Розробка принципів та методів автоматизації проектування технологічних процесів корпусообробного виробництва

Розділ 4. Програмна реалізація і дослідна експлуатація підсистеми проектування маршрутної технології. У розділі розглянуті питання, пов’язані з розробкою програмного забезпечення САПР маршрутів виготовлення деталей. Запропоновано архітектуру програмного комплексу, яка включає рівень документа (відповідає за забезпечення інтерфейсу користувача з системою), рівень правил бізнесу (визначає логіку роботи системи) і рівень управління даними (гарантує підтримку узгодженості і захищеності інформації). Подібний підхід дає можливість підвищити ефективність процесів розробки і розвитку підсистеми завдяки зменшенню впливу особливостей реалізації та експлуатації її функціональних модулей.

Обґрунтовується доцільність використання РБД як засобу інформаційного забезпечення САПР ТП. Це обумовлено наступними обставинами:

– ієрархічні БД, використовувані сьогодні у вітчизняних АСТПВ суднобудівного виробництва, дозволяють зберігати вертикальні зв’язки і мають низьку ефективність при вирішенні задач ТПВ, які вимагають одержання інформації у різних розрізах. На відміну від них, у РБД будь-які типи зв’язків динамічно будуються у процесі формування запитів. Так, в ієрархічній БД запит, який здійснює вибір інформації про всі деталі певної товщини, що входять до секції або запуску, виконується менш ефективно у порівнянні з аналогічною БД реляційного типу;

– реляційні БД являються більш доцільними з точки зору ефективності і гнучкості реалізації, тому що при їх використанні корегування структури або змісту інформаційних масивів не спричиняє значних змін у програмному забезпеченні. У той же час використання РБД дає можливість вести паралельну розробку різних програмних модулів;

– технології і рішення (посилкова цілісність (referential integrity), збережені процедури (stored procedures), види (views), тригери (triggers), SQL-сценарії (SQL scripts), викликання функцій із зовнішніх бібліотек), які використовуються у системах управління РБД, розвиваються протягом декількох десятиріч, а відповідне програмне забезпечення підтримується провідними виробниками.

Розглянуто особливості створення РБД САПР ТП. За допомогою методології IDEF1X розроблена діаграма «сутність-зв’язок» понять предметної області, а також логічна схема БД для збереження інформації про деталі, ТП, технологічні операції, технологічне обладнання.

Викладено підхід, який дозволяє використовувати РБД для збереження і обробки формалізованих знань про предметну область; побудована діаграма «сутність-зв’язок» понять, що описують базу знань; введені поняття «Тип» і «Елемент продукції». Перше використовується для смислової інтерпретації текстової інформації, що зберігається у БД, а друге є аналогом посилання і наслідком продукції.

Розглянуто підхід до реалізації такої властивості формалізованих знань, як активність. Під активністю розуміється здатність генерувати нові дані на підставі існуючих. В основу реалізації покладено визначення інтегральних характеристик деталі, які описують її як цілісний об’єкт. Дані характеристики визначаються на підставі аналітичних залежностей, які вводяться в систему. Прикладом може бути така характеристика деталі, як форма зовнішнього контуру, яка є відображенням конкретних значень параметрів сплайнів, що апроксимують контур деталі, на наступну множину типів – «прямолінійна», «криволінійна» і «прямокутна», елементи якої визначаються з технологічних міркувань. Другою необхідною умовою забезпечення активності знань є використання механізму тригерів, який, внаслідок своєї специфіки (виконання при доданні/зміненні/видаленні інформації РБД), є аналогією спеціальних процедур, застосовуваних у фреймах. Даний підхід дозволяє створювати моделі, адекватні моделям предметної області, що використовуються технологом. Крім того, його використання дає можливість при доданні в БД інформації про деталь автоматично визначати і записувати дані, необхідні для проектування ТП. Розглянуто методи збереження та обробки інформації у процесі логічного виводу, що визначають організацію зв’язку між знаннями і даними в оточенні РБД.

У розділі наведено зміст концепції автоматизованого проектування ТП виготовлення деталей корпусу судна, розробленої на основі виконаних досліджень і отриманих результатів. Концепція включає в себе мету і принципи, у відповідності з якими доцільно здійснювати автоматизацію проектування ТП КОВ, і, крім того, визначає структуру, зміст та методи заходів, спрямованих на досягнення зазначеної мети згідно зі сформульованими принципами.

Завершує розділ аналіз переваг впровадження автоматизованої підсистеми проектування маршрутів виготовлення деталей, об’єднаних у наступні групи: технічні, організаційні, економічні і соціальні. Технічні переваги обумовлюються підвищенням ефективності процедури проектування завдяки скороченню часу генерації структури ТП і якості отриманих маршрутів. До організаційних переваг належить раціоналізація потоків технологічної документації, яка здійснюється за двома напрямками: ліквідація необхідності друку і розповсюдження документа до проектування маршрутів, як це здійснюється сьогодні, та зменшення трудомісткості корегування документації. Значною організаційною перевагою є збереження знань і досвіду технологів-експертів, що є актуальним у нинішній час, коли спостерігається брак кваліфікованих фахівців на підприємствах. Сформовані бази формалізованих технологічних знань можуть бути використані на різних підприємствах. Економічні переваги є наслідком наступних причин: скорочення витрат, обумовленого більш раціональною структурою ТП, і скорочення заробітної платні технологам, звільненим від проектування маршрутної технології. До соціальних переваг належить підвищення культури праці інженерів. Для висококваліфікованих технологів підсистема проектування є ефективним інструментом, який сприяє систематизації власних знань, а для звичайних технологів – засобом підвищення досвіду, навчальною програмою.

У додатках наведені акти впровадження та дослідно-виробничої експлуатації розробленої підсистеми проектування маршрутів виготовлення деталей.

 

 

Науковою задачею, розв’язаною в дисертації, є розробка принципів та методів автоматизації проектування ТП виготовлення деталей корпусу судна. Особливості задачі обумовили вибір методів та засобів її вирішення, яке базується на використанні СФЗ і РБД. Основне призначення дисертаційної роботи – створення методологічної бази для розробки та впровадження САПР ТП КОВ, яка