第五章CAPP系统的软硬件支撑环境

1、第五章第五章 CAPP系统的软硬件支撑环境系统的软硬件支撑环境本章学习目标本章学习目标1 12 23 34 44 4 5 5主要学习内容主要学习内容3v1、CAPP系统的软硬件支撑v2、数据库系统与工艺数据库v3、计算机网络与通信v4、产品数据管理（PDM）1 1、CAPPCAPP系统的软硬件支撑系统的软硬件支撑vCAPP系统组成vCAPP硬件系统组成vCAPP系统布局形式vCAPP系统软件环境调制解调器调制解调器CAPPCAPP系统组成系统组成 CAPP系统作为一个应用系统，它由硬件系统、软件系统和人组成硬件提供CAPP系统潜在的能力/软件是开发、利用其能力的钥匙 CAPPCAPP硬件系统组

2、成硬件系统组成 v主机 v外存储器 v输入设备 v输出设备 硬件包括一切可以触摸到的物理设备硬件包括一切可以触摸到的物理设备 硬件系统是实现系统各项功能的物质基础，硬件系统是实现系统各项功能的物质基础，它由计算机，它由计算机，存储设备，显示设备，人机交互设备存储设备，显示设备，人机交互设备和和输出设备输出设备等组成等组成主机是控制和指挥整个系统执行运算及逻辑分析的装置，是系统的核心主机的类型及性能很大程度上决定了CAPP系统的使用性能 主机关键部分: 主机主机外存储器外存储器外存储器是补充内存、减轻主机负荷的一种辅助存储设备，用来存放大量暂时不用而等待调用的程序和数据，它通过内存参与计算机的工

3、作，容量比内存大，速度慢。 通常对存储器的评价须考虑容量、价格、存取速度等指标 v 磁盘磁盘 (软盘、软盘、 U U盘、硬盘盘、硬盘) v 磁带磁带 v 光盘光盘 磁盘磁盘 (软盘、软盘、 U盘、硬盘盘、硬盘)磁盘阵列磁带磁带L700eL700e自动磁带库自动磁带库： 容量250MB到300GB 左右，常见于工作站大、中、小型机，顺序存储，用于批量大、不频繁使用的数据备份 光盘光盘： 常用于保存常用于保存信息量庞大的数据、信息量庞大的数据、资料。资料。 利用激光技利用激光技术发展起来，术发展起来，2020世纪世纪7070年代发明，年代发明，8080年代年代应用，目前应用，目前 DVDDVD标标

4、准正普及；准正普及； 有有、和和光盘光盘 光盘烧录原理输入设备输入设备 输入设备是通过人机交互作用将各种外部数据转换成计算机能识别电子脉冲信号的装置.输出设备输出设备 阴极射线管（阴极射线管（Cathode Ray TubeCathode Ray Tube，CRT)CRT)显示器，体积大，功耗大。显示器，体积大，功耗大。 液晶显示材料（液晶显示材料（Liquid Crystal DisplayLiquid Crystal Display，LCD)LCD)显示器，轻、薄、显示器，轻、薄、小、显示效果好，对人体影响小。小、显示效果好，对人体影响小。 LED LED （light emitting

5、diode light emitting diode ，发光二极管），发光二极管）显示屏显示屏，由多个发，由多个发光二极管组成，靠控制灯的亮灭来显示文字、图形、图像、动画、行光二极管组成，靠控制灯的亮灭来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像情、视频、录像信号信号等各种信息。等各种信息。 还有激光显示、等离子体显示技术还有激光显示、等离子体显示技术CAPP系统的布局形式 单机系统单机系统单机系统是由一台计算机加上输入输出装置供单个用户使用的系统。是由一台计算机加上输入输出装置供单个用户使用的系统。按照系统的组织方式，按照系统的组织方式，CAPPCAPP可以分为可以分为单机系统和和联机系统

6、特点：基于文件格式，信息不能共享联机系统联机系统集中式系统集中式系统分布式系统分布式系统联机系统是由一组联成网络的多台计算机组成，网络内联机系统是由一组联成网络的多台计算机组成，网络内的计算机各司其职。分为集中式系统和分布式系统的计算机各司其职。分为集中式系统和分布式系统特点：工艺文件保存在数据库中，信息能共享，能实现基于数据库的信息集成网络上结点分布形式网络上结点分布形式集线器星形分布星形分布终端电阻总线分布总线分布树形分布树形分布环形分布环形分布干线藕合器CAPP系统软件环境基本组成基本组成 根据系统中执行的任务及服务对象的不同，可将软件系统分为三个层次: v系统软件 v支持软件 v应用软

7、件 计算机软件是指控制计算机软件是指控制 CAPP CAPP 系系统运行，并能使计算机发挥最统运行，并能使计算机发挥最大功效的大功效的计算机程序、数据及计算机程序、数据及相关文档资料相关文档资料等的总和等的总和 系统软件 系统软件与计算机硬件直接关联，起着扩充计算机的功能和合理调度与运用计算机的作用。：各种支撑软件及应用软件都需要在系统软件支撑下运行 ：不同领域的用户都可以和需要使用。应用软件要借助于系统软件编制与实现 特点： CAPPCAPP系统流行的操作系统系统流行的操作系统： ： 、 支撑软件是为用户开发软件提供的各种开发工具，可以缩短软件开发周期，提高软件产品质量。种类：包括编辑程序、

8、各类语言及其汇编、解释、编译程序，机器的监控管理程序、调试程序、故障诊断和监控程序、基础图形软件、数据库及网络通讯系统等。1、语言及其程序2、数据交换标准语言及其程序语言及其程序v三种计算机语言：机器语言、汇编语言、高级语言。v高级语言：程序设计语言、数据库语言、仿真语言、人工智能语言等。如VB、VC+、VFP、Delphi等。v数据库语言有Acess、VFP、SQL Server、Oracle等。v人工智能语言是用来开发专家系统的一门语言，适用于知识的处理，有LISP、Prolog等语言。 Visual Basic语言 Microsoft公司出品 Visual C+语言 Microsoft公

9、司出品 Delphi语言 Borland公司出品 C+ Builder语言 Borland公司出品 Visual Prolog语言（可视化逻辑程序设计语言）a a）完整表达产生数据，并支持广泛应用领域；）完整表达产生数据，并支持广泛应用领域；b b）能独立于任何具体的计算机辅助设计软件系统；）能独立于任何具体的计算机辅助设计软件系统；c c）具有多种实现形式，适用于中性文件交换，并支持应用程）具有多种实现形式，适用于中性文件交换，并支持应用程序内产品数据交换，同时也是实现和共享产品数据库的基础。序内产品数据交换，同时也是实现和共享产品数据库的基础。数据交换标准数据交换标准A、数据交换接口的方法

10、方法：特点：特点：B、数据交换标准的方法1 1）通过专用数据格式的文件交换产品信息通过专用数据格式的文件交换产品信息2 2）通过标准数据格式的文件交换产品信息通过标准数据格式的文件交换产品信息3 3）通过统一产品模型交换数据通过统一产品模型交换数据1）通过专用数据格式的文件交换产品信息CAD/CAPP/CAMCAD/CAPP/CAM系统发展初期所采系统发展初期所采用的集成方式。用的集成方式。 各应用系统所建立的产品模型各不相同，相互间的数据交换需要存各应用系统所建立的产品模型各不相同，相互间的数据交换需要存在于两个系统之间。在于两个系统之间。特点特点优点：优点：原理简单，转换接口程序易于实现，

11、运行效率较高。原理简单，转换接口程序易于实现，运行效率较高。缺点：缺点：当子系统较多时，接口程序增多，而且编写接口时需要当子系统较多时，接口程序增多，而且编写接口时需要了解的数据结构也较多，当一个系统的数据结构发生变化时，了解的数据结构也较多，当一个系统的数据结构发生变化时，引起的修改量也较多引起的修改量也较多2）通过标准数据格式的文件交换产品信息优点：优点：每个子系统只与标每个子系统只与标准格式文件打交道，无需准格式文件打交道，无需知道别的系统细节，为系知道别的系统细节，为系统的开发者和使用者提供统的开发者和使用者提供了较大的方便，并可以减了较大的方便，并可以减少集成系统内的接口数和少集成系

12、统内的接口数和降低接口维护难度。降低接口维护难度。缺点：缺点：需要解决各子系统需要解决各子系统间模型统一问题，运行效间模型统一问题，运行效率较低，也不能算是一种率较低，也不能算是一种十分理想的集成方式。十分理想的集成方式。 系统中存在一个与各子系统无关的标准格式，各子系统的数系统中存在一个与各子系统无关的标准格式，各子系统的数据通过前置处理转换成标准格式的文件。各子系统也可以通据通过前置处理转换成标准格式的文件。各子系统也可以通过后置处理。将标准格式文件，转换为本系统所需要的数据。过后置处理。将标准格式文件，转换为本系统所需要的数据。特点特点3 3）通过统一的产品模型交换信息）通过统一的产品模

13、型交换信息 各子系统之间可直接进行信息交换，而不是将产品信息转换数据，再通过文件来交换，这就大大地提高了系统的集成性。采用统一的产品数据模型，并采用统一的数据管理软件来管理产品数据。特点：这种方式是STEP标准进行产品信息交换的基础。 STEPSTEP标准标准1) STEP发展过程；2) STEP特点；3) STEP体系结构；4) STEP应用举例；STEP标准是一个关于产品数据的计算机可理解的表示和交换国际标准。目的：提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品 整个生命周期中的产品数据。要求：产品在生命周期的各个过程产生的信息既多又复杂，而且分散在不同的部门和地方。这就要求产品信息应以

14、计算机能理解的形式表示，而且在不同的计算机系统之间进行交换时保持一致和完整。产品数据的表达和交换，构成了STEP标准。STEP把产品信息的表达和用于数据交换的实现方法区别开来。STEP标准包括以下五个方面的内容：（Standard for The Exchange of Product model data, STEPStandard for The Exchange of Product model data, STEP）STEPSTEP标准的发展过程标准的发展过程STEPSTEP标准的主要特点标准的主要特点 v它能完整地表示产品数据并支持广泛的应用领它能完整地表示产品数据并支持广泛的应用领

15、域，包括产品生存期内各个环节。这是与其它域，包括产品生存期内各个环节。这是与其它标准最大的区别。标准最大的区别。v它是一种中性机制，即独立于任何具体的它是一种中性机制，即独立于任何具体的CAXCAX软件系统。软件系统。v它具有多种实现形式。即不仅适用于中性文件它具有多种实现形式。即不仅适用于中性文件交换，并且支持应用程序内的产品数据交换，交换，并且支持应用程序内的产品数据交换，同时也是实现和共享产品数据库的基础。同时也是实现和共享产品数据库的基础。STEPSTEP的体系结构的体系结构 1)1)标准的描述方法；标准的描述方法；2)2)集成资源；集成资源；3)3)应用协议；应用协议；4)4)实现形

16、式；实现形式；5)5)一致性测试和抽象测试。一致性测试和抽象测试。STEPSTEP文件举例文件举例v 一个简单但合法的数据交换中性文件。该文件交换的数据为三维空间中的三角形，采用了实体实例的两种不同的构成方式。 箱体墙板类零件基于箱体墙板类零件基于STEPSTEP标准的标准的CAD/CAPP/CAMCAD/CAPP/CAM集成集成成功应用成功应用STEPSTEP的典型范例的典型范例 v CSATR项目 CSATR项目成功地采用STEP标准的AP203协议作为中性交换机制，在麦道公司的Long Beach分部和ST.Louis分部之间交换了C-17机型设备的设计数据，所交换数据的设计约525张图

17、纸、2200个零件，总共超过75兆的数据经过该中性机制实现了转换 v AeroSTEP/PowerSTEP项目 AeroSTEP/PowerSTEP项目旨在实现波音（Boeing）公司和波音公司指定机型的各发动机供应商之间实现数字化装配，以便理解、验证和协商存在于发动机和发动机组件及构件之间的连接、配合和公差。 v 德国的“STEP示范企业” 应用软件v商品化的CAPP软件简介 开目CAPP系统 华中科技大学开发 清华天河CAPP系统（TH_CAPP） 清华大学开发 金叶CAPP系统 西北工业大学开发 SIP_CAPP系统 上海交通大学开发KMCAPPKMCAPP系统系统v KMCAPP的用户

18、界面 v KMCAPP的功能模块 1995年，华工科技产业股份有限公司的控股子公司武汉开目公司开始开发开目CAPP 1. 1. 集成化：集成化：与与CADCAD、PDMPDM、MISMIS、MRPMRP系统集成，并提供系统集成，并提供相关接口，用户可进行二次开发；可与多种数据相关接口，用户可进行二次开发；可与多种数据库接口，实现文件格式互换库接口，实现文件格式互换 2. 2. 实用化：实用化：简单易学，真正实现简单易学，真正实现“甩手册甩手册” 3. 3. 工具化：工具化：任意创建自己的零件分类规则，任意绘制各种任意创建自己的零件分类规则，任意绘制各种工艺表格，设计各种类型的工艺，任意创建工艺

19、工艺表格，设计各种类型的工艺，任意创建工艺资源和公式资源和公式 4. 4. 网络化：网络化：工艺资源数据库基于网络数据库环境，工艺设工艺资源数据库基于网络数据库环境，工艺设计资源共享，确保数据的一致和安全计资源共享，确保数据的一致和安全 KMCAPP用户界面用户界面菜单区菜单区库文件显示区库文件显示区信息区信息区 工艺文件工艺文件（绘图）显（绘图）显示区示区开目开目CAPPCAPP的功能模块的功能模块模 块 执 行 文 件 功 能 工艺文件编制Kmcapp.exe绘制表格、生成工艺规程文件（过程卡和工序卡）、通用技术文件（设计任务书等），绘制工序简图工艺文件浏览Cappview.exe浏览开目

20、CAPP编制的各类文件打印中心Plot.exeCAD、CAPP文件的拼图输出工艺规程类型管理Gyshjmb.exe为各工艺规程配置相应表格表格定义Kmtabdef.exe为各企业定制自己的工艺表格公式管理器KmFormualrManager.exe管理工艺设计中用到的公式工艺资源管理器KmRes.exe管理企业的工艺资源2. 数据系统与工艺数据库数据系统与工艺数据库v数据库的基本原理 v数据库管理系统 v数据库的数据模型 v常见数据库管理系统简介 v工程数据库 数据库技术可有效管理产品设计和制造的数据信息，实现数据的共享，保持程序与数据的独立性，保证数据的完整性和安全性数据库技术在数据库技术在

21、CAD/CAMCAD/CAM作业中得到广泛的应用作业中得到广泛的应用数据库的基本原理数据库的基本原理 数据库技术是在人工管理，文件管理技术上发展起来的数据管理技术 数据库管理系统数据库应用程序应用程序2 2应用程序应用程序1 1应用程序应用程序n n 数据库以文件方式存储数据，是数据的一种高级组织形式。在应用程序和数据库之间，由数据库管理软件DBMS 把所有应用程序中使用的相关数据汇集起来，按统一的数据模型，以记录为单位存储在数据库中，为各个应用程序提供方便、快捷的查询、使用。 数据库管理特点数据库管理特点数据模型复杂 描述数据的同时，也描述数据之间的联系，即数据结构化 数据共享性好，冗余度低

22、 数据库从整体观点处理数据，面向系统，因而弹性大，使用灵活，实现了数据共享 数据具有独立性 数据可独立于程序存在，应用程序也不必随数据结构的变化而修改 数据具有安全性和完整性 数据库系统提供数据的控制功能，保护数据，防止不合理使用； 保证数据的确定性、有效性和相容性，即数据的完整性 数据库对所有数据实行统一、集中、独立的管理，实现数据的共享，保证数据的完整性和安全性，提高了数据管理效率数据管理三个阶段的比较数据管理三个阶段的比较 数据的数据的 数据的数据的是计算机发展中最早采用的、也是最直接的数据管理方式。程序中用到的数据，包括数据的存储、操作都必须由程序员自己编程管理应用程序1应用程序2应用

23、程序n数据组1数据组2数据组n 数据与应用程序呈对应、依赖关系，应用程序中的数据无法被数据与应用程序呈对应、依赖关系，应用程序中的数据无法被其他程序利用，程序与程序之间存在着大量重复数据，称为数据其他程序利用，程序与程序之间存在着大量重复数据，称为数据冗余；冗余； 由于数据是对应某一应用程序的，数据的独立性很差。如果数据的类由于数据是对应某一应用程序的，数据的独立性很差。如果数据的类型、结构、存取方式或输入输出方式发生变化，处理它的程序必须相应型、结构、存取方式或输入输出方式发生变化，处理它的程序必须相应改变，数据结构性差，而且数据不能长期保存改变，数据结构性差，而且数据不能长期保存数据的数据

24、的 数据的数据的指数据可用统一格式，在计算机存储器中以文件形式文件形式长期保存的方式操作系统应用程序n应用程序2数据组2数据组n应用程序1数据组1 文件管理阶段，文件系统为程序与数据之间提供了一个公共接口，应用程序采用统一的存取方法存取、操作数据，程序与数据之间不再是直接的对应关系，因而程序和数据有了一定的独立性。 文件系统只简单地存放数据，数据的存取在很大程序上仍依赖于应用程序，不同程序难于共享同一数据文件，数据独立性较差。 文件系统没有相应的模型约束数据的存储，仍有较高的数据冗余，极易造成数据的不一致性。 数据库管理系统数据库管理系统 （ Data Base Management Syst

25、em）是数据库软件系统的核心 数据库系统由相应的硬硬件、软件件、软件和数据数据及专职管专职管理人员理人员构成 数据库系统构成数据库的基本概念及术语数据库管理系统的功能 数据库管理系统的组成 数据库管理系统的抽象层次 数据库的基本概念及术语数据库的基本概念及术语 数据库（Database，简称DB）就是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。 数据（Data） 数据是记录下来的可鉴别的符号，是能够在数据库中存取的值，它可以是数字、文字、字母和符号，也可以是数字和字母的组合。 信息（Information） 信息则是由客观事物得到的、使人们能够认知客观事物的各种消息、情报、数据、信号所包括

26、的内容。 数据和信息的关系 信息是现实世界中的事物反映到人们头脑并经过识别、选择、命名和分类等综合分析形成印象和概念并产生的认识。数据是现实世界中的客观现象经过信息抽象后的表示形式。数据库的基本概念及术语数据库的基本概念及术语数据的内容 包括数值数据，各种非数值数据。数据的分类五个层次 字符：构成数据的最基本元素。通常是指英文字母、数字和符号。在计算机中，每个字符占用1个字节，每个汉字占用2个字节；但在“全角”状态下，每个字符也占用2个字节。 字段：由若干字符组成的。是数据库中的一个最基本的数据单位。表：由若干记录组成的。它是一个文件。 记录：由若干相关字段组成的。即记录是字段的集合。 数据库

27、：由表组成的。它可以包含一个或多个表（文件）及其他一些相关文件。数据库管理系统的功能数据库管理系统的功能功功 能能 说说 明明 数据库定义功能 实现全局逻辑结构、局部逻辑结构和物理结构定义，权限定义等。 数据库管理功能 提供对数据进行各种应用操作，例如：检索、排序、统计、输入、输出的功能。 数据库的建立和维护功能 即建立、更新、再组织数据库等结构维护功能。 通信功能 具备与操作系统的联机处理功能分时系统及远程作业输入的相应接口。 其他功能 如应用程序的开发、文件管理、存储变量、设备控制等。 数据库管理系统的组成数据库管理系统的组成组成部分组成部分 功功 能能 (Data Description

28、 Language ,)及其翻译程序 用于描述数据之间的联系，实现数据库之间的定义功能 (Data Manipulation Language ,)及其编译程序 用于存储、检索、编译数据库数据的工具 (Data Base Management Routines ,) 一般包括系统运行控制程序，语言编译程序和DBMS的公用程序 数据库管理系统的抽象层次数据库管理系统的抽象层次 数据库系统中，用户看到的数据与计算机中存放的数据并不是一一映像的关系，而是存在三个层次： 层层 次次 说说 明明 外模型外模型 一种局部的逻辑数据视图，用户使用的数据视图， 表示用户所理解的实体、实体属性和实体间的联系。

29、外模型有多个，处于系统的外部。概念模型概念模型 数据库系统的全局逻辑视图。代表整个系统的抽象实体、实体属性和实体间的联系。 概念模型只有一个，属于系统的概念层。 内模型内模型 物理数据存储的模型。 只有一个，处于系统的内层，也是最低层。 数据模式数据模式 1）（子模式）用模式DDL定义外模型的模式 子模式中包含了相应用户的数据记录类的描述以及与概念模型中相应记录的映像的定义 概念模式的子集 2）（模式）用模式DDL定义概念模型的模式 3）（物理模式）用设备介质语言定义内模型的模式用DBMS中的DDL精确地定义上述模型称为模式模式 对应于不同层次的模型，也有三个相应的模式: 数据库内模式概念模式

30、-内模式映射外模式 1外模式 1物理级存储视图概念模式概念级全局视图用户视图外模式-概念模式映射用户级应用程序 1应用程序 2应用程序 3应用程序 4OSDBMS 数据库的层次数据库的层次v 以子模式为框架的数据库是 v 以模式为框架的数据库是 v 以物理模式为框架的数据库是 不同层次数据库之间的关系：数据库的数据模型数据库的数据模型 数据库系统的一个核心问题核心问题就是研究如何表示和处理实体间的联系 表示实体及实体间联系的模型被称为 层次模型 网状模型 关系模型 现行数据库系统中，常用的数据模型有三种：层次模型（层次模型（Hierarchical Model）用树性结构表示实体之间连系的模型

31、称为层次模型，它能描述一对多的关系 层次模型两个条件： v 只有只有根结点根结点 v 根以外的其他节点有且根以外的其他节点有且只有一个父节点只有一个父节点 按照层次模型建立的数据库系统称为 网状模型（网状模型（Network Model）网状模型满足两个条件： v 可以有两个以上结点无父点可以有两个以上结点无父点 v 至少有一个结点有多于一个父结点至少有一个结点有多于一个父结点层次模型是网状模型的特殊形式，网状模型能描述多对多的关系 按照网状模型建立的数据库系统称为 关系模型（关系模型（Relational Model） 用二维表结构表示实体之间联系的一种模型，能描述多对多对多的关系多的关系

32、作为一个“关系”的二维表，必须满足如下条件： v 表中每一列必须是基本数据项，而不是组合项表中每一列必须是基本数据项，而不是组合项 v 表中每一列必须具有相同的数据类型表中每一列必须具有相同的数据类型 v 表中的每一列必须有一个唯一的属性名表中的每一列必须有一个唯一的属性名 v 表中不应有内容相同的行表中不应有内容相同的行 v 行与列的顺序均不影响表中所表示的信息含义行与列的顺序均不影响表中所表示的信息含义 关系模型的数据结构简单，数据独立性高，理论基础坚实，操作算法成熟、完善 关系模型的理论基础是关系代数、集合论 基于关系模型建立的数据库系统称为关系模型示例关系模型示例表a为产品数据的集合，

33、表b是零件数据的集合 两个表之间通过关键字段“产品代号”形成一对多的关系，表a为父表，表b为子表，它们共同描述了产品的基本的构成信息 产品产品代号代号产品产品 名称名称数量数量价格价格AA减速器2002000BB阀门2601200CC车床2056000DD铣床1064000产品产品代号代号零件零件 名称名称零件零件号号数量数量AA齿轮AAA-2250AA传动轴AA-3120CC主轴CC-3100CC丝杠CC-4100CC三爪卡盘CC-7120BB连接盘BB-3220AA齿轮BAA-6130 表a：产品数据表 表b：零件数据表 1:M关系模型示例关系模型示例常用数据库简介常用数据库简介 v dB

34、ASE数据库 特点：具有较强的程序设计和数据管理功能，程序与数据独立性好，易学易用，但速度慢，计算能力差，已经淘汰。v FoxBASE数据库 特点：与dBASE兼容，效率比dBASE高，性能和功能有许多扩展。20世纪90年代应用广泛，现也逐渐淘汰。v FoxPro数据库 特点：与dBASE和FoxBASE完全兼容，但功能更强大，容量也大大增加，也慢慢淘汰。v Access数据库 1992年由Microsoft推出。v Oracle数据库 由美国甲骨文公司推出的大型数据库。v SQL Server 2000数据库 由Microsoft推出中型数据库。v DB2 由美国IBM公司推出的大型数据库软

35、件。FOXPro数据库管理系统数据库管理系统 FoxPro是美国是美国Fox公司公司 80 年代推出的一个全新的关系型年代推出的一个全新的关系型数据库管理系统，它具有强大的性能、丰富的工具、良好的图数据库管理系统，它具有强大的性能、丰富的工具、良好的图形用户界面、简单的数据存取、完备的兼容性。形用户界面、简单的数据存取、完备的兼容性。 FoxPro支持多种数支持多种数据类型，在系统集成环据类型，在系统集成环境下可以完成数据的分境下可以完成数据的分类、追踪、处理、存储类、追踪、处理、存储、打印、传输等众多数、打印、传输等众多数据库操作任务据库操作任务 工程数据库工程数据库工业领域数据库支持整个生

36、产过程，数据类型非常复杂类 型说 明管理型管理型 数据数据 包括产品设计与制造中所用到的数据资料。如：国家标准与规范、产品目录及文档管理等。 数据特点：数据之间关系分明，数据相对稳定，存储的数据结构基本不变，并且数据在语义上具有一致性，与管理型数据库中数据基本相同。设计型设计型 数据数据 在工业设计与制造中产生的数据。如：设计的产品结构数据、工艺路线等。 数据特点： 数据呈动态，在设计过程中产生，因此存储的数据结构随数据类型的改变而改变； 根据设计评价再设计的典型工业设计流程，设计型数据频繁修改； 由于实际设计的复杂性，设计者对设计对象数据进行不断的调整与修改，因此设计型数据在某些情况下允许语

37、言上的不一致性。 图形数据图形数据 产品开发过程中可能产生各种工程图表、二维工程图形、三维图形等数据。如：零件图中某些图表或图形之间的相互联系也需要数据库进行存储与管理。 这类数据也是呈动态的，往往在设计过程中急剧增加。如：对一个运动机构动态模拟后，工程数据库要对各种运动数据的进行存储与组织。 加工制造加工制造型数据型数据 为加工制造服务的数据，包括加工工艺数据、数控加工指令、检测监控数据等，要求实时性较高 软件包软件包 指一些能够独立处理局部设计的工程计算或图形处理软件。 如：有限元分析、结构优化等。这类数据具有独立功能，在必要时可以被激活 工程数据库管理系统功能特点工程数据库管理系统功能特

38、点v 能描述复杂的数据模型，保存相关语义信息能描述复杂的数据模型，保存相关语义信息 v 支持模式的动态定义和修改，不需重新编译和数据重载支持模式的动态定义和修改，不需重新编译和数据重载 v 支持工程长事务的处理支持工程长事务的处理 v 能存储和管理各种类型数据，并支持图形标准件的相互转化，具能存储和管理各种类型数据，并支持图形标准件的相互转化，具有多库协调管理能力有多库协调管理能力 v 具有版本管理功能具有版本管理功能 v 支持程序控制和交互操作两种工作方式支持程序控制和交互操作两种工作方式 v 具有分布式数据库处理能力，支持多用户工作环境具有分布式数据库处理能力，支持多用户工作环境 工程数据

39、库技术尚不成熟，目前市场上的EDBMS系统(如挪威工业中心研究所开发的TORNADO系统、西德PHLIPS研究实验室研制的PHIIJKON系统)只是某些方面功能较强，具有一定的局限性 当前工程数据处理仍以关系型数据库为主（如：Foxpro、 SQL、 Oracle 系统），在其基础上进行扩展和再开发，实现工程数据库的部分功能 工程数据库技术的发展趋势工程数据库技术的发展趋势 v新型化新型化v智能化智能化v巨型化巨型化v工具化工具化v分布式分布式v集成化集成化CAPPCAPP系统中数据库常用信息简介系统中数据库常用信息简介 v材料数据材料数据 基本材料数据基本材料数据 刀具材料数据刀具材料数据v

40、工艺数据工艺数据v切削用量数据切削用量数据v刀具数据刀具数据v夹具数据夹具数据v机床数据机床数据v工时定额数据工时定额数据参考资料参考资料v 王珊、陈红，王珊、陈红，数据库系统原理教程数据库系统原理教程，清华大学出版社，清华大学出版社，19981998v 萨师煊萨师煊 、王珊，、王珊，数据库系统概论（第三数据库系统概论（第三版）版） ，高等教育出版社，高等教育出版社，20002000v C.J. Date C.J. Date（孟小峰等译），（孟小峰等译），数据库系统数据库系统导论导论 ，机械工业出版社，机械工业出版社，20002000 3、计算机网络与通信计算机网络是通过通信线路、传输设备和网

41、络软件实现相互连接，实现资源共享的计算机群体。计算机网络的发展过程：具有通信功能的单机系统、具有通信功能的多机系统和计算机网络三个阶段。 计算机网络的发展历计算机网络的发展历程程计算机网络的功能计算机网络的功能计算机网络的分类计算机网络的分类计算机网络的组成计算机网络的组成计算机网络的结构计算机网络的结构计算机网络的工作模计算机网络的工作模式式 计算机网络的发展计算机网络的发展5050年代年代计算机计算机- -终端终端多机系统多机系统终端终端中央主机中央主机终端终端前置处前置处理机理机终端终端中央主机中央主机集中器集中器终端终端概概 述述 计算机网络的发展计算机网络的发展60年代末年代末计算机

42、计算机- -计计算机算机典型代表典型代表ARPA网网 前置处前置处理机理机中央主机中央主机中央主机中央主机中央主机中央主机 前置处前置处理机理机 前置处前置处理机理机概概 述述 计算机网络的发展计算机网络的发展7070年代中期年代中期局域网局域网80年代局域网迅速发展年代局域网迅速发展90年代网络互连，年代网络互连，Internet崛起崛起概概 述述 计算机网络的功能计算机网络的功能 v计算机系统互连计算机系统互连v共享资源共享资源v提供综合信息服务提供综合信息服务的功能的功能v同时访问多个系统同时访问多个系统v提供系统的可靠性提供系统的可靠性v均衡负荷均衡负荷给你发给你发E-mail打印文件

43、打印文件mail共享资源共享资源实现数实现数据传输据传输分布式数据处理分布式数据处理我的东西我的东西丢失了！丢失了！提高可靠性提高可靠性没关系没关系！计算机网络的分类计算机网络的分类 v 局域网（LANLocal Area Network） v 广域网（WANWide Area Network）采用局域网，传采用局域网，传输速率较高，误输速率较高，误码率较低。组网码率较低。组网方便，技术简单。方便，技术简单。传输距离远，传输传输距离远，传输速率较低，误码率速率较低，误码率较高。机制复杂。较高。机制复杂。局域网局域网 指十几公里的地指十几公里的地理范围内将计算机、外理范围内将计算机、外设和通信设

44、备互连在一设和通信设备互连在一起的网络系统。起的网络系统。广域网广域网涉及的范围涉及的范围较大，通常可以达到较大，通常可以达到几十公里、几百公里几十公里、几百公里，甚至更远。，甚至更远。计算机网计算机网络的类型络的类型计算机网络的组成计算机网络的组成硬件组成v终端设备v主机v通信处理机v本地线路传输介质传输介质终端终端调制解调器调制解调器前置处理机前置处理机集中器集中器网络接口卡网络接口卡工作站工作站服务器服务器服务器服务器工作站工作站网络结构示意网络结构示意工作站工作站工作站工作站计算机网络计算机网络系统的组成系统的组成计算机网络的组成计算机网络的组成软件组成软件组成网络操作系统网络操作系统

45、网络通信软件网络通信软件网络协议软件网络协议软件TCP/IPTCP/IPNETWARENETWAREWindows NTWindows NT 计算机网络的结构计算机网络的结构总线型 环型网 星型结构 星型结构 计算机网络的结构计算机网络的结构网状结构 计算机网络的结构计算机网络的结构全连通型 网络应用软件的工作模式网络应用软件的工作模式C/S模式构成和数据处理方式客户服务器工作模式（C/SClient/Server）C/S模式是由客户机与服务器合作完成的二层结构系统平台。C/S模式采用Client（客户应用代码）与Server（数据服务器代码）实现用户界面处理、业务功能处理和数据处理等功能。游

46、览器/服务器工作模式（B/SBrower/Server）网络应用软件的工作模式网络应用软件的工作模式B/S模式构成和数据处理方式游览器/服务器工作模式（B/SBrower/Server）B/S模式是由用户界面处理、业务功能处理和数据处理三个子模型构成，并相互独立，分布由不同的资源、代码来实现。Client端的标准配置是游览器，如Microsoft Internet Explorer（ID）；业务功能处理从C/S代码中彻底分力处理，由独立的应用服务器处理，Web服务器成为应用处理的标准配置；数据处理仍然由数据库服务器（Database Server）处理。C/SC/S模式和模式和B/SB/S模式

47、的比较模式的比较 C/S模式只有2层逻辑结构，二B/S模式为3层逻辑结构，因此C/S模式的网络通信量要低于B/S模式。而且对于相同的任务，C/S模式的速度总体上要比B/S模式快。 C/S模式在客户端有一套完整的应用程序，可以有很强的交互性。 B/S模式在客户端安装的是标注、易用的通用游览器，而无需象C/S模式那样在不同的客户端安装不同的应用程序。 B/S模式的功能都在Web服务器上实现，使开发和维护工作比较简单易行。参考资料参考资料 王相林，计算机网络原理、技术与应用，机械工业出版社，20104 4、产品数据管理（、产品数据管理（PDMPDM） PDM的引入 PDM的概念和功能 PDM的效益

48、PDM实施的范围和方法PDM历史历史 源于CAD系统 1980s-1990s： EDM（工程数据管理）、DM（文档管理）、TDM（技术数据管理）、EDMS（电子文档管理系统） 1990s-2000s： PDM（产品数据管理）、PDM II（产品开发管理 II） 2000s-： CPC（Collabrative Product Commerce） CPDm（Collaborative Product Definition management）1980s1990s2000s竞争焦点利润市场份额市场规模产品开发策略降低成本及时上市创新技术焦点工具与生产力数据共享手段，智能资本设计方式串行方式并行工

49、程企业间的合作组织结构部门项目组敏捷地面向市场的队伍目前在产品数据管理方面存在的问题目前在产品数据管理方面存在的问题v硬件和软件更改后没有记录硬件和软件更改后没有记录v没有正式的流程通知与更改有关的每一个人没有正式的流程通知与更改有关的每一个人 v没有跟踪版本修改没有跟踪版本修改v版本建立后没有冻结版本建立后没有冻结BOMBOMv有太多的版本流入市场有太多的版本流入市场v最初的最初的“总体系统设计总体系统设计”没有一致地更新以反映更改没有一致地更新以反映更改 多个数据源，多个管理标准多个数据源，多个管理标准 低效的文档发放与查阅，文档共享性低低效的文档发放与查阅，文档共享性低 硬件（电子、结构

50、）开发与软件开发通常彼此独立，导致硬件（电子、结构）开发与软件开发通常彼此独立，导致产品集成时重新设计产品集成时重新设计 没有把硬件和软件配置作为一个系统管理，导致产品版本没有把硬件和软件配置作为一个系统管理，导致产品版本控制问题控制问题 对产品的更改没有进行有效跟踪和控制对产品的更改没有进行有效跟踪和控制PDM概念概念“Product Data Management(PDM) is a Product Data Management(PDM) is a methodology methodology and and set of toolsset of tools that help an

51、enterprise manage that help an enterprise manage both both product definition dataproduct definition data and the and the product product development processdevelopment process. .”美国著名的市场调研与咨询公司CIMdata给出的定义：PDM式一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。从两个角度来理解从两个角度来理解PDM产品PDM系统帮助组织产品设计，完善产品结构，确保设计、制造所需的大量的数据和信息

52、清楚明了，从而构筑一个信息平台对产品进行支持和维护，保证有竞争力产品的及时交付。过程PDM系统管理产品生命周期的整个过程，组织协调诸如开发过程中设计评审、批准、变更及产品发布等事件，并最终落实到工作流和流程管理PDM主要功能主要功能键键 入入 文文 本本键键 入入 文文 本本键键 入入 文文 本本键键 入入 文文 本本键键 入入 文文 本本键键 入入 文文 本本键键 入入 文文 本本变更请求ECR变更评估ECE变更单ECO变更活动ECA变更分析活动EAA3A3B3C 文档管理（Document Management）生命周期与工作流管理（Lifecycle and workflow Manag

53、ement）变更管理（Change Management）文档管理生命周期与工作流管理变更管理产品结构管理文档管理内容文档管理内容v存储控制v版本控制v检索v权限控制v浏览及圈阅文档管理存储控制文档管理存储控制我我 的的 電電 腦腦個 个个 人人 档档 案案 柜柜 櫃共共 享享 的的 档档 案案 柜柜检出（Check out）检入（Check in）公公共共文文件件柜柜个个人人文文件件柜柜文档管理检索文档管理检索本地搜索：通过对象的属性条件来查询。如按作者、文档编号、文档类型等查询，这些 条件可单独使用，也可联合使用。文档管理检索文档管理检索企业搜索：企业搜索：由搜索引擎支持，通过文档关键字进

54、行查询，可以针对文档的内容进行。如查找包含关键字“GSM”的文档等。文档管理权限控制文档管理权限控制群组：群组是识别用户的一种办法，与下面各方面有关： 部门 工作描述 项目 地点 结合文档管理浏览及圈阅文档管理浏览及圈阅圈阅（Markup）指在不改变原文件的基础上，增加审阅人的意见和修正功能。PDM的这种只要安装一个PDM的客 户软件，就可以查阅其他格式文件的功能，就称作“万能浏览器”。如Windchill的万能浏览器产品为“ProductView3A3B3C产品结构管理内容产品结构管理内容v产品结构v部件和文档的关联v多视图管理v有效性管理产品结构管理产品结构产品结构管理产品结构v 由相关的部件与文档组成v 采取一种可不断扩展，结构化的形式展示v 包含多层次的部件和子部件v 涉及到一个部件、文档的的所有版本v 代表一个产品的物理结构产品结构管理多视图产品结构管理多视图v从不同使用角度去看产品结构及组成部件从不同使用角度去看产品结构及组成部件，得到的产品结构，得到的产品结构v可以从设计角度、制造角度、维护角度等可以从设计角度、制造角度、维护角度等获取相关视图获取相关视图部部 件件 版版 本本部部 件件 版版 本本R ev: A R ev: A V iew : D