摘要:文章分析了CIMS环境下柔性制造核心技术群的体系结构,提出了一种基于互联网的个性化制造系统新概念,个性化制造系统就是在互联网环境下,能够使个体用户参与企业的产品设计与制造过程,从而实现产品的个性化,提高产品创新能力。同时提出了面向对象并适合个体用户使用的产品设计构架——基于Web的产品驱动模式,并对其实施方法及特点进行了分析。
关键词:互联网;个性化制造系统;敏捷制造;产品驱动模式
中图分类号:TP393.18 文献标识码:A
引言
随着先进制造技术的进一步发展以及Internet使用的普及,个性化制造系统技术已经引起有关专家学者和企业界的重视。CIMS技术在我国从研究开发到实施应用已经历十多年时间。目前,国内CAD、CAM、CAPP、MIS/ERP、PDM等自动化单元技术在CIMS实施中获得了很好的应用,以信息集成为特征的CIMS技术在许多企业得到了推广应用,并取得了一定的经济效益和社会效益。网络技术、数据库技术及自动控制与自动化单元技术的发展对CIMS系统的发展影响很大。近年来,多种技术的共同作用导致了CIMS中一些新概念的出现,如并行工程(CE)、精良生产(LP)和敏捷制造(AM)等。建筑在网络基础上的集成技术,包括异地组建动态联合公司、异地设计及异地制造等有关的集成技术,乃至个性化制造系统,在国内外越来越多引起专家学者的重视,以个性化制造系统为基础的概念产品开始在国际上成为企业生产经营活动和个体用户生活内容的重要组成部分[1]。本文分析了基于互联网的个性化制造系统的组成,并对客户/服务器数据库联接机制进行了分析,最后提出了基于Web的产品驱动模式,为进一步研究和开发个性化制造系统提供了很好的手段。
1 基于互联网的个性化制造系统总体构架
互联网(Internet)的盛行不仅改变了整个信息市场的环境,而且影响了工商业界的作业流程,从而使得内联网(Intranet)迅速地被企业界广泛接收,所以Intranet也就成为20世纪末最重要的企业信息管理革命之一。企业内联网是互联网应用的一种新趋势,而其主要目的在于集成局域网的内部资源。由于万维网(WWW)的兴起使得群组软件不再是企业界的唯一选择,所以Intranet日渐受到重视,这个型态的转变使得企业的数据管理彻底网络化,也使得未来的Intranet走向更加开放的客户/服务器(C/S)结构[2]。Intranet结构一般包括:服务器;客户浏览器;在TCP/IP协议下的网络服务项目;Intranet应用与管理。
不同的操作系统有不同的服务程序软件,客户浏览器有目前较流行的NCSAMOSAIC,NETSCAPENAVIGATOR和INTERNETEXPLORER,不论是服务器或是客户端浏览工具都是利用HTTP传输协议来传送客户端/服务器端之间的信息,而在HTTP的传输协议之下含有许多TCP/IP协议的网络服务项目[3]。根据企业各自情况的不同具有不同的Intranet应用套装设计要求,一般有管理套装系统和企业员工操作套装系统。管理套装系统的功能主要有:企业员工用户管理,网址权限管理,各部门公告管理,公文表单管理,增删会议室,修改系统管理员口令,检查个人上网记录等。企业员工操作套装系统的功能主要有:企业简介,部门公告系统,公文表单管理系统,会议室登录系统,履历表管理系统,个人密码管理系统,互联网资源管理系统,公文查阅管理系统,部门/个人日志管理系统,集成制造系统,教育培训园地等[4]。随着对个性化产品(目前在国际上称之为概念产品)需求的强化,如何使个体用户参与企业有关产品的设计,已在提高企业产品的生命力、缩短产品开发周期以及产生一种全新的产品设计方法等方面都具有非常重要的意义。
本文提出在Intranet应用中设计一个个体用户操作套装系统,此套装系统能够联接企业有关不涉保密的产品数据库,允许个体用户采用匿名方式登录,利用产品驱动模式直观、方便地设计用户自己的产品。其基本结构如图1所示。
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2 基于Web的产品驱动模式
为了能使个体用户参加企业的产品设计,并考虑到个体用户不是企业产品设计的专业技术人员,因此,必须设计一个操作简便、形象直观的产品设计方法,为此提出了一种基于Web的产品驱动模式。
2.1 基于Web的产品驱动模式
目前,基于Web的应用开发工具如JAVA、JAVAscript、VBscript对数据库操作、数据传送交互等功能更加强大,如:JAVA包括了一个JDBC(JAVA数据库连接),用于通过ODBC打开客户机与服务器之间的连接,这允许客户应用一次登录到数据库执行多次事务处理,这样,节约了数据库登录时间,并通过只传送要处理的数据而不是每次事务处理开始时表单上的所有数据,减少了网络传输[5]。
2.2 三层客户/服务器结构
可以采用三层客户/服务器结构来实现客户端与服务器端的数据联接,三层客户/服务器系统包括客户浏览器、主页应用服务器和数据库服务器。客户浏览器用于访问用户界面。主页应用服务器用于公布基于用户界面和通过听取用户要求的主页,它也能完成复杂的运算和发出SQL命令给数据库服务器。数据库服务器能够进行诸如数据乘幂和数据逻辑运算等。采用JDBC方法联接主页应用服务器与数据库的结构如图2所示。作为JAVAAPI,SUN发展了JDBC以获得SQL数据库,它也能进行应用程序与数据库之间的联接,包括多线联接、SQL操作和数据处理。有了JDBC驱动器或JDBCAPI,程序就能够非常容易的获得数据库。
2.3 系统设计
系统设计要求实现:1提供用户登录手段;2有装载新数据库功能;3提供简单的查找机制;4对数据库加入新记录的功能;5提供显示图像功能;6提供编辑已存在数据库记录的功能。
为了保证个体用户产品设计对企业整个产品数据库的安全,以及有利于企业对个体用户产品设计的管理、特征提取,提出了联接企业生产经营活动与个体用户产品设计的产品虚拟数据库。它能够动态地反映企业产品设计过程,企业提供对产品虚拟数据库的维护管理,并通过产品虚拟数据库使个体用户产品设计溶入到企业产品设计、生产及经营整个过程中。
图3即为系统设计的基本思想,主要是为个体用户参与产品的概念设计而确定的。图中的类分别表示产品外型、产品功能、部件、主要零件及产品包装等,根据不同的产品具有不同的分类。用户可以浏览并从中选择所需修改的类,一旦驱动了产品的某个类,系统自动生成其所属的方法和属性。
方法和属性是根据产品类的特点而设置的,方法可以是旋转、放大、缩小、联接、删除及添加等,属性可以是颜色、尺寸、材料和元件等。另外也可以选择不同的工具,如CAD软件工具、文档处理工具等,这样可以使熟悉这些软件工具的用户具有更大的自由度来设计产品。
3 结束语
本文分析了基于互联网个性化制造系统的组成,这种构架非常适合于生产家电类产品的企业在CIMS实施过程中进一步开发和使用。本文侧重于个性化设计系统的分析,并对基于Web的客户/服务器三层结构的数据联接机制进行了分析,进而提出了适合个体用户使用的产品设计方法。作者相信随着计算机网络技术、数据库技术和自动化单元技术的进一步发展,以及Internet使用的普及,个性化制造系统必将成为企业的经营、生产活动和个体用户生活内容的重要组成部分。
