柔性化集成制造系统中网络数据库的设计与应用

乔 欢，李海富，李 雷

(1.长春设备工艺研究所，长春 130012;2.长春大学 电子信息工程学院，长春 130022)

0 引言

信息和知识已经成为决定生产力、竞争力和经济效益的重要资源。对于一个企业来说，如何在竞争日益激烈的市场环境中保持优势，很大程度上依赖于对信息的收集、处理和分析，并通过柔性化手段快速地生产出高质量的产品，而这些都有依赖于数据库技术。管理者只有及时、准确地掌握相关信息，才能做出正确的决策。数据库技术是实现信息存储、查询和处理的重要手段。只有将有用的信息转换成数据，并存储在数据库中，才有可能实现最佳的数据管理。

1 柔性化集成制造系统中的数据库设计

数据库设计是解决信息抽象描述、构造数据模型、实现数据存储的关键技术。一个良好的数据库并非偶然所得，它的存储结必须经过严格的设计。如果数据库模型设计得不合理，即便使用一个性能良好的DBMS软件，也很难使数据库的应用系统达到最佳状态，特别是比较复杂的应用环境，照样会出现文件系统存在的这样或那样的问题。

同一个实体的同一个数据项被重复地存放多处(数据冗余)，则数据库很可能成为滋生冗余数据的土壤，产生大量不必要重复的数据。这种数据冗余同样也是产生数据异常、数据不一致错误的原因。因此，在众多的设计法中如，基于3NF(第三范式)的设计方法、实体—联系(E-R)模型方法、语义对象模型方法、计算机辅助设计方法等中选取一个合理的设计方法是非常必要的。在以上设计方法当中实体—联系(E-R)模型是最广泛采用的概念模型设计方法。

柔性是制造系统适应环境和过程改变的能力，在大范围上可分为产品柔性、操作柔性和能力柔性三类，柔性制造就是综合应用能够实现柔性的各种技术，实现多品种、变批量的产品制造及其快速转换，柔性集成制造需要网络数据库的支持。在柔性制造集成系统数据库设计中采用了基于第三范式与实体—联系模型相结合的设计原则。

柔性制造集成系统中包括了五大功能模块:工程设计子系统，NC程序转输、NC程序管理、刀具资源管理、生产资源管理。在数据库设计中将这五大模块分别设计为五大实体模型，并且将这五大实体模型分别划分了几个子实体模型，通过关键字建立对应关系使其互相关联。

判断关系规范化程度的条件是:

(1)关系中所有属性都是“单纯域”，即不出现“表中有表”。

(2)非主属性完全函数依赖于关键字

(3)非主属性相互独立，即任何非主属性间不存在函数依赖。

依据规范化条件使人机协同柔性系统中的五大模块通过关键字建立对应关系生成E-R图，通过E-R图将模型转化成为数据结构，如图1所示。

图1 人机协同柔性化集成制造系统实体—联系模型

将E-R图转化为数据字典，如图2所示。

图2 人机协同柔性化集成制造系统数据字典

2 柔性化集成制造系统的中数据库的连接方式

随着企业信息化的不断发展，企业的软件应用和管理系统越来越多。它们之间很多信息和数据相互交叉、甚至重复，这些系统多数各自独立，避免形成“信息孤岛”的最好方法之一是采用基础于C/S应用模式来设计开放式的应用系统。

柔性制造车间控制管理系统的开发中采用了功能模块化的程序设计方式和开放式的数据库接口。

该柔性车间控制管理软件中分为了NC程序传输模块、生产管理模块、刀具管理模块、NC程序管理模块以及数据库接口模块。该软件可以根据用户的不同需求采用相应的管理模块。其中各个模块间相互独立，但同时可通过网络数据库共享数据资源。此种方式可以适应各种硬件平台，并且便于程序员调试同时也能更好的适应用户的需求。

柔性制造车间控制管理软件中的数据库接口功能模块，采用配置文件方式连接数据库，程序员可以在不修改程序的情况下通过修改配置文件来连接不同的数据库。在该软件中设置了不同数据库的连接，例如:SQL SERVER数据库、ORACLE数据库等。

设置表示数据库的变量为sDBMS，连接字串设为sAdoconnect。具体代码如下:

通过该配置文件可以形成连接SQL SERVER的连接字符串，此时系统可以不经过任何修改便可与网络数据库连接。

3 结语

有效实施柔性集成制造系统能够使制造业具有更好的市场响应能力和竞争力。柔性集成制造系统需要网络数据库支撑，采用了实体—联系和基于3NF设计方法相结合的设计原则。采用配置文件方式联接数据库能够依据企业选用不同的数据库管理系统，快速地实施，软件系统可重用性高，通用性强。

［1］闫菲.软件工程［M］.北京:中国水利水电出版社，2001.

［2］罗晓沛.数据库技术［M］.武汉:华中理工大学出版社，1999.

［3］熊光楞，吴祚宝，徐光明.计算机集成制造系统的组成与实施［M］.北京:清华大学出版社，1996.