摘要：本文介紹了中航CAPP系統與飛機鈑金件工程設計平臺(AMES)兩種計算機輔助工藝設計系統的功能特點，論述了為搭建企業統一工藝設計平臺對中航CAPP和AMES進行系統集成的必要性，提出了兩者基于松、緊耦合相結合的集減方案，構建了服務一體化的集成架構，同時，對集成工藝設計平臺的應用過程也進行了詳細說明。
中航工業洪都基于對航空產品鈑金件數字化制造技術的研究，搭建了一體化的航空產品鈑金件協調設計平臺(簡稱AMES)，構建了四類鈑金工藝數據庫、編制了多項鈑金工藝設計軟件使能工具，面向鈑金件從工藝性分析到成形加工的全過程應用，實現了鈑金件數字化工藝設計過程的智能化與集成化。隨著信息技術的不斷進步，信息一體化、平臺整合將是航空制造企業制造信息技術發展的必然趨勢。為了消除信息孤島，基于唯一數據源，打造企業級的數字化工藝設計系統平臺，需要對AMES與企業現行使用的中航CAPP進行靈活、高效的系統集成。
1 中航CAPP系統
洪都公司基于微軟.NET技術，自主開發了一款計算機輔助工藝設計系統，即中航CAPP，實現了公司在研、在產型號和轉包生產項目工藝設計、各型號技術狀態與工藝數據的統一組織與管理。系統基于設計部門提供的EBOM，結合工藝裝配協調方案，構建PBOM，工藝技術人員在PBOM的基礎上完成產品工藝設計（如AO/FO/TO/HPG等），最終形成MBOM。中航CAPP可滿足對產品工藝數據的多技術狀態管理要求，實現了設計與工藝的并行，有效地縮短了工藝設計時間：系統采用了B/S架構，同C/S架構相比，軟件維護工作量小，同時系統提供互動式的幫助程序，方便用戶使用。
2 飛機鈑金件工程設計平臺(AMES)
飛機鈑金件工程設計協同平臺基于JAVA技術開發，采用B/S架構，系統由用戶層、應用層和異構環境處理層組成，飛機鈑金件工程設計平臺由鈑金工藝知識庫、鈑金工藝設計專業工具等功能模塊組成，分布式（計算機、網絡和數據庫）的拓撲結構，是將與工程設計相關的技術資源整合為一體的集成工藝設計平臺。該平臺提供基于權限管理的鈑金工藝設計業務過程應用入口，可調用工藝知識完成指令、加T參數、模具參數等制造要素的設計，并可對知識進行有效的存儲和管理，實現鈑金工藝設計的數字化、智能化和集成化。
3 系統集成的必要性
3.1 有利于企業信息系統集成化發展
由于飛機鈑金件工程設計平臺(AMES)主要致力于飛機鈑金件制造技術提供數字化解決方面，在業務流程設計、系統架構及數據存儲結構等方面，與企業現行的中航CAPP系統相比，必然存在相當大的差異，基于這種情況，兩套系統業務數據必然缺乏統一的數據編碼，二者之間數據無法建立起有效的關聯，數據傳遞受到諸多阻礙，數據一致性難以保證，按照企業信息技術戰略發展規劃，一體化、集成化是航空制造企業信息化發展的必然趨勢，打造基于唯一數據源的企業統一信息平臺的首要任務就是要實現對信息平臺的集成和對數據的統一管理。
3.2 可使工藝知識服務于各類工藝設計
中航工業洪都通過對飛機數字化制造技術的研究，建立了以蒙皮、大型整體壁板、橡皮囊液壓、型材拉彎件等鈑金零件制造為核心的鈑金工藝數據庫，開發了以鈑金工藝數據庫為基礎的鈑金數字化制造標準規范、軟件工具、集成平臺，構建了航空產品鈑金件數字化制造集成技術體系，實現了鈑金件制造的初步智能化。然而，由于鈑金工藝數據庫僅針對AMES平臺提供知識服務，與中航CAPP系統缺乏有效的整合，但通過系統集成，鈑金工藝數據庫則可作為企業資源的一部分，為企業信息系統平臺所共享，可服務于各類航空產品工藝設計過程。
4 飛機鈑金件工程設計平臺(AMES)與中航CAPP系統集成
4.1 基于松、緊耦合相結合的系統集成方式
項目組結合企業工藝業務實際，對比系統緊耦合與松耦合兩種集成方式的優缺點，決定對CAPP系統采用松、緊耦合相結合方式的集成方案。
1)在數據集成方面
(1)系統基于企業統一數據管理協同平臺(EUDM)訪問PBOM數據。
(2)AO/FO指令中的工種、工藝文件、工裝等信息源于企業CAPP數據庫。
(3)產生的指令結果存儲在統一的CAPP數據庫中。
(4)鈑金工藝數據，知識庫提供同EUDM的訪問接口，方便工藝設計過程調用。
2)在工藝設計過程集成方面
鈑金件制造指令設計工具作為中航CAPP的一個功能模塊集成到中航CAPP系統之中，由中航CAPP提供訪問人口和控制開關，以確認鈑金件制造指令設計工具產生的設計結果的接收，同時工藝指令的審簽流程同中航CAPP-樣在ePDM (PTC windchill)中進行。
4.2 系統集成架構
中航CAPP系統與飛機鈑金件工程設計平臺的集成架構如圖所示。
2)應用服務層：將中航CAPP的應用服務器(Web Service)與鈑金件制造制造指令設計工具應用服務器(Aphache Tomcat及其內置報表應用服務器FineReport)采取分散部署的方式（存在于集成之前的系統應用服務器之上）。這種松耦合模式既除去了服務集成的開發工作與資源耗費，又增加了系統的靈活性，減少了異構服務的維護負擔。
3)數據訪問層：對工藝數據庫，知識庫（包括材料性能數據庫、基礎工藝知識庫、典型工藝過程庫及橡皮囊液壓、型材拉彎、噴丸成形工藝數據庫）進行分析，結合洪都集團在此方面取得的成果，將相應成果內容通過抽取、重構及新建以完成與中航CAPP的無縫對接，使其融人企業工藝設計信息系統平臺之中，成為企業信息資源的有機組成；通過統一數據協同管理平臺(EUDM)獲取工藝設計過程中所需的PBOM、工種、工藝文件、工裝、材料定額及工藝數據、工藝知識信息，以實現指令的智能化、規范化設計。
5 系統應用
5.1 訪問EUDM獲取工藝設計支撐數據
通過數據訪問集成，在工藝設計過程中，可通過EUDM對PBOM、毛坯材料、工裝訂貨、工種信息、材料定額等信息的實時獲取，同時，通過對鈑金工藝知識數據的訪問，為工藝設計過程提供了有力的輔助支撐。
5.2 工藝指令設計
在工藝設計過程中，為了充分利用鈑金數字化集成制造技術課題在工藝知識庫方面取得的成果，同時體驗通過平臺集成帶來的好處，我們使用基于知識的工藝流程設計，進入工藝流程設計頁面，可進行基于典型知識，實例的智能設計，在工藝指令設計過程中，通過EUDM獲取加工工種和工裝訂貨信息；依托工藝知識庫，通過訪問工藝參數知識、工藝設計知識（包括工藝性評估知識、成形模具設計知識，多態模型定義知識等）、材料性能數據、術語、為添加檢驗依據、工作依據、毛坯材料等各項設計內容提供輔助支撐。
5.3 指令設計結果同步
在指令智能設計頁面，通過相應的邏輯處理將工藝過程沒計結果同步至中航CAPP數據庫中。在同步過程完成之后，所有的工藝設計結果集將以統一的模式在ePDM中完成數據流程的審簽處理。
6 結語
通過對飛機鈑金件工程設計平臺(AMES)與中航CAPP系統的集成，實現了統一工藝設計平臺中鈑會工藝知識的共享與重用，實現了鈑金工藝知識庫和鈑金工藝設計新技術在工廠的應用落地。通過對鈑金數字化技術取得的成果進行借鑒與推廣，可以逐步完善其他類型零件的工藝數據庫，乃至建立一體化的飛機零件工藝知識庫，為教練機的工藝設計過程提供有效的知識支撐。
中航工業洪都基于對航空產品鈑金件數字化制造技術的研究，搭建了一體化的航空產品鈑金件協調設計平臺(簡稱AMES)，構建了四類鈑金工藝數據庫、編制了多項鈑金工藝設計軟件使能工具，面向鈑金件從工藝性分析到成形加工的全過程應用，實現了鈑金件數字化工藝設計過程的智能化與集成化。隨著信息技術的不斷進步，信息一體化、平臺整合將是航空制造企業制造信息技術發展的必然趨勢。為了消除信息孤島，基于唯一數據源，打造企業級的數字化工藝設計系統平臺，需要對AMES與企業現行使用的中航CAPP進行靈活、高效的系統集成。
1 中航CAPP系統
洪都公司基于微軟.NET技術，自主開發了一款計算機輔助工藝設計系統，即中航CAPP，實現了公司在研、在產型號和轉包生產項目工藝設計、各型號技術狀態與工藝數據的統一組織與管理。系統基于設計部門提供的EBOM，結合工藝裝配協調方案，構建PBOM，工藝技術人員在PBOM的基礎上完成產品工藝設計（如AO/FO/TO/HPG等），最終形成MBOM。中航CAPP可滿足對產品工藝數據的多技術狀態管理要求，實現了設計與工藝的并行，有效地縮短了工藝設計時間：系統采用了B/S架構，同C/S架構相比，軟件維護工作量小，同時系統提供互動式的幫助程序，方便用戶使用。
2 飛機鈑金件工程設計平臺(AMES)
飛機鈑金件工程設計協同平臺基于JAVA技術開發，采用B/S架構，系統由用戶層、應用層和異構環境處理層組成，飛機鈑金件工程設計平臺由鈑金工藝知識庫、鈑金工藝設計專業工具等功能模塊組成，分布式（計算機、網絡和數據庫）的拓撲結構，是將與工程設計相關的技術資源整合為一體的集成工藝設計平臺。該平臺提供基于權限管理的鈑金工藝設計業務過程應用入口，可調用工藝知識完成指令、加T參數、模具參數等制造要素的設計，并可對知識進行有效的存儲和管理，實現鈑金工藝設計的數字化、智能化和集成化。
3 系統集成的必要性
3.1 有利于企業信息系統集成化發展
由于飛機鈑金件工程設計平臺(AMES)主要致力于飛機鈑金件制造技術提供數字化解決方面，在業務流程設計、系統架構及數據存儲結構等方面，與企業現行的中航CAPP系統相比，必然存在相當大的差異，基于這種情況，兩套系統業務數據必然缺乏統一的數據編碼，二者之間數據無法建立起有效的關聯，數據傳遞受到諸多阻礙，數據一致性難以保證，按照企業信息技術戰略發展規劃，一體化、集成化是航空制造企業信息化發展的必然趨勢，打造基于唯一數據源的企業統一信息平臺的首要任務就是要實現對信息平臺的集成和對數據的統一管理。
3.2 可使工藝知識服務于各類工藝設計
中航工業洪都通過對飛機數字化制造技術的研究，建立了以蒙皮、大型整體壁板、橡皮囊液壓、型材拉彎件等鈑金零件制造為核心的鈑金工藝數據庫，開發了以鈑金工藝數據庫為基礎的鈑金數字化制造標準規范、軟件工具、集成平臺，構建了航空產品鈑金件數字化制造集成技術體系，實現了鈑金件制造的初步智能化。然而，由于鈑金工藝數據庫僅針對AMES平臺提供知識服務，與中航CAPP系統缺乏有效的整合，但通過系統集成，鈑金工藝數據庫則可作為企業資源的一部分，為企業信息系統平臺所共享，可服務于各類航空產品工藝設計過程。
4 飛機鈑金件工程設計平臺(AMES)與中航CAPP系統集成
4.1 基于松、緊耦合相結合的系統集成方式
項目組結合企業工藝業務實際，對比系統緊耦合與松耦合兩種集成方式的優缺點，決定對CAPP系統采用松、緊耦合相結合方式的集成方案。
1)在數據集成方面
(1)系統基于企業統一數據管理協同平臺(EUDM)訪問PBOM數據。
(2)AO/FO指令中的工種、工藝文件、工裝等信息源于企業CAPP數據庫。
(3)產生的指令結果存儲在統一的CAPP數據庫中。
(4)鈑金工藝數據，知識庫提供同EUDM的訪問接口，方便工藝設計過程調用。
2)在工藝設計過程集成方面
鈑金件制造指令設計工具作為中航CAPP的一個功能模塊集成到中航CAPP系統之中，由中航CAPP提供訪問人口和控制開關，以確認鈑金件制造指令設計工具產生的設計結果的接收，同時工藝指令的審簽流程同中航CAPP-樣在ePDM (PTC windchill)中進行。
4.2 系統集成架構
中航CAPP系統與飛機鈑金件工程設計平臺的集成架構如圖所示。
AMES與中航CAPP集成方案
2)應用服務層：將中航CAPP的應用服務器(Web Service)與鈑金件制造制造指令設計工具應用服務器(Aphache Tomcat及其內置報表應用服務器FineReport)采取分散部署的方式（存在于集成之前的系統應用服務器之上）。這種松耦合模式既除去了服務集成的開發工作與資源耗費，又增加了系統的靈活性，減少了異構服務的維護負擔。
3)數據訪問層：對工藝數據庫，知識庫（包括材料性能數據庫、基礎工藝知識庫、典型工藝過程庫及橡皮囊液壓、型材拉彎、噴丸成形工藝數據庫）進行分析，結合洪都集團在此方面取得的成果，將相應成果內容通過抽取、重構及新建以完成與中航CAPP的無縫對接，使其融人企業工藝設計信息系統平臺之中，成為企業信息資源的有機組成；通過統一數據協同管理平臺(EUDM)獲取工藝設計過程中所需的PBOM、工種、工藝文件、工裝、材料定額及工藝數據、工藝知識信息，以實現指令的智能化、規范化設計。
5 系統應用
5.1 訪問EUDM獲取工藝設計支撐數據
通過數據訪問集成，在工藝設計過程中，可通過EUDM對PBOM、毛坯材料、工裝訂貨、工種信息、材料定額等信息的實時獲取，同時，通過對鈑金工藝知識數據的訪問，為工藝設計過程提供了有力的輔助支撐。
5.2 工藝指令設計
在工藝設計過程中，為了充分利用鈑金數字化集成制造技術課題在工藝知識庫方面取得的成果，同時體驗通過平臺集成帶來的好處，我們使用基于知識的工藝流程設計，進入工藝流程設計頁面，可進行基于典型知識，實例的智能設計，在工藝指令設計過程中，通過EUDM獲取加工工種和工裝訂貨信息；依托工藝知識庫，通過訪問工藝參數知識、工藝設計知識（包括工藝性評估知識、成形模具設計知識，多態模型定義知識等）、材料性能數據、術語、為添加檢驗依據、工作依據、毛坯材料等各項設計內容提供輔助支撐。
5.3 指令設計結果同步
在指令智能設計頁面，通過相應的邏輯處理將工藝過程沒計結果同步至中航CAPP數據庫中。在同步過程完成之后，所有的工藝設計結果集將以統一的模式在ePDM中完成數據流程的審簽處理。
6 結語
通過對飛機鈑金件工程設計平臺(AMES)與中航CAPP系統的集成，實現了統一工藝設計平臺中鈑會工藝知識的共享與重用，實現了鈑金工藝知識庫和鈑金工藝設計新技術在工廠的應用落地。通過對鈑金數字化技術取得的成果進行借鑒與推廣，可以逐步完善其他類型零件的工藝數據庫，乃至建立一體化的飛機零件工藝知識庫，為教練機的工藝設計過程提供有效的知識支撐。
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