Як створити багато автоматизованих робочих місць, якщо для їх придбання недостатньо коштів? Необхідно знайти потрібні інструменти, а потім на місці силами своїх фахівців і без додаткових витрат створити САПР необхідної спеціалізації і забезпечити підприємство необхідною кількістю робочих місць. Російська компанія "СПРУТ-Технологія" (www.sprut.ru) - одна з тих, які розробляють і поставляють інструментальні засоби для створення САПР.

За останні кілька місяців список інструментів цієї компанії поповнився двома новими: системою опису інженерних знань і системою для розробки спеціалізованих САПР технологічних процесів. Вони входять до складу цілого комплексу програмних засобів, але можуть використовуватися і автономно для вирішення локальних завдань.

Метасистема проектування хвильового редуктора

Потреба в системі опису інженерних знань пов'язана з проблемою зміни поколінь. Ідуть досвідчені фахівці, їх знання та досвід проектування, які накопичувалися десятиліттями, губляться. І якщо формалізувати процес геометричних побудов або процес документування досить просто, то узагальнити проектні методики підприємств, часто представляють собою довільну суміш емпіричних таблиць, формул, графіків і унікальних відомостей, що містяться тільки в записниках фахівців, дуже важко. Розрахункові формульні і дискретні табличні залежності, експертні оцінки застосовності варіантів компоновок, структура конструкцій збірок і деталей, а також програми генерації елементів креслень, тривимірних моделей і звітних документів - все це узагальнюється під назвою "Інженерні знання" і може бути формалізована за допомогою описуваної тут системи, служить інструментом допомоги експерту в перекладі знань провідних конструкторів і технологів на єдиний "мову" алгоритмів, але без програмування. Стандартизовані таким чином програми можна використовувати при розробці САПР як підключається метод (програму) створюваної прикладної системи. Але як описати інженерні знання?

Якщо уявити елементарний етап інженерної методики як функцію обчислення однієї або декількох проектних характеристик, то процес проектування за допомогою такої методики є довільне переміщення (навігація) по етапах з метою проведення повноцінного розрахунку, і наше завдання - перетворення цього процесу в алгоритм. У описуваної системі методикою відповідає поняття "метод", а елементарного етапу методики - поняття "модуль інженерних знань" (Міз). На практиці кожен такий метод завжди складається з великого числа елементарних програм (Міз). Кожен Міз відповідає або за визначення характеристик об'єкта, або за вибір варіанта його конструкції.

Найважливіше при цьому те, що при описі інженерних знань в системі форма їх подання незмінна (таблиця залишається таблицею, формула формулою, графік графіком і т. Д.), Що дозволяє використовувати підготовлені раніше паперові документи. І якщо, з одного боку, ми маємо в системі звичну для інженера форму подання знань, то з іншого - автоматично отримуємо набір програмних модулів. Більш докладно ця методологія об'єктно-орієнтованого синтезу прикладних систем описана в журналі "САПР та Графіка" (1998 р, № 9).

Фрагмент спеціалізованої інструментальної середовища формування баз знань

Крім того, використовуючи спеціалізований редактор, проектувальник повинен описати: входи і виходи Міз в термінах прикладних понять (потужність, зусилля на віджимання і т. Д.), Умови його застосовності (з урахуванням обмежень або поєднань значень на вході в Міз) і розрахункові залежності . Це дозволяє не описувати послідовність застосування розроблених модулів, а автоматично створювати її на основі загального згенерованого словника прикладних понять всіх наявних Міз. Тому проектувальник може постійно уточнювати знання про проектування вузла або деталі (консультуючись з більш досвідченими фахівцями) і додавати в систему нові Міз. Система сама вмонтує ці Міз в ланцюжок обчислень. Таким чином, ми отримуємо можливість розробляти прикладну систему проектування, в якій проектна частина реалізується підключенням згенерованих програм. Зміни в цих програмах не призводять до переробки самої прикладної системи.

Описувані системи не є адаптуються програмними системами, а інструментами створення спеціалізованих систем. З цієї позиції їх можна застосовувати для вирішення будь-якої задачі інженерного проектування, звичайно, перш за все в машинобудуванні.

Чи складно користуватися такими системами? І так і ні. Так, оскільки така система вимагає глибокого розуміння суті описуваного процесу проектування, яким володіє далеко не кожен фахівець. Ні, оскільки опис цього процесу, як сказано вище, ведеться в природній для інженера формі вже використовуваних їм методик. І досвід нашої роботи показує, що для початку продуктивної роботи потрібно всього 2 - 3 дні.

Прикладами розроблених за допомогою цієї та інших програмних середовищ конструкторсько-технологічних систем проектування є "Хвильовий редуктор", "Електродвигун", "Підшипник" і багато інших. (Опис цих систем і самі прикладні системи можна знайти в Інтернеті на сервері компанії "Спрут-Технологія", www.sprut.ru).

Приклади екранів системи на основних етапах розробки технологічного процесу

Звичайно, з наскоку розробити прикладну систему дуже складно, однак за допомогою постійних консультацій з проектувальниками вдається поступово наповнити її інформацією про структурний і параметричної синтезі проектованих об'єктів, а потім заново згенерувати її проектну частину з урахуванням нових зауважень.

Середовище проектування технологічних процесів (ТП) спирається на результати аналізу об'єктів виробництва та класифікації технологічних рішень і дозволяє розробляти спеціалізовані системи проектування технологічних процесів. Такі системи, на відміну від універсальних, дозволяють підвищити рівень автоматизації при проектуванні ТП, за рахунок використання інформації про структуру проектованого вироби і знань про синтез структури проектованого технологічного процесу. Ці знання включають в себе: інформаційну модель проектованого вироби, базу даних ресурсів проектування і базу знань (БЗ) правил вибору елементів ТП (операцій і переходів) в залежності від вхідних умов. Для введення в комп'ютер технологічних знань про синтез структури технологічного процесу і визначення параметрів окремих технологічних операцій використовується система опису інженерних знань. Формалізовані з її допомогою технологічні знання заносяться в систему проектування ТП шляхом вибору з розроблених раніше методів. Ну а оскільки система проектування ТП використовує той же словник прикладних понять, що і система опису інженерних знань, то узгодження параметрів цих програмних модулів здійснюється автоматично. Саме ці програмні модулі і здійснюють формування структури техпроцесу, розрахунок його параметрів, а також параметрів етапу, операції, переходу.

Таким чином, в залежності від наповнення системи знаннями (програмами) відбувається автоматична зміна режимів проектування: від інтерактивного (якщо технологічні знання про проектування вироби в системі відсутні) до автоматичного проектування технологічного процесу (якщо технологічні знання про проектування вироби визначені).

Процес отримання технологічної документації повністю автоматизований завдяки технологічним знанням в програмних модулях створення звітних документів. Для розробки таких модулів використовується інша інтерактивне середовище - "Генератор підсистем документування". Користувачі системи можуть доповнити її будь-яким необхідною кількістю звітних технологічних документів, прийнятих на їх підприємстві, додаючи їх в уже працюючу систему.

Отже, для створення спеціалізованої системи потрібно описати структуру і склад проектованого об'єкта, формалізувати знання про його проектуванні, розробити структуру БД ресурсів, розрахункові модулі, зовнішній користувальницький інтерфейс і модулі підсистеми документування. Велика частина цієї роботи може бути виконана за допомогою інструментальних засобів автоматизації розробки САПР, а решта важко формалізується частина може бути розроблена вже за допомогою мовних засобів середовища СПРУТ.

Користувачів розробок компанії "СПРУТ-Технологія" можна розділити на дві основні категорії: кінцеві розробники (технологи і конструктори) і провідні фахівці проектних відділів, зайняті розробкою прикладних систем.

Які напрямки розвитку програмних засобів САПР найбільш перспективними? На нашу думку, це інструментальні засоби розробки САПР, позаяк наразі вже не влаштовують як закінчені програмні системи, так і програмування на низькому рівні на основі алгоритмічних мов. Потрібен компроміс, комплекс програмних інструментів, оптимізований під створення САПР, це і закладено в ідеології інструментальних засобів компанії "СПРУТ-Технологія".

З Володимиром Ковалевським можна зв'язатися за адресою: [email protected].

Версія для друку

Тільки зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі.