之一,工艺文件也应在工艺设计计划的指导下,围绕产品结构展开,这样就可以清晰地描述产品的装配关系,并可直接读取产品的明细表数据文件,将CAD中的产品设计数据自动带入到CAPP系统中。因此,基于产品结构的CAPP系统更适应企业的生产环境。当前一些商品化的PDM、ERP及MRPII

4、系统,也都是建立在产品结构树的基础上,基于产品结构树的CAPP系统更易于实现与PDM等系统的集成。基于上述思想,采用基于产品结构的设计方法,研制开发了面向用户的、多种决策方式并存的CAPP系统。系统的总体功能框架如图1所示。该系统是基于C/S结构的分布式多用户系统,数据库放在服务器上,各个客户端通过ADO(activeXdataobject)的方式连接到服务器。CAPP系统通过集成接口从PDM系统获取产品结构信息,形成产品结构树,并根据产品结构树进行工艺设计,返回工艺文件给PDM系统。系统采用VisualBasic6.0和SQLServer2000联合开发,界面

5、友好,使用方便。在系统的设计与开发过程中,产品结构树的数据结构设计和与PDM集成接口设计成为系统设计的关键点,而日志管理也是CAPP系统中一个不容忽视的问题。2　产品结构树数据结构设计在企业中,为了提高零部件的可重用性,零部件之间存在大量的借用关系,因此零部件之间的装配关系是一个多对多的关系,产品结构树的数据结构呈网状。如何将网状结构转化为可以用关系型数据库表达的有效结构,是产品结构树数据结构设计的关键。常用的树的数据结构设计方法主要有3种。(1)孩子表示法。用一条记录表示父部件与所有子部件的关系。在每个父部件结点设置多个指针域,分别指向该父部件所拥有的多个子部

6、件。这种方法的优点是根据父部件可以迅速找到所有的子部件。但是由于每个父部件所拥有的子部件个数不一致,而关系型数据库不允许表的列数动态改变,因此必须在每个结点设置数目相同的指针域以指向子部件,这样存在很多空域,浪费了大量的存储空间,而且指针域的数目不容易确定。(2)双亲表示法。用一条记录表示子部件与其父部件的关系。在每个子部件结点,设置多个指针域,指向其所有的父部件结点。根据子部件,可以很快查找到其所拥有的父部件。优缺点与孩子表示法类似。(3)孩子兄弟表示法。表示产品结构时,用部件的第一个子部件和下一个兄弟部件来表示装配关系。通过这种方式可以准确唯一的标示零部件,

7、而且不会存在空域。但由于实际应用中产品装配并不考虑同级零部件之间关系,这种方法在实际应用中很少采用。在本系统的数据结构设计中,结合上述几种表示法的优点,把多对多关系拆分成一对一关系,用一条记录表示单个父部件与单个子部件之间的装配关系。图2为产品结构树的转化过程。这种表示法虽然比孩子兄弟表示法多占存储空间,但后者不符合实际的产品装配关系;而与双亲表示法或孩子表示法相比,又极大地节省了空间。这样既可以表示确定的装配关系,又可以合理的占用存储空间。表1为产品结构的数据结构。图3为系统的产品结构树界面。